长岭地区营城组火山岩岩性测井识别方法研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 吉林 大学地球科 学学院 2吉林 大学地球探 测科 学与技 术 学院 . . 摘 要: 通过对松 辽 盆地 南部 长岭地 区测 井响应特 征 的研 究 , 用 多种方 法对 营城 组 火 山岩岩 性进 采
行判 别分析 。通 过 交会 图法 、 自组 织神 经 网络 法、 主成 分 分析 法及 模糊 聚类 法 4 方 法对样本 进行 种
最 小值
86 6
1 .9 01
铆
均值
l .7 O1
l 1 1 0
声 /麓 p 波 s ・ m 时 1
P 均值
30 .l
3 8 l
P 均值
7 3 90
I .4 1 0 5
最_ 值 人
l 18
I .7 1 8
最小他
O7 .3
38 . 4
最人值
() 1
=
00 6 x一 .73  ̄ 07 53 . 1x . 9 , 0 5x + . x +0 6 44 ( ) 2 2 8 5 2
式 中 ,= ,, …, 为 I种 不 同的测 井 属性 ; kl … I T 2 T I 1 a
式 中 F、 F分别代表第一及第二 主成分 ,。 二 X, , X X,4 别 为 将 样 本 点 的 G T K、 标 准 化 后 的 ,X分 R、 H、 AC 数 据 。F一 : 会 图 如 图 3 示 , 别 准 确 率 为 交 F 所 识
模糊聚类 4 种方法分别建立岩性识别模式 , 并进行 了对 比分 析 , 终优 选 自组 织 神经 网络法 最终 优 选 最
为岩性识 别手 段 。
图2 GR A — G交会图
2 自组 织神 经 网络 法
对 于岩 性 十分 复 杂 的火 山岩 地 区 , 已知地 层 当 信息较少时 , 有监督 的神经网络 ( B 网络 ) 如 P 将受到 限制 , 时 , 用 K hnn 出 的 自组 织特 征 映射 网 此 利 ooe 提
62 .
42 .7
最小值
l53 7 .2
l 33 7 4
最 人值
l63 _6 8
1 90I 8
平均值
11 2 . 82
l 19 3 8
7 2 2l 7
l4 I . l
莉 嘶 岩 | 流纹 岩
1 97 j .6 I27 】.7
t87 3 7 2 76 3 .8
特征值
】943 1B 1 5 8 17 9
解释 总方 差
5 2 4 3 l7 l 皤 25
32% . 6
霎计贡献
5 . 眺 24 8 l 4 9.“ 67
1 0
解释总方差
5 4鼍 2 6 3 . 17
累计贡献
5 S 24% 8 i
O靠8 1 . 6
() 3
样本进行处理 , 3 表 为主成分的方差解释 , 其中主成
分 I和 F累计 贡献 率 达 到 8.8 因此选 取 F和 F F 41%, :
进行 岩性 识别 , 中 : 其
=
0 64 0 19 ̄ 0 72 0 0 74 . 8 ̄+ . 2x + . 1 ̄一 . 6x 9 8 4 3
0 】8 l 8
5 实 际资 料 处 理
利用薄片描述的岩性信息对研究 区 10 6 个数据
国 外 测 井 技 术
点进 行分 析 处理 , 中 中性 安 山岩样 本点 4 , 其 个 中酸 性英 安 岩样 本 点 3 , 个 酸性 粗 面岩样 本 点 7 , 个 酸性
流 纹岩 样 本 点 16 。通过 交 会 图法 、 4个 自组 织神 经 网络法 、 成分 分析 法 、 糊 聚类法 4 主 模 种不 同方 法对 数 据 点 进 行 处 理 , 方 法 同判 正 确 率 统 计 结 果 见 各
∑
一
法, 建立 了样本类属的不确定性描述 , 比较客观 能 地反 映 现实 世 界 , 已经 有效 地 应用 在 大规 模 数 据 它
