一种测定井筒中地层产状的方法技术

一种计算井筒中地层产状的测井数据处理方法，属于测井技术数据处理领域，分类号：Ｇ０１Ｖ１／４０。在测井时，对于求取井筒中的地层产状，按以下方法进行倾角、倾向的计算处理；〈１〉输入测井数据；〈２〉计算数据的空间位置；〈３〉根据数据的特征，提取参考数据；〈４〉对参考数据进行平面Ｈｏｕｇｈ变换，得到Ｈｏｕｇｈ域参考数据；〈５〉根据Ｈｏｕｇｈ域参考数据，计算地层产状参数及置信度；〈６〉将计算出的参数以成果图显示或打印出图；可得到井壁地层的倾角、倾斜方位、在井壁的位置和计算的置信度，处理范围包括裂缝、断层、薄层、冲刷面、层理、层界面，为区域构造地质勘察奠定基础；该方法思路明确，容易采用计算机编程实现，应用范围广泛，可扩展到其它倾角测井资料处理过程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于测井技术数据处理领域；专利分类号G01V1/40。
技术介绍
在测井技术应用中，利用测井资料，可以分析研究地下地质构造的情况，例如，使用四臂倾角测井和六臂倾角测井，微电阻率扫描、井周声波测井等方法，可以得到裂缝、断层、薄层、冲刷面、层理、层界面的位置和产状。早期的处理方法是人工识别和相关对比法。人工识别工作量巨大，标准不一，容易错判，漏判。相关对比法开始用于四臂、六臂倾角测井资料处理，原理是对两条曲线中许多部分求相关系数，相关系数最大的两部分视为相同层，求取的目标是构造的产状，参数包括倾角，倾向和置信度。随着极板和测量纽扣的增多，测井数据反映的信息量大大增加，此算法应用起来变得复杂，编程不易实现，不能反映大量的地质信息。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，对已经测量的测井数据，采用一种平面检测的方法，即对空间中可能存在的任何一种平面进行计算，判断其是否存在，从而检测井筒地层中，该地层的位置、倾角、倾向和此次判断的置信度。本专利技术的的技术方案是，使用测井仪测井并计算井筒中的地层产状，其特征在于，按以下方法进行地层倾角、倾向的计算处理；<1>输入测井数据；<2>计算数据的空间位置；<3>根据数据的特征，提取特征参考数据； <4>对特征参考数据进行平面Hough变换，得到Hough域参考数据；<5>根据Hough域参考数据，计算地层产状参数及置信度；<6>将计算出的参数及置信度以成果图显示在显示器上，或打印出图；输入测井数据可以是4～40臂测井数据、电阻率扫描成像数据、井壁声波回波时间成像数据、井壁声波回波幅度成像数据。提取特征参考数据，根据输入数据的数值，或数值之间的边缘差异。平面Hough变换，采用的公式为ρ＝z·sin+x·cosθ·cos+y·sinθ·cos其中，x，y，z为特征参考数据点的三维立体位置参数；ρ，θ，φ为Hough域参考数据的位置参数。在对原始测井数据、特征参考数据、Hough域参考数据处理过程中，可选用平滑的数据处理方法。通过上述计算井筒中地层产状数据的平面Hough变换方法，处理测井资料，得到了井壁地层的倾角，倾向。对于分析研究地下地质情况，区域构造地质勘察奠定了基础。相对其它方法来说，思路明确，简化了编程计算的实现过程，不会漏判任何可能存在的构造，容易扩展到可计算地层产状的测井系列中。附图说明图1是本专利技术的处理流程图。图2是某井段声波成象图，图中纵轴为深度，横轴为井周的展开，方位从左向右依次为北→东→南→西→北，像素的灰度正比于回波幅度。图3是计算出图2所示的声波数据的三维位置示意图。图4是根据数据的数值特征，提取的特征参考数据图。图5是三维Hough变换的坐标系转化参考示意图。图6是对声波数据进行处理，得到的Hough域参考数据图。图7是根据Hough域参考数据得到的蝌蚪图。图8是根据Hough域参考数据得到的三维平面图。具体实施例方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的，进行详细描述。在测井技术中，利用测井资料分析研究地下地质构造的情况，例如采用四臂倾角测井和六臂倾角测井，微电阻率扫描、井周声波测井等方法。四臂倾角测井原理是在测井仪器上安装四个极板臂，测得井壁四条电阻率曲线，来判断地层的产状，包括倾角、倾向等参数。采用本专利技术的计算方法(如图1所示)，可方便地实现求取地层产状参数，其方法是，1.