自然电位基线校正方法与流程

1.本发明涉及测井资料预处理技术领域，特别是涉及到一种自然电位基线校正方法。


背景技术：

2.自然电位原始测井数据在每口井几乎或多或少的存在着基线漂移现象，这种基线漂移并不是岩性变化造成的，这种误差的存在严重影响曲线的应用，因此，在应用自然电位测井曲线之前，必须对其进行基线漂移校正，使泥岩段的自然电位曲线都校正到同一基线上。现有自然电位基线校正方法由预处理人员利用软件手动完成，处理过程费时费力，主观因素大，影响校正的效果，不能满足日益复杂的油藏描述的需求。
3.在申请号：cn201010254765.x的中国专利申请中，涉及到一种用于地震反演的自然电位曲线基线漂移校正方法，包括：获取砂岩段的顶深和厚度数据；生成泥岩段的顶深和厚度数据，并按自然电位测井曲线的采样间隔生成泥岩段对应的采样点的深度值；对自然电位测井曲线数据进行检索，确定泥岩段的各采样点深度值对应的自然电位幅度值，生成泥岩段的采样点深度值与自然电位幅度值对应的数据点；将各个泥岩段对应的数据点相连，生成自然电位曲线基线；将自然电位曲线与基线做校正处理，生成校正后的自然电位曲线。该发明实施例能够自动计算并校正自然电位曲线基线，具有较强的准确性，而且能够进行大量井数据的自动批量化处理，有利于提高地震反演测井曲线校正的精度和效率。
4.在申请号：cn201210537424.2的中国专利申请中，涉及到一种校正声波测井曲线进行储层预测的方法及设备，所述的方法包括：采集井旁道资料、声波测井曲线以及原始密度曲线；根据井旁道资料、原始纵波速度曲线以及原始密度曲线确定目标函数；采集原始自然电位曲线或原始自然伽玛曲线；根据原始自然电位曲线或原始自然伽玛曲线、原始纵波速度曲线、原始密度曲线以及井旁道资料确定新的目标函数；设定退火温度；根据校正后的目标函数确定校正后的声波测井曲线；根据校正后的声波测井曲线进行储层预测。利用模拟退火算法，通过对声波测井曲线进行校正，得到了与井旁道更加吻合的合成记录，从而为后续的模型反演降低多解性、提高反演精度提供了重要的基础数据，进一步提高了储层预测的准确性。
5.在申请号：cn201710951601.4的中国专利申请中，涉及到一种基于二维统计特征的测井曲线校正方法和装置，其中，该方法包括：获取目标区域中参考井的第一测井曲线、第二测井曲线和目标井的第一测井曲线、第二测井曲线，参考井的第一测井曲线与目标井的第一测井曲线类型相同，参考井的第二测井曲线与目标井的第二测井曲线类型相同；根据参考井的第一测井曲线、第二测井曲线和目标井的第一测井曲线、第二测井曲线，确定第一校正量、第二校正量；利用上述校正量校正目标井的第一测井曲线、第二测井曲线。由于该方案结合参考井的测井曲线和目标井的测井曲线确定校正量，利用校正量对目标井的测井曲线进行校正，从而，解决了现有方法中存在的校正效果较差、校正过程复杂的技术问题。
6.以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的自然电位基线校正方法。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种解决自然电位曲线在砂泥岩地层中准确识别泥岩基准点，提高自然电位曲线基线校正的速度及效率的自然电位基线校正方法。
8.本发明的目的可通过如下技术措施来实现：自然电位基线校正方法，该自然电位基线校正方法包括：
9.步骤1.对测井曲线异常值进行校正；
10.步骤2.进行泥岩特征值提取；
11.步骤3.根据步骤2中提取的泥岩特征值，生成校正曲线；
12.步骤4.将原始测井曲线减去校正曲线得到校正结果曲线。
13.本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
14.在步骤1中，原始测井曲线存在大量的异常数据，包括空值异常，测量异常，人工异常。
15.在步骤1中，空值异常值为-999.25，对于空值异常，采用限制曲线数值范围直接去除。
16.在步骤1中，对于测量异常和人工异常，采取大数据孤立森林算法，对工区所有测井数据进行大数据学习，提取特征模型参数，统计异常值比例，以进行有效剔除。