分 析 、 式 识别 等 领 域 中 。用模 糊 聚类 方法 识 别 岩 模 性 的主 要 是 通 过对 研 究 区火 山岩 地 层 的测 井 响 应
进行统计 , 计算各种岩性的多种测井 响应的平均值 和标准方差 , 计算每个样本属于各种岩性的隶属度 函数 值 , 并利 用最 大隶 属 原则识 别岩 性…。第 i 样 个 品属于第 i 类岩性的隶属度利用公式( ) 3计算 :
了处理 , 最终优 选 了 自组织神 经 网络 方法作 为研 究 区岩性 识 别的方 法。
O 引 言
松 辽盆 地长岭 地 区火 成岩 储层 主要发 育于 白垩 系 下 统 的营城 组 和侏 罗 系 的火 石岭 组 地层 , 性 以 岩 【撼 性 、 f f 酸性 的火 山熔 岩 和火 山碎 屑 岩 为主 。 营城
主成 分 分 析 是 将研 究 对 象 的多 个 相关 变 量 指 标 化 为 少数 几 个 不 相关 变量 的一 种 多元 统计 方法 ,
图 3 F一 会 图 F交
4 模 糊 聚 类识 别
模糊 聚类分析作 为无监督机器学 习的主要技
术之 一 , 用模 糊 理论 对 重要 数 据分 析 和建 模 的方 是
号 为 G T I K、 C这 4 变 量 的正 态 标 准 化 后 数 R、 l、 A 个
据 , 间层选 取 5 5 中 * 阵列 , 始 训练 速率 设 为 09 训 初 ., 练 次数 为 20 次 时 网判正 确率最 大 , 50 达到 9 . %。 65 2
3 主 成 分 分 析 法
=
而且这些不相关的综合 变量包含 了原 变量提供 的 大部 分信 息 , 从数 学 的角度 来看 , 是降维 的思 就 想 。任取一个特征向嚣 , 如果它所对应的特征值在 整个 数 据 集 上代 表 着一 个 显著 的方差 值 , 则称 其 为
这 个 数 据 集 的一 个 主 成 分 。尽 可 能 多 地 保 留 原 变 繁所 包 含 的 信息 , 同时 又用 尽 可 能少 的主成 分 替 代 原有 变量 , 从而 使 问题变 得简 单 。 O l 利 用 主成分 分 析对 具有 4 变 量 的火 山岩测井 个
9 % 0
和X k 分别为第 k 条曲线的权重和测井响应值 ; X, i盯 分别为第 i 类岩性第 k 条测井曲线的数学期望值 与
标 准方差 。 实 际处 理 时 , 4 对 种岩 性 的 G T K、 C曲线 R、H、 A
表 3主成分的总方差解释
主成分 所 主成分的方差解释 有
l82 .7 8 149 9 8
息进行 自动分类 。它是一种无监督的分类方法 , 能 够通 过 网 络 自身 的 调节 对 输入 模 式进 行 训 练 , 对 且
参 加 训 练 的参 数没 有 限制 , 以作 为 一种 可 行 的判 可 别 火 山岩岩 性 的方 法 , 实现 对 复杂 的火 L岩 地 区 的 I J 岩 性 识 别 。对 于 松 辽盆 地 火 山岩 测井 样 本 , 输入 信
1 交 会 图法
根据薄 片岩性定名提取 了该地区 2 多 口井 的 O
10 数据 点进 行 分析 。建 立 了不 同岩 性 与 自然伽 6个
马( 、钍cH 、钾() G 1) r K、声波 时差(C4 A )种常规测
络(e - r n a0 a , sl 0 g i t n p简称 s M)能够对输入信 f a zi M O ,
l73 2 7 l69 1 5 .2
97 . 9 l 7 2l
l .5 1 9 2 8 84
l .2 08 1 .2 O 7
33 .】 19 .7
52 2 72 .1
41 4 43 .1
182 7 3 141 .7 7
l78 9 .8 2 79 3.
