地球物理測井數文書處理方法（簡體書）

地球物理測井是應用物理學的一個重要分支學科，它是研究地下巖石物理性質、尋找和評價油氣及其礦藏資源的一門應用技術學科，現已廣泛地應用于油氣、金屬礦、煤田及水文地質等許多方面。
地質勘探事業和科學技術的高速發展，促進了應用物理學的發展，使探礦工作不斷深化。信息采集數字化，資料整理與解釋定量化，成果顯示直觀、形象，無疑必須依賴于計算機科學及多種數學方法與技術。
當前，地球物理測井技術的發展是以測井信息迅速增加，測井、物探、地質信息間相互精細標定與刻度為特點。但是，由于地下巖體的隱蔽性、復雜性和測井資料的多解性，欲提高測井資料的有效還原能力，必須引入相應的數學方法。其中統計分析方法是引用較早且目前仍普遍應用的一種數學方法。最優化理論在測井解釋中的應用，拓寬了測井解釋的思路。相繼而來，模糊數學、神經網絡、分形幾何等數學方法亦先后應用于單井解釋、儲層評價、油藏描述中，并在某些方面已取得了可喜的成果。但由于某些數學方法普及的局限性，其研究成果還未在地球物理測井中被廣泛應用，本書試圖在理論研究與實際應用的結合上做一些嘗試。
本著理論聯系實際的原則，本書在介紹有關數學方法的基本原理與算法，結合自身所做的工作及收集有關文獻資料的基礎上，重點介紹目前測井評價中普遍應用或正在引用的并已見到效果的方法、處理步驟及必要的實例，以期待得到同行、專家們的指導。
本書第一章、第二章、第三章(第二節和第五節)、第七章由長江大學王向公編寫；第三章(第一節)、第四章、第五章、第六章(第一節和第二節)由長江大學王婧慈編寫；第三章(第三節和第四節)、第六章(第三節至第六節)由長江大學陳傳仁編寫。全書由王向公統稿。
長江大學地球探測與信息技術專業研究生張清慧、李名、文瓊、胥博文、尹玲玲、林盛斕、李曉燕、喬茂坡、林浩、彭建輝、劉琪、況晏、劉智穎、王健穎、王向玖、王杰、王曄等在書稿整理過程中做了大量工作，在此表示衷心的感謝!
本書編寫過程中，參考了有關教材、專著、論文及有關文獻，特向這些編者、作者、譯者謹致以衷心的感謝。此外，感謝張超謨教授于百忙中對本書進行了認真詳細的審閱，感謝全國測井界同行的關心與支持。
由于筆者水平有限，書中定有許多不當之處，敬請各位專家和讀者批評指正。
編著者
2013.8

第一章 測井信息預處理
第一節 測井曲線的平滑處理
第二節 深度編輯
第三節 測井資料的環境影響校正方法
第四節 測井資料標準化
思考題

第二章 地層劃分技術
第一節 方差分析分層方法
第二節 極值方差分層方法
第三節 其他數理統計分層方法
第四節 利用測井曲線的極值與微商分層
第五節 應用馬爾可夫鏈轉移概率劃分地層
第六節 中值濾波分層
第七節 活度函數分析法分層
第八節 層序分析分層
思考題

第三章 巖性分析技術
第一節 利用概率統計方法判別巖性
第二節 統計分析在測井相分析中的應用
第三節 應用神經網絡自動識別巖性
第四節 分數維在巖性分析中的應用
第五節 測井相分析
思考題

第四章 油水層識別技術
第一節 利用費歇判別方法判別油水層
第二節 利用貝葉斯判別方法判別油水層
第三節 利用幾何分析法劃分油水層
第四節 模糊數學評價油水層
第五節 神經網絡在區分油水層中的應用
思考題

第五章 地層對比技術
第一節 地層對比信息的提取
第二節 用尋優追蹤法提高測井曲線井間對比可靠性
第三節 應用模糊聚類分析法確定地層對比中的關鍵層
第四節 利用相關函數進行地層對比
第五節 利用功率譜分析進行地層對比
第六節 利用有序元素最佳匹配法進行地層對比
思考題