17.在步骤2中，大段泥岩井段中变化不大的自然电位曲线称为泥岩基线，泥岩基线是一条近似的直线，即自然电位曲线的极大值或者极小值。
18.在步骤2中，利用极值法，提取稳定泥岩段自然电位的特征值，设定提取厚度范围大于该井单层最大厚度时，提取的自然电位曲线的极大值的连线，就是泥岩基线。
19.在步骤3中，提取的自然电位极大值是散点数据，需形成自然电位泥岩基线校正曲线，采取曲线线性内插及外拓算法，使散点数据形成曲线数据。
20.在步骤3中，对于曲线开始及结束处极易出现的外沿曲线的变形，进行智能判别。
21.在步骤3中，检查起点和第二点之间的距离，如果两点的距离小于给定的厚度值的1/2时，则需要在开始1/2厚度以极值法补充泥岩基线点。检查终点与次终点的距离，若两点之间的距离小于1/2厚度时，在曲线末尾以极值法增加泥岩基线点。这样的智能处理避免校正曲线的变形。
22.在步骤4中，利用步骤3提取的泥岩特征值，形成校正曲线，原理如下：设函数y＝f(x)在两点x0，x1上的值分别为y0，y1，求多项式y＝ψ(x)＝a0+a1x使满足ψ(x0)＝y0，ψ(x1)＝y1，由解析几何可知：y＝ψ(x)＝y0+(y
1-y0)/(x
1-x0)按照y0，y1整理则ψ(x)＝((x-x1)/(x-x1))*y0+((x-x0)/(x
1-x0))*y,利用该公式可以生产校正曲线。当原始曲线与校正曲线，长度和采样间隔相同时，校正曲线计算公式如下：y(xn)＝y
原始
(xn)-ψ(xn)，其中，a0为一次函数的常数项，a1为一次函数的一次项，(x1…
xn)为深度采样点，(y1…yn
)为深度对应的自然电位值。
23.本发明中的自然电位基线校正方法，通过砂岩、泥岩在自然电位曲线不同的响应特征，可以利用数学算法快速准确的提取泥岩特征，生成校正曲线，进而进行基线校正，节
省大量的人工校正所花的时间，并提高了校正精度。该自然电位基线校正方法能更真实准确地拾取大段泥岩段的泥岩基线值，与实际解释人员手工拾取相比较，速度更快，精度更高，在实际生产中具有很好的效果。
附图说明
24.图1为本发明的自然电位基线校正方法的一具体实施例的流程图；
25.图2为本发明的一具体实施例中niu80井原始测井曲线图；
26.图3为本发明的一具体实施例中niu80井孤立森林异常去除前后对比图；
27.图4为本发明的一具体实施例中niu80井泥岩基线特征提取生成校正曲线图；
28.图5为本发明的一具体实施例中niu80井自然电位曲线校正结果前后对比图。
具体实施方式
29.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
30.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
31.本发明的自然电位基线校正方法，包括以下几个步骤：
32.步骤1.对测井曲线异常值进行校正；
33.步骤2.进行泥岩特征值提取；
34.步骤3.根据步骤2中提取的泥岩特征值，生成校正曲线；
35.步骤4.将原始测井曲线减去校正曲线得到校正结果曲线。
36.以下为应用本发明的几个具体实施例。
37.实施例1
38.如图1所示，图1为本发明的自然电位基线校正方法的流程图。该自然电位基线校正方法包括：
39.1.测井曲线异常值校正
40.原始测井曲线存在大量的异常数据，主要包括空值异常，测量异常，人工异常。，空值异常一般为-999.25值，可采用限制曲线数值范围直接去除，测量及人工异常采取大数据孤立森林算法，对工区所有测井数据进行大数据学习，提取特征模型参数，统计异常值比例，可有效剔除。
41.2.泥岩特征值提取
42.大段泥岩井段中变化不大的自然电位曲线称为泥岩基线，泥岩基线是一条近似的直线，即自然电位曲线的极大值或者极小值。因此可以利用极值法，提取稳定泥岩段自然电位的特征值，当我们设定提取厚度范围大于该井单层最大厚度时，提取的自然电位曲线的极大值的连线，就是泥岩基线。
43.3.生成校正曲线