组火山岩具有成分复杂 、 纵横向变化快 、 岩石识别难 的特 点 。地质 人员根据 录井 资料 、 薄片 分析资 料、 全岩分析资料等对火山岩地层进行准确的岩性 命 名 , 涉及 到 的火 I岩 岩 f 所 l I l l 生信息非 常丰 富 , 可确 定 的火 l岩岩 性较 多 。而利用测 井资料 进行 火 山岩 岩 【 J
表 4 。
差 (C4 常规 测井 曲线 的响应关 系 。 A ) ̄1 ( ) 用 4 方 法分 别 对 10 判 别样 本 和 2 3利 种 6个 0 个 预测 样 本数 据 点进行 回判 和预 测 , 比分析 发 现 对
自组织 神经 网络法识 别效果 最好 。
参考文献 : 【】 波、 1 周 李舟波、 潘保 芝 , 山岩岩性识别方法研究U , 火 1 吉林 大学学报( 地球科  ̄e0 20 ,5 )3 4 3 7 , , 0 5 ( : 9- 9 . a 33
4 8-5 2.
析得f ' 组织神经 网络方法识别岩性符合率最高, 门 J I 因此实 际处 理时选 用 自组 织神 经 网络 方法 。
井 曲线 的 响应关 系 并对 它们 两 两进 行交 会 图分 析 ,
其 中 自然伽 马和钍 交会 图 的区分 效果 最好 ,回判符
合率高达 9. %。图 1 45 3 和图2  ̄ 1 别为研究区G — H j - RT 交会 图和 G — C交会 图。表 1 RA 为长岭 断 陷营城 组 4 种岩性的典型火山岩测井响应特征统计表。
同时将 未参 与判别的 2 个 已知岩性的薄片数 O 据点作为预测样本, 中G — H 其 R T 交会图版及 自组织 神 经 网络 预 测符 合 率 均为 9 %, 成分 分析 预 测符 5 主 合 率 为 9 %, 0 模糊 聚类 预测 符 合率 为 8%。综 合 分 5
【 潘保 芝、 2 1 李舟波、 付有升等 , 测井资料在松辽盆地火成岩岩 性识 别和储层评价 中的应 用Ⅱ , 】石油物探 ,0 9 81: 20 , () 4
2 6
2 1 年第 4 02 期 总第 10 9 期
国 外 测 井 技 术
W 0RLD W ELL L0GGI NG TECIN0LOGY t
Au 201 g. 2
Tna 9 _t1l O
・
基础 科学 ・
长 岭地 区营城 组 火 山岩岩 性 测 井识 别 方法 研 究
刘倩茹 薛林福 潘保芝 张程恩
2 1 年第 4 02 期
刘倩茹 , : 等 长岭地区营城组火山岩岩性测井识别方法研究
表 1 研 究 区 典 型 火 山 岩 测 井 响应 特 征
2 7
l 岩
最小俏
安 1J l岩
英 安 岩
自I 然 / A P ㈨ 马
最 犬值
8. 701
¨6 1 .2
, l 钊 0 : ’ 0
性 识 别无 法 达 到地 质上 的丰 富性 , 常规 测井 曲线 且
往往 不 直接 反 映岩 石 的结 构 与构 造 , 因此 本 文按 照
松辽 地火山岩分类 原则的二级分类类型建立测井 响应 , 出现 的 中性 安 山岩 、 对 中酸 性英 安 岩 、 酸性 粗
面岩 和酸 陛流纹 岩 4 种不 同岩性进 行识别 旧 。
特征值
1 9 3 .16 4 l 8 l 9 F I
F .
