一种预测土壤轻烃指标的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种预测土壤轻烃指标的方法及装置，其中，方法包括：从目标区域中采集土壤样品；其中，同一份土壤样品分为两份，第一份土壤样品用于土壤轻烃含量测量，第二份土壤样品用于光谱测量；对所述第一份土壤样品进行土壤轻烃含量测量，获得土壤轻烃衬度值；对所述第二份土壤样品进行光谱测量，获得光谱指标；其中，所述光谱指标包括反射率、反射率一阶导数、反射率二阶导数和反射率吸收深度；利用所述土壤轻烃衬度值和所述光谱指标确定相关系数；根据所述相关系数的大小确定建模需要的光谱指标；以所述土壤轻烃衬度指标作为因变量，所述建模需要的光谱指标作为自变量，建立回归模型；利用所述回归模型预测目标区域土壤轻烃指标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气勘探
，特别涉及一种预测土壤轻烃指标的方法及装置。
技术介绍
根据烃类微渗漏理论和垂直运移理论，通过陆上沉积物中的轻烃指标异常来寻找烃类资源，是常用的一种非地震油气勘探方法。其中，轻烃指标包括:甲烷(C1)、乙烷(c2)、乙烯(C2)、丙烷(C3)、丙烯(C3)、丁烷(iC4)、正丁烷(nC4)、异戊烷(iC5)、正戊烷(nC5)的总烃含量和重烃含量。土壤轻烃指标测量，主要是测量土壤颗粒间的游离烃和土壤矿物晶格间的吸附烃的烃类成分。目前，经常采用的检测方法为顶空气法和酸解烃法。这两种方法均首先在野外进行一定深度的样品采集，将样品带回实验室，经过对土壤的预处理，再应用专业仪器进行轻烃的探测。这种实验室测量的方法，精度比较高。但是对于油气勘探的大面积测量来说，这两种方法特别费时费工，而且，土壤样品的保存、预处理，都会使土壤中的轻烃指标失真。针对这种情况，提供一种野外土壤轻烃指标的快速探测方法是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决现有技术的问题，本专利技术提出一种预测土壤轻烃指标的方法及装置，本技术方案能够快速的预测土壤轻烃指标，极大提高了油气勘探效率。为实现上述目的，本专利技术提供了一种预测土壤轻烃指标的方法，包括:从目标区域中采集土壤样品；其中，同一份土壤样品分为两份，第一份土壤样品用于土壤轻烃含量测量，第二份土壤样品用于光谱测量；对所述第一份土壤样品进行土壤轻烃含量测量，获得土壤轻烃衬度值；对所述第二份土壤样品进行光谱测量，获得光谱指标；其中，所述光谱指标包括反射率、反射率一阶导数、反射率二阶导数和反射率吸收深度；利用所述土壤轻烃衬度值和所述光谱指标确定相关系数；根据所述相关系数的大小确定建模需要的光谱指标；以所述土壤轻烃衬度指标作为因变量，所述建模需要的光谱指标作为自变量，建立回归模型；利用所述回归模型预测目标区域土壤轻烃指标。优选地，还包括:对所述回归模型进行验证，确定模型的预测能力。优选地，所述获得土壤轻烃衬度值的步骤包括:通过顶空气法得到所述第一份土壤样品的土壤颗粒间游离烃的(；?C 5成分的含量、游离烃的总烃含量以及重烃含量；通过酸解烃法得到所述第一份土壤样品的土壤矿物晶格中吸附烃的C1' C 5成分的含量、吸附烃的总烃含量以及重烃含量；利用衬度方法分别对所述第一份土壤样品的土壤颗粒间游离烃的(；?C 5成分的含量、游离烃的总烃含量以及重烃含量和土壤矿物晶格中吸附烃的Q?C5成分的含量、吸附烃的总烃含量以及重烃含量进行标准化，得到相应指标的衬度值；将所述第一份土壤样品的土壤颗粒间游离烃的(；?C 5衬度值和土壤矿物晶格中吸附烃的Ci?C 5衬度值相加，得到所述第一份土壤样品的C C 5衬度值；将所述第一份土壤样品的游离烃的总烃衬度值和土壤矿物晶格中吸附烃的总烃衬度值相加，得到所述第一份土壤样品的总烃衬度值；将所述第一份土壤样品的游离烃的重烃衬度值和土壤矿物晶格中吸附烃的重烃衬度值相加，得到所述第一份土壤样品的重烃衬度值。优选地，所述获得光谱指标的步骤包括:对所述第二份土壤样品进行物理粉碎，筛除干扰物质；将处理后的第二份土壤样品放入容器中，通过可见光-近红外光谱仪进行接触式测量获得第二份土壤样品的反射率光谱。对所述反射率光谱进行再处理，得到反射率一阶导数、反射率二阶导数和反射率吸收深度。优选地，所述建立回归模型的步骤包括:以所述土壤轻烃衬度指标作为因变量，所述建模需要的光谱指标作为自变量，通过偏最小二乘法，获得回归系数；根据土壤样品在参与建模的波长对应地吸收特征确定回归系数的合理性；利用合理性的回归系数建立回归模型。