寧發(fā)貴

（云南一九九煤田地質(zhì)勘探隊 云南曲靖 655000）

淺談地球物理測井綜合高分辨率處理系統(tǒng)及其應(yīng)用

寧發(fā)貴

（云南一九九煤田地質(zhì)勘探隊 云南曲靖 655000）

現(xiàn)階段高分辨率地球物理測井技術(shù)存在一定的局限性，本文提出了基于分辨率信息熵的地球物理測井高分辨率處理技術(shù)。提升了地球物理測井的分辨率，更好的實現(xiàn)了對越來越復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造進行研究。

曲線；測井；技術(shù)；分辨率；信息熵

我們一般采用以下兩種辦法使測井的分辨率提升：①研究發(fā)明高分辨率的新測井儀器，這是有效提升測井分辨率的最佳效辦法。但由于測井方法種類過多，要使所有測井方設(shè)置配備高分辨率的新儀器無法實現(xiàn)，但是只配備少數(shù)幾種高分辨率的測井儀解決不了根本問題。②利用研究高分辨率處理技術(shù)的方法提高測井評價的準確程度的優(yōu)缺點。很顯然，無論從處理實際效果還是從考慮的經(jīng)濟角度來看，這可謂是一種極有前途的有效方法，尤其對老井效果更佳。該方法的出現(xiàn)為氣層、薄油的正確識別及評審提供了幫助。

1 通過研發(fā)高分辨率的測井儀器和高分辨率處理技術(shù)來提高測井的分辨率的優(yōu)缺點

只有提升地球物理測井的分辨率，才能更好的實現(xiàn)對越來越復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造進行研究。①研究發(fā)明高分辨率的新測井儀器的優(yōu)缺點：這是有效提升測井分辨率的最佳效辦法。但由于測井方法種類過多，要使所有測井方設(shè)置配備高分辨率的新儀器無法實現(xiàn)，但是只配備少數(shù)幾種高分辨率的測井儀解決不了根本問題。②研究高分辨率處理技術(shù)的優(yōu)缺點：很顯然，無論從處理實際效果還是從考慮的經(jīng)濟角度來看，這可謂是一種極有前途的有效方法，尤其對老井效果更佳。該方法的出現(xiàn)為氣層、薄油的正確識別及評審提供了幫助。必須提到，提高測井分辨率的基本要求至少有兩個：a.提高分辨率要有一定依據(jù)。b.保證提高分辨率以后不影響測井值的準確性。提高分辨率的處理技術(shù)可簡要地分兩類：a.分辨率匹配法；b.反褶積為主的數(shù)字濾波法。實現(xiàn)分辨率匹配主要有兩種方法：①將短源距（分辨率稍高）的測井結(jié)果作為參考依據(jù)，使同種性質(zhì)測量的分辨率得到提高。②在已知分辨率高、低的測井響應(yīng)函數(shù)情況下，通過簡便的計算，使低分辨率測井的響應(yīng)函數(shù)得以改善，從而提高測井曲線的分辨率。利用數(shù)字濾波來改變分辨率與測井值的具體辦法是種類繁多的。但是，以上方法普遍只能處理特定測井曲線，無法用于全部測井曲線的處理，在實際處理過程中他們都存在各種缺陷：①由于分辨率的不同造成同一口井的曲線資料解釋和地質(zhì)分析的錯誤是經(jīng)常出現(xiàn)的；②獲取測井響應(yīng)函數(shù)較困難，為了匹配響應(yīng)函數(shù)，必須假設(shè)某些函數(shù)，如正態(tài)分布形、梯形，它們與真實的響應(yīng)函數(shù)有很大的差異；③有些方法在某種程度上可能提高了分辨率，但也將測井值改變了，而分辨率和測井值改變后是否正確又無法評價。為此，下面提出一種高分辨率測井曲線處理技術(shù)，該技術(shù)基于分辨率信息熵。

2 分辨率信息熵

去掉測井值平均值以后的過零數(shù)稱為測井曲線的分辨率信息熵，表1將它們的分辨率信息熵列出來了。

表1

不同測井曲線與匹配曲線的分辨率信息熵1可見分辨率信息熵有以下特性：①分辨率信息熵具有確定性。分辨率信息熵是測井曲線中分辨率信息定量表示，它表明測井曲線包含分辨率的信息量。分辨率信息熵越大，表明測井曲線含有的分辨率信息較多，分辨巖石的能力相對較強。由表1可看出，用分辨率信息熵描述測井曲線的分辨率符合一般對測井曲線分辨率的研究規(guī)律。因此，去均值之后的測井值可體現(xiàn)測井曲線的分辨率，將其稱作分辨率信息，由它們共同構(gòu)成的曲線將其稱之為分辨率信息曲線。②分辨率信息熵是非負性的。分辨率信息熵必須大于零且為整數(shù)。③分辨率信息熵具有可加性。通過增加或減少分辨率信息熵，可將測井曲線的分辨率信息增加或減少，從而將其分辨率改變。④分辨率信息熵具有相對性。分辨率信息熵不是其分辨率的具體值而是指測井曲線含有的分辨率信息量。必須在同一口井的同一地層上比較測井曲線的分辨率來分辨率信息熵。由此，可通過改變分辨率信息熵來改變測井曲線的分辨率；可通過研究分辨率信息的特征來改變分辨率信息熵。

