[發明專利]利用聚類分析判斷巖相古地理的方法

在審

• 申請號: 201710550776.4
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107562773A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）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）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: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 宋潔瑾

技術領域

本發明涉及地質沉積學領域，尤其涉及元素錄井參數判斷巖相古地理的方法。

背景技術

所謂“聚類分析”是指研究多要素事物分類問題的數量方法，是一種新興的多元統計方法。其基本原理是，根據樣本自身的屬性，用數學方法按照某種相似性或差異性指標，定量地確定樣本之間的親疏關系，并按這種親疏關系程度對樣本進行聚類。

巖相古地理來源于沉積學，它的發展與沉積學的發展有密切關系。它是恢復古代沉積盆地原型的主要手段。它通過研究古環境的類型及分布規律，重塑地質歷史中海陸變遷，解釋盆地在區域古地理中的位置，重建沉積作用與成礦過程的關系，從而探索巖相古地理與礦產、油氣分布規律的目的。它的起源與發展，給石油學界和煤田學界帶來了很大的活力，在其指導下，發現了很多資源區塊，隨著現今社會的發展，以及人類對能源要求的迫切，巖相古地理學的發展與展望成為一個新的研究課題。

當前，巖相古地理研究從定性走向定量是該學科的重要發展趨勢。我國古地理學研究中以沉積學理論為指導的巖相古地理學派最為活躍，這一學派最早基本上以傳統的沉積巖石學理論為指導,其圖件也大都是小比例尺、定性的或示意的；隨科技進步，開始以新的沉積學理論為指導，出現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方法論，認為單因素能獨立反映一個地區在某地質時期或某沉積層段的沉積環境的某些特征因素，其存在與否、含量多少均可獨立反映該地區、該層段沉積環境的某些特征。“單因素分析多因素綜合作圖法”是以各剖面的定量單因素資料為基礎，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調的是單因素在作圖中的主導作用，具有較強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“原封不動的信息”(即元素錄井參數)按照其自身的排列特征表現出來，將所有元素考慮在內，利用這些已知資料投影在單井相、剖面相和平面相分析中，進而實現某一區塊的巖相古地理建立。

發明內容

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

本發明的技術方案為：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，利用已知元素數據，分析、建立區塊元素沉積環境分異規律；

步驟2，對該區塊錄取的元素種類及含量進行聚類分析，得到元素之間的聚類關系判斷沉積環境同成因性；

步驟3，在單井上利用元素含量進行相統計與分析，確定特征參數，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上，構建元素剖面相；

步驟5，借鑒沉積學理論，“將今論古”，完成巖相古地理環境的確定。

將元素錄井樣本中n個數據各自作為一類，將距離最近的兩類合并成一個新類，計算新類與其他類的距離；重復進行兩個最近類合并，每次減少一個類，直至所有樣本合并為一類，最后根據自己的需要確定的類個數和類子集。其結論直觀，結論形式簡明。

所述步驟3中特征參數包括離岸遠近E_d、氣候干濕E_g及粒度指標G_i，利用自定義特征參數進行相宏觀控制。

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作用，最大化其相似性或差異性具有較強的客觀性和全面性，排除了人為干擾因素。從而，可以提高某一區塊的在同一地質作用中的各種地質信息和綜合效應，有利于更客觀地認識一個地區的沉積作用、事件等，更加精確真實地反映海陸分布及其演化過程等，對覆蓋區相帶展布及變化還具有更合理的預測性。

附圖說明

圖1為本發明一個實例所述的利用“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塊不同沉積體系各元素分異梯度圖；

圖3為輸入曹妃甸區塊東營組元素數據樣本得出的聚類譜系圖；

圖4示出本發明單井相元素錄井數據統計(第一組數據樣本)；

圖5示出本發明單井相元素錄井數據統計(第二組數據樣本)；

圖6示出本發明單井相元素錄井數據統計(第三組數據樣本)；

圖7為曹妃甸區塊元素連井相剖面圖；