[發明專利]一種利用測井數據定量評價煤體結構類型的方法

有效

• 申請號: 201710610611.1
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107576772B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 蔡益棟;王穎晉;劉大錳;李夏偉
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01V11/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種利用測井數據定量評價煤體結構類型的方法，其特征在于：包括如下步驟：

S100、獲取測井數據：通過篩選符合評價煤體結構的測井曲線類型，以井為單位獲得某煤層各類測井曲線數值以數據列形式保存，并對所有測井數據進行數值標準化，然后再提取純煤段測井數據；

S200、主成分分析：進行主成分分析并提取主成分，建立綜合得分系數公式，具體包括如下步驟：

S201、對原始測井數據進行標準化：

其中：X代表某一個測井數據列；i代表該列中某一個值；X_max代表該列最大值，X_min代表該列最小值；X_i即為標準化后的數值

S202、計算已標準化測井數值間的相關系數矩陣R：

其中，r_ij為原變量x_i與x_j的相關系數，i,j＝1,2,…,p；r_ij＝r_ji，其計算公式為:

其中：為第i行變量平均值；為第j列變量平均值；

S203、計算特征值與特征向量，該過程為獲得主成分得分系數的必要步驟：

首先，解特征方程|λI-R|＝0，采用雅可比法求出特征值，并使其按照大小排列：λ₁≥λ₂≥Λ≥λ_p≥0；然后分別求出對應于特征值λ_i的特征向量e_i，i＝1,2,…,p；并且要求||e_i＝1||；

S204、計算主成分的貢獻率及累計貢獻率：

所述主成分的貢獻率和累計貢獻率度量了變換后的主成分從原始數據X中提取了多少信息；

其中貢獻率是指第i個主成分對應的特征值在協方差矩陣的全部特征值之和中所占的比重,這個比值越大，說明第i個主成分綜合原指標信息的能力越強，第i個主成分對應的特征值為計算公式為：

其中累計貢獻率是指前k個主成分的特征值之和在全部特征值總和中所占的比重，這個比值越大，說明前k個主成分越能全面代表原始數據具有的信息，計算公式為：

S205、提取主成分并建立綜合得分系數公式：

選取特征值大于1的主成分,使其累積方差貢獻率滿足60％以上，用選取的前d個主成分代替原來的p個變量進行分析，實現原始多列數據降維的目的，綜合得分系數公式：

其中，f_i為第i個原變量進行無量綱處理后的數值；

S300、確定煤體結構的評價模型：選取參照井，劃分煤層的煤體結構，并提取測井數據，通過綜合得分系數公式，得出各種煤體結構的得分區間，即評價模型；

提取煤體結構的得分區間的步驟具體為：將參照井內各類煤體結構類型與等深煤體結構得分進行精確對比，定位相應煤體結構對應的界值，該區間值為定量化分煤體結構的得分區間；

S400、利用上述步驟的評價模型反推出其他各井的煤體結構。

2.根據權利要求1所述的一種利用測井數據定量評價煤體結構類型的方法，其特征在于：所述步驟S100中煤體結構的要求類型包括：自然伽馬GR，補償密度測井DEN，井徑CAL，視電阻率Rt，深淺側向電阻率LLS/D，微球聚焦電阻率MSFL，補償中子測井CNL，聲波時差測井AC和微電極測井MML。

3.根據權利要求1所述的一種利用測井數據定量評價煤體結構類型的方法，其特征在于：所述步驟S100中還包括：設定煤層測井數據提取間隔為0.1m或0.125m。

4.根據權利要求1所述的一種利用測井數據定量評價煤體結構類型的方法，其特征在于：所述步驟S100中，提取純煤段測井數據的步驟為：根據已有的巖性解釋資料，對測井數據進行優選匯總，剔除夾矸段及頂底兩小層測井和近頂底板兩小層的數據行。