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种预测土壤轻烃指标的装置，包括:样品获取单元，从目标区域中采集土壤样品；其中，同一份土壤样品分为两份，第一份土壤样品用于土壤轻烃含量测量，第二份土壤样品用于光谱测量；土壤轻烃衬度值获取单元，用于对所述第一份土壤样品进行土壤轻烃含量测量，获得土壤轻烃衬度值；光谱指标获取单元，用于对所述第二份土壤样品进行光谱测量，获得光谱指标；其中，所述光谱指标包括反射率、反射率一阶导数、反射率二阶导数和反射率吸收深度；相关系数确定单元，用于利用所述土壤轻烃衬度值和所述光谱指标确定相关系数；建模自变量确定单元，用于根据所述相关系数的大小确定建模需要的光谱指标；建模单元，用于以所述土壤轻烃衬度指标作为因变量，所述建模需要的光谱指标作为自变量，建立回归模型；预测单元，用于利用所述回归模型预测目标区域土壤轻烃指标。优选地，还包括:验证单元，用于对所述回归模型进行验证，确定模型的预测能力。优选地，所述土壤轻烃衬度值获取单元包括:游离烃测量模块，用于通过顶空气法得到所述第一份土壤样品的土壤颗粒间游离烃的(；?C 5成分的含量、游离烃的总烃含量以及重烃含量；吸附烃测量模块，用于通过酸解烃法得到所述第一份土壤样品的土壤矿物晶格中吸附烃的Ci?C 5成分的含量、吸附烃的总烃含量以及重烃含量；标准化模块，用于利用衬度方法分别对所述第一份土壤样品的土壤颗粒间游离烃的Q?C5成分的含量、游离烃的总烃含量以及重烃含量和土壤矿物晶格中吸附烃的C:?C5成分的含量、吸附烃的总烃含量以及重烃含量进行标准化，得到相应指标的衬度值；相加模块，用于将所述第一份土壤样品的土壤颗粒间游离烃的(；?C5衬度值和土壤矿物晶格中吸附烃的(；?C5衬度值相加，得到所述第一份土壤样品的C C5衬度值；将所述第一份土壤样品的游离烃的总烃衬度值和土壤矿物晶格中吸附烃的总烃衬度值相加，得到所述第一份土壤样品的总烃衬度值；将所述第一份土壤样品的游离烃的重烃衬度值和土壤矿物晶格中吸附烃的重烃衬度值相加，得到所述第一份土壤样品的重烃衬度值。优选地，所述光谱指标获取单元包括:预处理模块，用于对所述第二份土壤样品进行物理粉碎，筛除干扰物质；反射率光谱获取模块，用于将处理后的第二份土壤样品放入容器中，通过可见光-近红外光谱仪进行接触式测量获得第二份土壤样品的反射率光谱。衍生光谱指标确定模块，用于对所述反射率光谱进行再处理，得到反射率一阶导数、反射率二阶导数和反射率吸收深度。优选地，所述建模单元包括:回归系数确认模块，用于以所述土壤轻烃衬度指标作为因变量，所述建模需要的光谱指标作为自变量，通过偏最小二乘法，获得回归系数；回归系数合理性处理模块，用于根据土壤样品在参与建模的波长对应地吸收特征确定回归系数的合理性；回归模型模块，用于利用合理性的回归系数建立回归模型。上述技术方案具有如下有益效果:本技术方案引入可见光-近红外光谱分析技术，建立了土壤轻烃指标-光谱指标回归模型，实现了基于可见光-近红外光谱的土壤轻烃指标的快速预测，提高了油气勘探效率。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提出一种预测土壤轻烃指标的方法流程图之一；图2为本专利技术提出一种预测土壤轻烃指标的方法流程图之二 ；图3为本专利技术提出一种预测土壤轻烃指标的装置框图之一；图4为本专利技术提出一种预测土壤轻烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测土壤轻烃指标的方法，其特征在于，包括：从目标区域中采集土壤样品；其中，同一份土壤样品分为两份，第一份土壤样品用于土壤轻烃含量测量，第二份土壤样品用于光谱测量；对所述第一份土壤样品进行土壤轻烃含量测量，获得土壤轻烃衬度值；对所述第二份土壤样品进行光谱测量，获得光谱指标；其中，所述光谱指标包括反射率、反射率一阶导数、反射率二阶导数和反射率吸收深度；利用所述土壤轻烃衬度值和所述光谱指标确定相关系数；根据所述相关系数的大小确定建模需要的光谱指标；以所述土壤轻烃衬度指标作为因变量，所述建模需要的光谱指标作为自变量，建立回归模型；利用所述回归模型预测目标区域土壤轻烃指标。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢学文，于世勇，刘松，申晋利，谢兴，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11