数据点分别统计 出其均值 ( 数学期 望值 ) 和标准偏 差 , R和 Tt G I权重 均选 取 O , _ K和 A 权重分别 取 3 C 02 回判正 确率 为 9 . ., 25 %。
’
பைடு நூலகம்
提取 主成分的方差解释
一
图1 GR T — H交会 图
。
岩性识别一 直是火山岩评 价的重点 和难点之 利用测井方法进行岩性识别 的方法很多 , 最常
』 的即交会 图版方法识别岩性 , 1 j 近年来随着新方法 的兴起 , 神经网络、 主成分分析、 模糊聚类、 遗传算法 等方 法 均 已应 j T 到岩 性识 别 领域 中。潘 保 芝 、 布 黄 宙等 人先 后利用 不 同方法 对松辽 盆地 的火 I ¨岩进行 过岩性识别研究 。本文以火 山岩岩石学特征为 一 基础 , 利用交会图、 组织神经 网络 、 自 主成分分析及
行判 别分析 。通 过 交会 图法 、 自组 织神 经 网络 法、 主成 分 分析 法及 模糊 聚类 法 4 方 法对样本 进行 种
最 小值
86 6
1 .9 01
铆
均值
l .7 O1
l 1 1 0
声 /麓 p 波 s ・ m 时 1
P 均值
30 .l
3 8 l
P 均值
7 3 90
I .4 1 0 5
最_ 值 人
l 18
I .7 1 8
最小他
O7 .3
38 . 4
最人值
() 1
=
00 6 x一 .73  ̄ 07 53 . 1x . 9 , 0 5x + . x +0 6 44 ( ) 2 2 8 5 2
式 中 ,= ,, …, 为 I种 不 同的测 井 属性 ; kl … I T 2 T I 1 a
式 中 F、 F分别代表第一及第二 主成分 ,。 二 X, , X X,4 别 为 将 样 本 点 的 G T K、 标 准 化 后 的 ,X分 R、 H、 AC 数 据 。F一 : 会 图 如 图 3 示 , 别 准 确 率 为 交 F 所 识
模糊聚类 4 种方法分别建立岩性识别模式 , 并进行 了对 比分 析 , 终优 选 自组 织 神经 网络法 最终 优 选 最
为岩性识 别手 段 。
图2 GR A — G交会图
2 自组 织神 经 网络 法
对 于岩 性 十分 复 杂 的火 山岩 地 区 , 已知地 层 当 信息较少时 , 有监督 的神经网络 ( B 网络 ) 如 P 将受到 限制 , 时 , 用 K hnn 出 的 自组 织特 征 映射 网 此 利 ooe 提
62 .
42 .7
最小值
l53 7 .2
l 33 7 4
最 人值
l63 _6 8
1 90I 8
平均值
11 2 . 82
l 19 3 8
7 2 2l 7
l4 I . l
莉 嘶 岩 | 流纹 岩
1 97 j .6 I27 】.7
t87 3 7 2 76 3 .8
特征值
】943 1B 1 5 8 17 9
解释 总方 差
5 2 4 3 l7 l 皤 25
32% . 6
霎计贡献
5 . 眺 24 8 l 4 9.“ 67
1 0
解释总方差
5 4鼍 2 6 3 . 17
累计贡献
5 S 24% 8 i
O靠8 1 . 6
() 3
样本进行处理 , 3 表 为主成分的方差解释 , 其中主成
分 I和 F累计 贡献 率 达 到 8.8 因此选 取 F和 F F 41%, :
进行 岩性 识别 , 中 : 其
=
0 64 0 19 ̄ 0 72 0 0 74 . 8 ̄+ . 2x + . 1 ̄一 . 6x 9 8 4 3
0 】8 l 8
5 实 际资 料 处 理
利用薄片描述的岩性信息对研究 区 10 6 个数据
国 外 测 井 技 术
点进 行分 析 处理 , 中 中性 安 山岩样 本点 4 , 其 个 中酸 性英 安 岩样 本 点 3 , 个 酸性 粗 面岩样 本 点 7 , 个 酸性
流 纹岩 样 本 点 16 。通过 交 会 图法 、 4个 自组 织神 经 网络法 、 成分 分析 法 、 糊 聚类法 4 主 模 种不 同方 法对 数 据 点 进 行 处 理 , 方 法 同判 正 确 率 统 计 结 果 见 各
