姜虹

摘 要：本文介紹了利用測(cè)井曲線識(shí)別不整合面的方法。利用歸一化和主成分分析方法，對(duì)測(cè)井曲線進(jìn)行主成分提取，將主成分變量進(jìn)行最優(yōu)分割計(jì)算，構(gòu)建一條綜合分層曲線，通過(guò)分析綜合分層曲線數(shù)值與不整合面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不整合面的識(shí)別。

關(guān)鍵詞：歸一化；主成分分析；綜合分層曲線；不整合面

0 引言

利用測(cè)井曲線識(shí)別不整合面需要優(yōu)選多條測(cè)井曲線，選取的原則：能夠綜合反映地層不整合的信息；且在不整合面附近的響應(yīng)特征出現(xiàn)明顯異常的變化。此方法優(yōu)點(diǎn)是信息量大且全面，但在對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算過(guò)程中，變量多，反映的地層信息有所重復(fù)。因此，通過(guò)對(duì)多條測(cè)井曲線進(jìn)行主成分分析，利用降維處理，消除或減少重復(fù)信息，將多條測(cè)井曲線復(fù)合成少數(shù)幾個(gè)綜合變量，降維的同時(shí)基本不損失原始曲線所反映的地層信息。在此基礎(chǔ)上，對(duì)利用主成分分析提取出的少數(shù)幾個(gè)變量進(jìn)行最優(yōu)分割方法的計(jì)算，構(gòu)建的綜合分層曲線可以對(duì)不整合面進(jìn)行識(shí)別。

1 測(cè)井曲線識(shí)別不整合面方法

基于測(cè)井曲線及其對(duì)應(yīng)的地質(zhì)意義，在利用測(cè)井曲線識(shí)別不整合面時(shí)，需要選用以下常規(guī)曲線綜合分析來(lái)進(jìn)行劃分：AC、DEN、CNL、COND、RLML、RNML、GR、SP。由于各測(cè)井參數(shù)的量綱不同，不能直接將它們放在一起計(jì)算。因此，為了消除數(shù)量級(jí)差異給測(cè)井參數(shù)融合帶來(lái)的影響，需對(duì)測(cè)井參數(shù)進(jìn)行歸一化處理。

假設(shè)測(cè)井信號(hào)n個(gè)深度點(diǎn)中第i個(gè)深度點(diǎn)的第j條測(cè)井曲線數(shù)值為Xij，對(duì)選取的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理后，得出第i個(gè)深度點(diǎn)的第j條測(cè)井曲線數(shù)據(jù)歸一化結(jié)果為Xij[1]。

對(duì)以上8組數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理之后，以主成分累積方差百分比大于80%為準(zhǔn)，進(jìn)行主成分提取，見(jiàn)表1，選用變量F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，這三個(gè)變量就能表征原來(lái)8個(gè)變量85.529%的信息，降維的同時(shí)，消除或減少重復(fù)的信息，提取了有效信息。

提取的主成分F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的表達(dá)式如式（1-3，4，5），式中的變量Xi*都為標(biāo)準(zhǔn)化之后的變量，標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則為，其中μi為樣本均值，Sij為樣本方差。

由自變量解釋能力數(shù)值可以看出，主成分F1主要反映了地層的孔滲以及巖性特征，主成分F2反映了地層的巖性及流體性質(zhì)特征，主成分F3則反映了一些補(bǔ)充信息。因此，選取F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3這三個(gè)主成分變量進(jìn)一步構(gòu)建綜合分層曲線。

將主成分分析得到的F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3這三個(gè)主成分變量，進(jìn)行最優(yōu)分割計(jì)算，構(gòu)建得到一條綜合分層曲線。曲線的極小值點(diǎn)，為最優(yōu)分割點(diǎn)，最小值位置對(duì)應(yīng)的深度，其地質(zhì)意義為地層變化最劇烈的位置，即為不整合面深度。

2 測(cè)井曲線識(shí)別不整合面的應(yīng)用

圖1中的綜合分層曲線是將某A井的8條測(cè)井曲線進(jìn)行主成分提取，得到F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3這三個(gè)主成分變量，運(yùn)用最優(yōu)分割計(jì)算對(duì)這三個(gè)主成分進(jìn)行處理得到一條綜合分層曲線，可以準(zhǔn)確識(shí)別出Es2/Es3不整合界面的位置在曲線的極小值點(diǎn)1197m處。結(jié)合地震及巖心分析等資料，劃分的不整合界面位置準(zhǔn)確。

3 結(jié)論

基于測(cè)井曲線及其對(duì)應(yīng)的地質(zhì)意義，優(yōu)選8條常規(guī)測(cè)井曲線，利用歸一化和主成分分析方法對(duì)其進(jìn)行處理后，有效提取了三個(gè)主成分，降維的同時(shí)提取了有效信息。將得到的主成分進(jìn)行最優(yōu)分割計(jì)算，構(gòu)建了一條綜合分層曲線，其極小值對(duì)應(yīng)深度為不整合面位置，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)地層不整合面的識(shí)別。

參考文獻(xiàn)：

[1]張蕾.濟(jì)陽(yáng)凹陷下第三系不整合結(jié)構(gòu)測(cè)井評(píng)價(jià)[D].山東：中國(guó)石油大學(xué)（華東），2008：1-78.