[發(fā)明專利]利用聚類分析判斷巖相古地理的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710550776.4
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107562773A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡云;闞留杰;譚忠健;尚鎖貴;吳立偉;苑仁國;夏良冰;郭明宇;馬猛;蘇朝博;楊旭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海石油（中國）有限公司天津分公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 宋潔瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)沉積學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及元素錄井參數(shù)判斷巖相古地理的方法。

背景技術(shù)

所謂“聚類分析”是指研究多要素事物分類問題的數(shù)量方法，是一種新興的多元統(tǒng)計(jì)方法。其基本原理是，根據(jù)樣本自身的屬性，用數(shù)學(xué)方法按照某種相似性或差異性指標(biāo)，定量地確定樣本之間的親疏關(guān)系，并按這種親疏關(guān)系程度對樣本進(jìn)行聚類。

巖相古地理來源于沉積學(xué)，它的發(fā)展與沉積學(xué)的發(fā)展有密切關(guān)系。它是恢復(fù)古代沉積盆地原型的主要手段。它通過研究古環(huán)境的類型及分布規(guī)律，重塑地質(zhì)歷史中海陸變遷，解釋盆地在區(qū)域古地理中的位置，重建沉積作用與成礦過程的關(guān)系，從而探索巖相古地理與礦產(chǎn)、油氣分布規(guī)律的目的。它的起源與發(fā)展，給石油學(xué)界和煤田學(xué)界帶來了很大的活力，在其指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)了很多資源區(qū)塊，隨著現(xiàn)今社會(huì)的發(fā)展，以及人類對能源要求的迫切，巖相古地理學(xué)的發(fā)展與展望成為一個(gè)新的研究課題。

當(dāng)前，巖相古地理研究從定性走向定量是該學(xué)科的重要發(fā)展趨勢。我國古地理學(xué)研究中以沉積學(xué)理論為指導(dǎo)的巖相古地理學(xué)派最為活躍，這一學(xué)派最早基本上以傳統(tǒng)的沉積巖石學(xué)理論為指導(dǎo),其圖件也大都是小比例尺、定性的或示意的；隨科技進(jìn)步，開始以新的沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，出現(xiàn)新型的中比例尺乃至大比例尺定量化巖相古地理圖。他們提出了“單因素分析綜合作圖方法”，而后發(fā)展為“單因素分析多因素綜合作圖法”這一定量的巖相古地理學(xué)方法論，認(rèn)為單因素能獨(dú)立反映一個(gè)地區(qū)在某地質(zhì)時(shí)期或某沉積層段的沉積環(huán)境的某些特征因素，其存在與否、含量多少均可獨(dú)立反映該地區(qū)、該層段沉積環(huán)境的某些特征?！皢我蛩胤治龆嘁蛩鼐C合作圖法”是以各剖面的定量單因素資料為基礎(chǔ)，從各單因素圖的分析入手，再通過各單因素圖的疊加和綜合分析判斷，最后做出定量的巖相古地理圖。但是這兩種方法均強(qiáng)調(diào)的是單因素在作圖中的主導(dǎo)作用，具有較強(qiáng)的人為干擾因素和片面性。

“聚類分析”的方法可以解決此問題，以巖屑為分析對象，把地層“原封不動(dòng)的信息”(即元素錄井參數(shù))按照其自身的排列特征表現(xiàn)出來，將所有元素考慮在內(nèi)，利用這些已知資料投影在單井相、剖面相和平面相分析中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)某一區(qū)塊的巖相古地理建立。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種利用“聚類分析”判斷巖相古地理的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中巖相古地理研究具有較強(qiáng)的人為干擾因素和片面性的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種利用“聚類分析”判斷巖相古地理的方法，該方法包括如下步驟：

步驟1，利用已知元素?cái)?shù)據(jù)，分析、建立區(qū)塊元素沉積環(huán)境分異規(guī)律；

步驟2，對該區(qū)塊錄取的元素種類及含量進(jìn)行聚類分析，得到元素之間的聚類關(guān)系判斷沉積環(huán)境同成因性；

步驟3，在單井上利用元素含量進(jìn)行相統(tǒng)計(jì)與分析，確定特征參數(shù)，并揭示不同相敏感元素的分辨范圍；

步驟4，在步驟3元素單井相分析基礎(chǔ)上，構(gòu)建元素剖面相；

步驟5，借鑒沉積學(xué)理論，“將今論古”，完成巖相古地理環(huán)境的確定。

將元素錄井樣本中n個(gè)數(shù)據(jù)各自作為一類，將距離最近的兩類合并成一個(gè)新類，計(jì)算新類與其他類的距離；重復(fù)進(jìn)行兩個(gè)最近類合并，每次減少一個(gè)類，直至所有樣本合并為一類，最后根據(jù)自己的需要確定的類個(gè)數(shù)和類子集。其結(jié)論直觀，結(jié)論形式簡明。

所述步驟3中特征參數(shù)包括離岸遠(yuǎn)近E_d、氣候干濕E_g及粒度指標(biāo)G_i，利用自定義特征參數(shù)進(jìn)行相宏觀控制。

這種利用“聚類分析”揭示敏感元素與沉積相類型的關(guān)系特征，判斷巖相古地理的方法考慮的是多種因素共同的主導(dǎo)作用，最大化其相似性或差異性具有較強(qiáng)的客觀性和全面性，排除了人為干擾因素。從而，可以提高某一區(qū)塊的在同一地質(zhì)作用中的各種地質(zhì)信息和綜合效應(yīng)，有利于更客觀地認(rèn)識一個(gè)地區(qū)的沉積作用、事件等，更加精確真實(shí)地反映海陸分布及其演化過程等，對覆蓋區(qū)相帶展布及變化還具有更合理的預(yù)測性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)例所述的利用“聚類分析”判斷巖相古地理方法的流程圖；

圖2為渤海油田曹妃甸區(qū)塊不同沉積體系各元素分異梯度圖；

圖3為輸入曹妃甸區(qū)塊東營組元素?cái)?shù)據(jù)樣本得出的聚類譜系圖；

圖4示出本發(fā)明單井相元素錄井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(第一組數(shù)據(jù)樣本)；

圖5示出本發(fā)明單井相元素錄井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(第二組數(shù)據(jù)樣本)；

圖6示出本發(fā)明單井相元素錄井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(第三組數(shù)據(jù)樣本)；

圖7為曹妃甸區(qū)塊元素連井相剖面圖；