3 頻率結(jié)構(gòu)匹配

可以對測井分辨率信息展開傅里葉轉(zhuǎn)變之后研討它的頻率域特性。其頻率域結(jié)構(gòu)基本相似于測井曲線的頻率結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為：①低頻端幅度較大，并且隨頻率增加而增加，幅度保持下降趨勢，在某個頻率之后，幅度基本穩(wěn)定；②測井分辨率信息如果不同，幅度譜大小出現(xiàn)不同，且有效頻帶也有不同寬度。（有效頻帶是隨頻率增加幅度呈遞減的頻率范圍）；③幅度降低的趨勢在低頻有效頻帶寬度內(nèi)隨分辨率信息的變化而變化。如用直線擬合，那么斜率不同，此直線叫作擬頻率結(jié)構(gòu)；④低頻端少數(shù)幾個頻率分量組合的反變換特征基乎與分辨率信息曲線相同。只要選擇正確，其包含的分辨率信息熵同分辨率信息曲線的信息熵一樣多。

4 頻率分量補償

所含的分辨率信息嫡不同，測井曲線分辨率就不同，而分辨率信息嫡不是固定的，可增加和減少。本文利用選取恰當(dāng)?shù)念l率組成部分的辦法達到從基本曲線分辨率信息上獲取分辨率信息的目的。以n1，n2，…，nc為頻率分量，那么頻率成分是 FG（n1，n2，…，nc），其中 c 為頻率的分量數(shù)量，他們包含的分辨率信息熵的數(shù)量要等于與之對應(yīng)的測井曲線。用Fpo（1，2，3，…，n1，n2，…nc，…，nN），代表對應(yīng)曲線分辨率之前的頻率結(jié)構(gòu)，N作為總個數(shù)。頻率分量補償可表示為：Fpo=FG（n1，n2，…，nc）+Fpo（1，2，3，…，n1，n2，…，nc，…，nN）。

5 技術(shù)運用

①頻率結(jié)構(gòu)。研究得出，在低頻端有效頻帶寬度范圍內(nèi)選擇使用指數(shù)型、直線型模式效果佳。②補償?shù)念l率分量。先選取一條高分辨率測井曲線作為基本曲線，然后作傅里葉變換，并從低頻端選一些分量，再作反變換，計算其中包含的分辨率信息嫡，并將其同基本曲線的分辨率信息嫡相對比，當(dāng)達到一致，所挑選的頻率分量為恰當(dāng)?shù)?。③從頻率域提高測井曲線的分辨率忽視了測井曲線的現(xiàn)實物理意義，可操作于任何曲線間。然而不一樣的測井方案反射地質(zhì)現(xiàn)象的表現(xiàn)與能力不一樣。需根據(jù)實際進行分析。

6 結(jié)論

①測井曲線分辨率信息嫡是挑選頻率分量的有效依據(jù)，代表測井曲線里面含有的分辨率信息量。②測井的分辨率信息在它的頻率域的特別重要繁榮作用是有效提高測井曲線分辨率。③通過改變測井曲線分辨率上面的頻率結(jié)構(gòu)匹配和對其給予頻率分量補償兩種方法的操作原理非常可靠，容易實現(xiàn)，可進行于不同種類間；分辨率的改變是有根據(jù)的，只負責(zé)處理測井信息，保證了正確的測井值；處理同一口井的所有的曲線，結(jié)果必定相同。④這兩種有效提高測井曲線分辨率的辦法能夠進行于任何曲線間，處理時注意差別即可。

[1]瞿辰，楊文采，于常青，等.井間高分辨率縱橫波層析成像研究井間油藏[J].地球物理學(xué)報，2011，53（12）：2944～2954.

[2]朱留方，沈建國.測井曲線幾何因子理論[J].測井技術(shù)，2013，37（6）：624～628，642.

[3]闕源，劉憲偉，鄭華，等.碳氧比測井曲線反褶積高分辨率處理[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2011，28（1）：132～135.

[4]鐘廣法，游倩.高分辨率FMS成像測井資料在科學(xué)大洋鉆探中的應(yīng)用[J].地球科學(xué)進展，2012，27（3）：347～358.

[5]潘克家，王文娟，湯井田，等.高分辨率陣列側(cè)向測井的數(shù)學(xué)模型及有限元快速正演[J].地球物理學(xué)報，2013，56（9）：3197～3211.

TE14

A

1004-7344（2016）09-0182-02

2016-3-10

寧發(fā)貴（1969-），男，漢族，云南大姚人，助理工程師，中專，主要從事煤田測井方面的工作。