44.提取的自然电位极大值是散点数据，需形成自然电位泥岩基线校正曲线，本次采取曲线线性内插及外拓算法，使散点数据形成曲线数据，但是曲线开始及结束处极易出现外沿曲线的变形，需要智能判别。
45.4.校正曲线生成
46.原始曲线减去校正曲线得到校正结果曲线。利用步骤3提取的泥岩特征值，形成校正曲线，原理如下：设函数y＝f(x)在两点x0，x1上的值分别为y0，y1，求多项式y＝ψ(x)＝a0+a1x使满足ψ(x0)＝y0，ψ(x1)＝y1，由解析几何可知：y＝ψ(x)＝y0+(y
1-y0)/(x
1-x0)按照y0，y1整理则ψ(x)＝((x-x1)/(x-x1))*y0+((x-x0)/(x
1-x0))*y,利用该公式可以生产校正曲线；当原始曲线与校正曲线，长度和采样间隔相同时，校正曲线计算公式如下：y(xn)＝y
原始
(xn)-ψ(xn)。
47.实施例2
48.在应用本发明的一具体实施例2中，以niuzhung井区为例，该区沉积为砂泥岩剖面，测井资料采集年限横跨30多年，自然电位曲线大多有基线漂移现象，手工校正工作量大，精度不高，为了提高自然电位的速度及精度，采取测井曲线异常值校正，泥岩基线特征值提取，校正曲线生成，泥岩曲线基线校正，校正提高速度及精度。
49.1、原始资料分析
50.首先分析测井资料的特点，如图2所示，该区主要为水基泥浆测井，砂岩的自然电位数表现为负异常，数值分布在-50到150之间，随着井深的增加，自然电位曲线具有明显的漂移现象。在测井曲线的开头或结尾处有明显的空值异常，数值一般使-999.25，由于空值异常的存在，测井曲线的显示被过量压缩，测井曲线出现平直现象。
51.2.异常值去除
52.首先进行空值异常的去除，空值异常往往与正常测井数据差异大，可以使用门槛值过滤算法去除。其次在曲线测量过程中也存在数量不等的特殊异常值，这种异常值充斥在正常值之间很难肉眼发现，本研究利用大数据的孤立森林算法，很好的去除了这些异常点如图3，孤立突出的波峰被去除了。
53.3.泥岩基线特征值提取
54.在水基泥浆测井资料中，泥岩段的自然电位大于砂岩的自然电位，曲线大段泥岩井段中变化不大的自然电位曲线称为泥岩基线。由于各种原因，自然电位基线数值不相同，为了使自然电位刻度一致，需对自然电位基线进行归零处理。首先要提取泥岩基线特征值，然后形成校正曲线，如图4。
55.4.泥岩校正结果对比
56.自然电位曲线泥岩基线零值校正，目前是人工手动完成的，一名经验丰富的解释人员一般能够完成5-6口校正工作，效率低，劳动量大，该发明完全实现了计算机智能自动校正，一名解释人员每天可以完成成百上千口井的自然电位校正工作，效率和精度显著提高，解放了生成力，如图5所示，从自然电位测井sp曲线校正结果看，校正结果准确合理。
57.实施例3：
58.在应用本发明的具体实施例3中，以niuzhung井区wangxie582井区例，该井区沉积为砂泥岩剖面，自然电位曲线异常明显，手工校正工作量大，该井自然电位基线校正方法包括：
59.1.测井曲线异常值校正
60.原始测井曲线存在大量的异常数据，主要包括空值异常，测量异常，人工异常等。空值异常一般为-999.25的值，人工异常或仪器异常通常超出理论的测量范围，利用可采用方差异常法进行计算，当测量数值大于3.5倍标准方差时，可视为异常值，可有效剔除。
61.2.泥岩特征值提取
62.由于该区存在砂岩单层大于程序默认25米的情况，当有单层砂岩厚度大于默认25米时，会出现拾取的特征点为砂岩特征点，这种情况下需要调整最大单层的厚度值40米，确保提取的特征点都为泥岩的特征值，提取的自然电位曲线的极大值的连线，就是泥岩基线。
63.3.生成校正曲线
64.提取的自然电位极大值是散点数据，使用内插外拓散点数据形成校正曲线，极易出现外沿曲线的变形，需要智能判别，检查起点和第二点之间的距离，如果两点的距离小于给定的厚度值的1/2时，则需要在开始1/2厚度以极值法补充泥岩基线点。检查终点与次终点的距离，若两点之间的距离小于1/2厚度时，在曲线末尾以极值法增加泥岩基线点。这样的智能处理避免校正曲线的变形
65.4.校正曲线生成
66.当原始曲线与校正曲线，长度和采样间隔相同时，校正曲线计算公式为y(xn)＝y