∑
一
法, 建立 了样本类属的不确定性描述 , 比较客观 能 地反 映 现实 世 界 , 已经 有效 地 应用 在 大规 模 数 据 它
分 析 、 式 识别 等 领 域 中 。用模 糊 聚类 方法 识 别 岩 模 性 的主 要 是 通 过对 研 究 区火 山岩 地 层 的测 井 响 应
进行统计 , 计算各种岩性的多种测井 响应的平均值 和标准方差 , 计算每个样本属于各种岩性的隶属度 函数 值 , 并利 用最 大隶 属 原则识 别岩 性…。第 i 样 个 品属于第 i 类岩性的隶属度利用公式( ) 3计算 :
了处理 , 最终优 选 了 自组织神 经 网络 方法作 为研 究 区岩性 识 别的方 法。
O 引 言
松 辽盆 地长岭 地 区火 成岩 储层 主要发 育于 白垩 系 下 统 的营城 组 和侏 罗 系 的火 石岭 组 地层 , 性 以 岩 【撼 性 、 f f 酸性 的火 山熔 岩 和火 山碎 屑 岩 为主 。 营城
主成 分 分 析 是 将研 究 对 象 的多 个 相关 变 量 指 标 化 为 少数 几 个 不 相关 变量 的一 种 多元 统计 方法 ,
图 3 F一 会 图 F交
4 模 糊 聚 类识 别
模糊 聚类分析作 为无监督机器学 习的主要技
术之 一 , 用模 糊 理论 对 重要 数 据分 析 和建 模 的方 是
号 为 G T I K、 C这 4 变 量 的正 态 标 准 化 后 数 R、 l、 A 个
据 , 间层选 取 5 5 中 * 阵列 , 始 训练 速率 设 为 09 训 初 ., 练 次数 为 20 次 时 网判正 确率最 大 , 50 达到 9 . %。 65 2
3 主 成 分 分 析 法
=
而且这些不相关的综合 变量包含 了原 变量提供 的 大部 分信 息 , 从数 学 的角度 来看 , 是降维 的思 就 想 。任取一个特征向嚣 , 如果它所对应的特征值在 整个 数 据 集 上代 表 着一 个 显著 的方差 值 , 则称 其 为
这 个 数 据 集 的一 个 主 成 分 。尽 可 能 多 地 保 留 原 变 繁所 包 含 的 信息 , 同时 又用 尽 可 能少 的主成 分 替 代 原有 变量 , 从而 使 问题变 得简 单 。 O l 利 用 主成分 分 析对 具有 4 变 量 的火 山岩测井 个
9 % 0
和X k 分别为第 k 条曲线的权重和测井响应值 ; X, i盯 分别为第 i 类岩性第 k 条测井曲线的数学期望值 与
标 准方差 。 实 际处 理 时 , 4 对 种岩 性 的 G T K、 C曲线 R、H、 A
表 3主成分的总方差解释
主成分 所 主成分的方差解释 有
l82 .7 8 149 9 8
息进行 自动分类 。它是一种无监督的分类方法 , 能 够通 过 网 络 自身 的 调节 对 输入 模 式进 行 训 练 , 对 且
参 加 训 练 的参 数没 有 限制 , 以作 为 一种 可 行 的判 可 别 火 山岩岩 性 的方 法 , 实现 对 复杂 的火 L岩 地 区 的 I J 岩 性 识 别 。对 于 松 辽盆 地 火 山岩 测井 样 本 , 输入 信
1 交 会 图法
根据薄 片岩性定名提取 了该地区 2 多 口井 的 O
10 数据 点进 行 分析 。建 立 了不 同岩 性 与 自然伽 6个
马( 、钍cH 、钾() G 1) r K、声波 时差(C4 A )种常规测
络(e - r n a0 a , sl 0 g i t n p简称 s M)能够对输入信 f a zi M O ,
l73 2 7 l69 1 5 .2
97 . 9 l 7 2l
l .5 1 9 2 8 84
l .2 08 1 .2 O 7
33 .】 19 .7
52 2 72 .1
41 4 43 .1
182 7 3 141 .7 7
l78 9 .8 2 79 3.