第六章 儲層評價技術
第一節 最優化解釋方法
第二節 填充函數在測井優化解釋中的應用
第三節 分形理論在儲層描述中的應用
第四節 分形在油藏模擬中的應用
第五節 小波變換在測井儲層評價中的應用
第六節 遺傳算法在測井儲層評價中的應用
思考題

第七章 數字處理方法綜合應用
第一節 低孔低滲儲層評價技術
第二節 水淹層測井解釋技術
第三節 低阻油層測井解釋技術
思考題
參考文獻

第四章油水層識別技術
利用測井資料評價油水層是石油勘探與開發的重要環節。對于儲層油氣水的評價，特別是對低電阻率、低飽和度及其他復雜儲層含油性的評價，只依靠電阻率或含水飽和度一個參數是不夠的。因為一個儲層的出油或出水不僅與其電阻率或含油飽和度有關，而且還與儲層的巖性、泥質含量、孔隙度、滲透率以及原油的性質等許多因素有關。況且這些因素之間的關系又十分復雜，所以利用嚴格的數學物理方程來描述儲集層參數與含油性之間拘關系幾乎是不可能的。近年來，利用數學方法(如數理統計、模糊數學、神經網絡等)，綜合與油、氣、水層有關的眾多因素來判別油水層取得了較好效果。
第一節利用費歇判別方法判別油水層
費歇判別準則要求各母體樣品的指標經線性組合后的綜合指標之均值差方與類內差方的比值最大。其直觀意義是視各樣點為多維空間的點群，通過選擇恰當的投影方向降維，在低維空間對樣品進行分類。
一、兩組(類)多元(指標)線性判別分析
1．建立判別函數
對于多元判別分析，要判別兩類總體，不能單獨考慮每個樣品指標的作用，而應綜合考慮各個樣品指標的作用，即建立線性判別函數。
1)判別信息的提取
選取樣品指標的原則一般是：樣品指標增多可以提高正確分類的概率，因為任何一個指標的總差異中往往只有一部分反映類別之間的差異，所以增加樣品指標有利于判別歸類；同時所選取的樣品指標應與解決的問題有較密切的聯系；具有較強的分辨能力；而且各樣品指標應盡量是相互獨立的。若樣品指標不是相互獨立的，可能導致計算協方差逆矩陣不準，造成判別函數不穩定，使判別效果變差。
因儲層是否含油氣，主要受巖性、物性、含油性等因素的控制。對于判別油水層這類問題，應提取那些對儲層巖性、物性、含油性起控制作用而又盡量獨立的測井數據、參數或參數的組合作為油水層的指標。儲層是否出油，除上述控制因素外，還與油氣本身某些物理特征(如原油的黏度、密度等)有關。
利用測井資料對油水層進行判別分析，測井信息是最原始的油水層指標，井環境的某些變化特征(如侵入特征)也能幫助說明儲層是否含油及油氣本身的某些特征，有關這些性質的信息也應充分利用。
根據上述原則，可以有如下三種類型的指標供選用：
(1)原始測井數據，或經預處理的測井數據。
(2)測井數據的相對值或測井值的復合變量。
(3)測井數據計算的地質系數。
第一類油水層指標系統誤差可能較大，這不僅使判別效果差，而且會使某些本來有某些判別能力的指標由于系統誤差較大而失去判別能力。在逐點判別分析中對油水層指標進行剔選時，可能不被引入判別函數中。
采用地質參數作為判別油水層的指標，判別效果最好。因多數地質參數都是油水層的直接控制因素。目前現場多采用巖性系數、含油氣飽和度、孔隙度、侵入系數、孔隙流體系數、徑向飽和度比值、油氣黏度、密度等作為油水層(樣品)指標。
對于砂巖油藏，判別干層的樣品指標應選用泥質含量、有效孔隙度、滲透率等；判別氣層，樣品指標應選用流體密度、中子、密度孔隙度之差(或聲波、中子孔隙度之差)等。
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