[發明專利]一種基于DTW的智能地層對比方法和系統

在審

• 申請號: 201910785222.1
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN110852144A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 王志章;李冰濤
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06Q10/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 高麗萍;白玉娜

本發明提供一種基于DTW的智能地層對比方法和系統，首先獲取原始測井數據并進行歸一化預處理形成歸一化測井數據；然后采用變點檢測算法提取變點信息對測井曲線進行分層，從而將每口井按照地層順序劃分為不同級別的地層單元；最后進行地層對比和匹配：基于動態時間規整算法(DTW)計算被選取的兩口井的測井曲線形態相似度信息，并至少結合地層深度、厚度和均值信息，通過動態波形匹配算法計算處理所述曲線特征確定最小匹配路徑，回溯所述最小匹配路徑對地層單元進行匹配和判斷地層是否有缺失并輸出。能夠更精確地進行地層的智能對比，提高了地層對比效率。

技術領域

本發明涉及地層數據處理技術領域，特別是一種基于DTW的智能地層對比方法和系統。

背景技術

隨著油田勘探工作的逐步深化，勘探對象越來越復雜，勘探目標優選及探井部署要求研究工作也越來越細化。油氣勘探開發是一個對地下油氣藏數據不斷采集、加工處理并轉換為信息的過程，數據中有信息，信息中有油氣資源。如何在統一的計算環境下，最大限度地利用先進的軟硬件工具，使這些反應復雜地質對象的數據能夠全面、高效地集成并以可視化的方式直觀、方便地顯示在研究人員面前，從而對地質數據能夠加以更加深入地分析應用，進而對勘探工作提供決策支持，已經成為石油行業的發展需要。

地層對比是研究地層結構、構造和沉積環境的基礎工作之一，是油氣勘探開發中必不可少的工作，當前仍以手工對比為主，相關計算機程序的開發很欠缺。手工對比的好壞取決于人的知識結構和經驗積累，因此，同一區塊，不同人員的解釋也不同，重復性差，多解性強，測井地質人員進行地層對比時，考慮的并非僅是曲線的形態，而是綜合曲線的多種信息，依據豐富的知識得到最優解，但這種對比勞動強度大，工作效率低；現有的計算機程序對比根據以深度，厚度，均值和方差等參數作為權重來進行對比，對比效果極其依賴深度和厚度等信息，大的旋回對比時，巖性特征無法使用，沒有考慮曲線形態信息所反映的地質意義；利用機器學習等方法進行地層的聚類和分類，這樣的方法沒有考慮沃爾索相律，層序地層學等地質規律，僅僅考慮曲線參數的相似性，缺乏可解釋性。

發明內容

為了解決現有技術采用人工地層對比工作強度大、效率低、重復性差，且現有計算機程序對比方法缺乏可解釋性等問題，本發明提供一種基于DTW的智能地層對比方法，基于DTW(動態時間規整)算法，融合測井曲線形態相似度、深度、厚度和均值等特征參數進行測井曲線匹配代價，進而利用動態波形匹配算法進行地層對比以對地層單元匹配的方法，能夠更精確地進行地層的智能對比，提高了地層對比效率。本發明還涉及一種基于DTW的智能地層對比系統。

本發明技術方案：

一種基于DTW的智能地層對比方法，包括以下步驟：

第一步驟：獲取原始測井數據并進行歸一化預處理形成歸一化測井數據；

第二步驟：采用基于滑動窗口的變點檢測算法提取所述歸一化測井數據的變點信息，以對每口井的測井曲線進行分層獲得不同級別的地層單元；

第三步驟：提取待對比井各自的測井曲線特征，所述測井曲線特征至少包括測井曲線形態相似度、深度、厚度和均值信息，所述測井曲線形態相似度信息通過DTW算法獲取；再通過動態波形匹配算法計算處理所述測井曲線特征確定地層的匹配路徑，回溯所述匹配路徑對地層單元進行匹配以判斷地層是否有缺失并輸出。

所述第三步驟包括以下步驟：

S31：提取待對比井的測井曲線形態相似度以及至少深度、厚度和均值信息，所述測井曲線形態相似度通過DTW算法計算獲取；

S32：依次計算對比井的每個地層單元的距離系數/局部匹配代價建立局部匹配代價矩陣；

S33：基于所述局部匹配代價矩陣，通過動態波形匹配算法獲取全局匹配代價矩陣，在所述全局匹配代價矩陣中篩選出最小全局匹配代價；