基于测井信息提取的煤成气储层评价研究 ——以济阳坳陷为例

论文摘要

本文借助于计算机技术，以层序地层学理论作为指导，运用小波变换、分形维数、主成分分析、聚类分析等方法对测井数据进行处理，充分挖掘测井序列中所蕴含的地质信息，为煤成气储层的识别与评价服务。本文利用Matlab函数wden对测井数据进行了小波软阈值消噪处理，并对消噪前后的效果进行了对比。实验证明，选用sym8小波、sln模式对测井数据进行5层分解能达到很好的消噪效果。运用小波变换方法对济阳坳陷石炭二叠系，特别是储层发育的上部层段进行了测井层序划分研究，分别对测井数据进行连续小波变换和离散小波变换，根据不同尺度下小波系数曲线的振荡趋势划分层序、准层序界面。研究表明，当尺度a为81时或者第4层小波高频系数对层序单元的划分有效，当尺度a为21或46对准层序单元的划分亦有效。通过对主成分数据进行小波变换并将其应用于层序、准层序划分中，发现利用主成分数据划分的层序单元界面与传统方法研究结果具有很好的一致性。第一主成分曲线在层序特征反映方面与GR测井曲线极其相近，客观性更好。利用层次聚类、K均值聚类和模糊C均值聚类结合交绘图进行岩性的识别，并对比分析了层次聚类和K均值聚类两种方法的应用效果。表明K均值聚类在识别复杂碎屑岩层段的岩性时比层次聚类优越，而对煤层的识别层次聚类效果较好。本文对研究区内砂岩物性参数(孔隙度和渗透率)的实验值进行了分析，得出不同组段的物性变化规律。发现孔隙度一般随深度降低，且孔隙度与渗透率呈一定相关性。同时发现，AC分形谱维数曲线与孔隙度曲线有较好相关性，其变化趋势在某些层段与孔隙度曲线类似，且以孔隙度峰值变化处为界限，可作为评价的辅助指标。另外，运用主成分分析法，根据各主成分在各变量上的系数构建蛛网图，通过对比分析得到奎山段、万山段砂岩的储层识别模式，并作为模板使用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 国内外研究现状
• 1.2 选题依据、研究目的及意义
• 1.3 研究方法、技术路线及研究内容
• 2 测井数据预处理
• 2.1 测井数据归一化处理
• 2.2 测井数据消噪处理
• 3 测井数据小波变换及其实现
• 3.1 小波变换理论简介
• 3.2 实例
• 4 测井数据分形处理及其实现
• 4.1 分形理论简介
• 4.2 测井数据分维数计算
• 4.3 功率谱分析
• 5 测井数据主成分分析及其实现
• 5.1 主成分分析基本原理
• 5.2 主成分分析计算步骤
• 5.3 主成分分析应用
• 5.4 主成分分析实现方法
• 6 测井数据聚类分析及其实现
• 6.1 聚类分析理论简介
• 6.2 层次聚类分析及其实现
• 6.3 K均值聚类分析及实现
• 6.4 模糊C均值聚类分析
• 7 综合研究实例
• 7.1 研究区概况
• 7.2 层序划分
• 7.3 岩性识别
• 7.4 储层物性特征
• 7.5 储层非均质性研究
• 8 结论
• 8.1 主要成果及认识
• 8.2 问题讨论
• 致谢
• 攻读硕士期间参与的科研项目及发表的论文
• 参考文献
• 详细摘要