组火山岩具有成分复杂 、 纵横向变化快 、 岩石识别难 的特 点 。地质 人员根据 录井 资料 、 薄片 分析资 料、 全岩分析资料等对火山岩地层进行准确的岩性 命 名 , 涉及 到 的火 I岩 岩 f 所 l I l l 生信息非 常丰 富 , 可确 定 的火 l岩岩 性较 多 。而利用测 井资料 进行 火 山岩 岩 【 J
表 4 。
差 (C4 常规 测井 曲线 的响应关 系 。 A ) ̄1 ( ) 用 4 方 法分 别 对 10 判 别样 本 和 2 3利 种 6个 0 个 预测 样 本数 据 点进行 回判 和预 测 , 比分析 发 现 对
自组织 神经 网络法识 别效果 最好 。
参考文献 : 【】 波、 1 周 李舟波、 潘保 芝 , 山岩岩性识别方法研究U , 火 1 吉林 大学学报( 地球科  ̄e0 20 ,5 )3 4 3 7 , , 0 5 ( : 9- 9 . a 33
4 8-5 2.
析得f ' 组织神经 网络方法识别岩性符合率最高, 门 J I 因此实 际处 理时选 用 自组 织神 经 网络 方法 。
井 曲线 的 响应关 系 并对 它们 两 两进 行交 会 图分 析 ,
其 中 自然伽 马和钍 交会 图 的区分 效果 最好 ,回判符
合率高达 9. %。图 1 45 3 和图2  ̄ 1 别为研究区G — H j - RT 交会 图和 G — C交会 图。表 1 RA 为长岭 断 陷营城 组 4 种岩性的典型火山岩测井响应特征统计表。
同时将 未参 与判别的 2 个 已知岩性的薄片数 O 据点作为预测样本, 中G — H 其 R T 交会图版及 自组织 神 经 网络 预 测符 合 率 均为 9 %, 成分 分析 预 测符 5 主 合 率 为 9 %, 0 模糊 聚类 预测 符 合率 为 8%。综 合 分 5
【 潘保 芝、 2 1 李舟波、 付有升等 , 测井资料在松辽盆地火成岩岩 性识 别和储层评价 中的应 用Ⅱ , 】石油物探 ,0 9 81: 20 , () 4
2 6
2 1 年第 4 02 期 总第 10 9 期
国 外 测 井 技 术
W 0RLD W ELL L0GGI NG TECIN0LOGY t
Au 201 g. 2
Tna 9 _t1l O
・
基础 科学 ・
长 岭地 区营城 组 火 山岩岩 性 测 井识 别 方法 研 究
刘倩茹 薛林福 潘保芝 张程恩
2 1 年第 4 02 期
刘倩茹 , : 等 长岭地区营城组火山岩岩性测井识别方法研究
表 1 研 究 区 典 型 火 山 岩 测 井 响应 特 征
2 7
l 岩
最小俏
安 1J l岩
英 安 岩
自I 然 / A P ㈨ 马
最 犬值
8. 701
¨6 1 .2
, l 钊 0 : ’ 0
性 识 别无 法 达 到地 质上 的丰 富性 , 常规 测井 曲线 且
往往 不 直接 反 映岩 石 的结 构 与构 造 , 因此 本 文按 照
松辽 地火山岩分类 原则的二级分类类型建立测井 响应 , 出现 的 中性 安 山岩 、 对 中酸 性英 安 岩 、 酸性 粗
面岩 和酸 陛流纹 岩 4 种不 同岩性进 行识别 旧 。
特征值
1 9 3 .16 4 l 8 l 9 F I
F .
数据点分别统计 出其均值 ( 数学期 望值 ) 和标准偏 差 , R和 Tt G I权重 均选 取 O , _ K和 A 权重分别 取 3 C 02 回判正 确率 为 9 . ., 25 %。
’
பைடு நூலகம்
提取 主成分的方差解释
一
图1 GR T — H交会 图
。
岩性识别一 直是火山岩评 价的重点 和难点之 利用测井方法进行岩性识别 的方法很多 , 最常
』 的即交会 图版方法识别岩性 , 1 j 近年来随着新方法 的兴起 , 神经网络、 主成分分析、 模糊聚类、 遗传算法 等方 法 均 已应 j T 到岩 性识 别 领域 中。潘 保 芝 、 布 黄 宙等 人先 后利用 不 同方法 对松辽 盆地 的火 I ¨岩进行 过岩性识别研究 。本文以火 山岩岩石学特征为 一 基础 , 利用交会图、 组织神经 网络 、 自 主成分分析及