原始
(xn)-ψ(xn)，可以利用该公式生产校正曲线。
67.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
68.除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

技术特征：
1.自然电位基线校正方法，其特征在于，该自然电位基线校正方法包括：步骤1.对测井曲线异常值进行校正；步骤2.进行泥岩特征值提取；步骤3.根据步骤2中提取的泥岩特征值，生成校正曲线；步骤4.将原始测井曲线减去校正曲线得到校正结果曲线。2.根据权利要求1所述的自然电位基线校正方法，其特征在于，在步骤1中，原始测井曲线存在大量的异常数据，包括空值异常，测量异常，人工异常。3.根据权利要求2所述的自然电位基线校正方法，其特征在于，在步骤1中，空值异常值为-999.25，对于空值异常，采用限制曲线数值范围直接去除。4.根据权利要求2所述的自然电位基线校正方法，其特征在于，在步骤1中，对于测量异常和人工异常，采取大数据孤立森林算法，对工区所有测井数据进行大数据学习，提取特征模型参数，统计异常值比例，以进行有效剔除。5.根据权利要求1所述的自然电位基线校正方法，其特征在于，在步骤2中，大段泥岩井段中变化不大的自然电位曲线称为泥岩基线，泥岩基线是一条近似的直线，即自然电位曲线的极大值或者极小值。6.根据权利要求5所述的自然电位基线校正方法，其特征在于，在步骤2中，利用极值法，提取稳定泥岩段自然电位的特征值，设定提取厚度范围大于该井单层最大厚度时，提取的自然电位曲线的极大值的连线，就是泥岩基线。7.根据权利要求6所述的自然电位基线校正方法，其特征在于，在步骤3中，提取的自然电位极大值是散点数据，需形成自然电位泥岩基线校正曲线，采取曲线线性内插及外拓算法，使散点数据形成曲线数据。8.根据权利要求7所述的自然电位基线校正方法，其特征在于，在步骤3中，对于曲线开始及结束处极易出现的外沿曲线的变形，进行智能判别。9.根据权利要求8所述的自然电位基线校正方法，其特征在于，在步骤3中，检查起点和第二点之间的距离，如果两点的距离小于给定的厚度值的1/2时，则需要在开始1/2厚度以极值法补充泥岩基线点；检查终点与次终点的距离，若两点之间的距离小于1/2厚度时，在曲线末尾以极值法增加泥岩基线点；这样的智能处理避免校正曲线的变形。10.根据权利要求1所述的自然电位基线校正方法，其特征在于，在步骤4中，利用步骤3提取的泥岩特征值，形成校正曲线，原理如下：设函数y＝f(x)在两点x0，x1上的值分别为y0，y1，求多项式y＝ψ(x)＝a0+a1x使满足ψ(x0)＝y0，ψ(x1)＝y1，由解析几何可知：y＝ψ(x)＝y0+(y
1-y0)/(x
1-x0)按照y0，y1整理则ψ(x)＝((x-x1)/(x-x1))*y0+((x-x0)/(x
1-x0))*y,利用该公式可以生产校正曲线；当原始曲线与校正曲线，长度和采样间隔相同时，校正曲线计算公式如下：y(x
n
)＝y
原始
(x
n
)-ψ(x
n
)；其中，a0为一次函数的常数项，a1为一次函数的一次项，(x1…
x
n
)为深度采样点，(y1…
y
n
)为深度对应的自然电位值。

技术总结
本发明提供一种自然电位基线校正方法，该自然电位基线校正方法包括：步骤1.对测井曲线异常值进行校正；步骤2.进行泥岩特征值提取；步骤3.根据步骤2中提取的泥岩特征值，生成校正曲线；步骤4，将原始测井曲线减去校正曲线得到校正结果曲线。该自然电位基线校正方法通过砂岩、泥岩在自然电位曲线不同的响应特征，可以利用数学算法快速准确的提取泥岩特征，生成校正曲线，进而进行基线校正，节省大量的人工校正所花的时间，并提高了校正精度。并提高了校正精度。并提高了校正精度。


技术研发人员：朱应科 彭英 杨澎涛 贾立辉 范永合 孙友凯 湛林福 戴猛 郑建军 李乃聚
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院
技术研发日：2022.01.21
技术公布日：2023/8/1