输入测井数据将测得的测井数据输入给几计算机存储器；输入测井数据可以是4～40臂测井数据、电阻率扫描成像数据、井壁声波回波时间成像数据、井壁声波回波幅度成像数据。四臂、六臂等倾角测井数据、电阻率扫描成像数据，是测量井周不同方位的电阻率或电导率，反映了井周岩石的电性特征。井壁声波回波时间成像数据是井周不同方位的回波时间数据，井壁声波回波幅度是井周不同方位的回波幅度，反映了井周的声学特征。因为这些数据具有方位的参数，因此可以进行构造研究。本实施例中，输入的是声波回波幅度数据。具体在计算机中是一个二维的数据矩阵，单位为mv(转化单位)。图2是声波回波幅度成像图，图中纵轴为深度，横轴为井周的展开，方位从左向右依次为北→东→南→西→北，像素的灰度正比于回波幅度。2.计算数据的空间位置测井数据在计算机中是以矩阵形式存放的，即每个数据都有一个横坐标，有一个纵坐标，显示在平面如图2所示。但实际情况是测量井周立体结构上的数据，再转化为立体位置如图3所示。此时，每个数据都有三个方向坐标参数x，y，z。其中z轴为纵向，y轴为垂直于纸面的方向，x轴为横向，如图5所示，此坐标系与大地坐标系的关系为y轴为大地正北方向，x轴为大地正东方向。3.根据数据的特征，提取特征参考数据本例中，是根据数据值的大小，提取特征参考数据。采取的阈值为2000mv。对于输入测井数据大于2000mv的为255(白色部分)，小于等于2000mv的为0(黑色部分)。假设a为空间中z＝10，y＝10，x＝10点的测井数据值，b为特征参考数据点数据值。即b＝255 if a＞2000 (1)b＝0 if a＜＝2000(2)根据数据的边缘特征是指数据之间的差异。假设a为空间z＝10，y＝10，x＝10点的测井数据值。a是z＝10，y＝10，x＝11点测井数据值，特征参考数据点则可以根据数据的边缘差异值的绝对值大小来确定，小于100mv的差异的特征参考数据点值为255，大于等于100mv的差异的特征参考数据点值为0。即b＝255 if |a-a|＜100 (3)b＝0 if |a-a|＞＝100 (4)也可以采用更多的数据点做为参考，采用类似差异的算法，提取特征参考数据。实际应用表明，数值特征多适用于裂缝、薄层等地质构造等的识别，边缘特征多适用于断层、冲刷面、层理、层界面等地质构造等的识别。4.对特征参考数据进行平面Hough变换，得到Hough域参考数据。对于特征参考数据为0的部分，代入平面Hough变换公式，叠加到Hough数据中，得到Hough域参考数据。平面Hough变换，采用的公式为ρ＝z·sin+x·cosθ·cos+y·sinθ·cos(5)其中，x，y，z为特征参考数据点的三维立体位置参数，具体为特征参考数据中值为0的点的坐标；ρ，θ，φ为Hough域参考数据的参数。意义如下假设在x，y，z坐标系中有一个平面，如图5中的阴影面，面上每个点的坐标为(x，y，z)。原点到平面的垂心为P，距离为ρ，P到面xoy的垂心为Q，∠POQ＝φ，∠QOA＝θ。假设该面的大地坐标下倾角为α，倾向为β。则α＝|φ-90°| (6)β＝θ ifφ＞＝90° &φ＜＝180° (7)β＝θ+180° ifφ＞＝0° &φ＜90° (8)公式(5)中，对任何一点(x，y，z)，当θ处于(0～360°)变化，φ处于(0～360°)变化时侯，可以得到许多ρ，因此是一个ρ～f(θ，φ)曲面。对所有特征参考数据变换，得到许许多多ρ～f(θ，φ)曲面，这些曲面相交于许多点。从另一个角度说，(ρ，θ，φ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算井筒中地层产状的测井数据处理方法：使用测井仪测井并计算井筒中的地层产状，其特征在于，按以下方法进行地层倾角、倾向的计算处理；〈１〉输入测井数据；〈２〉计算数据的空间位置；〈３〉根据数据的特征，提取特征 参考数据；〈４〉对特征参考数据进行平面Ｈｏｕｇｈ变换，得到Ｈｏｕｇｈ域参考数据；〈５〉根据Ｈｏｕｇｈ域参考数据，计算地层产状参数及置信度；〈６〉将计算出的参数及置信度以成果图显示在显示器上，或打印出图。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康晓泉，杜旭东，高庆忠，倪国辉，黄登峰，
申请(专利权)人：中油测井技术服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]