基于混沌时间序列分析的测井曲线识别研究

基于混沌时间序列分析的测井曲线识别研究

论文题目: 基于混沌时间序列分析的测井曲线识别研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 计算机应用技术

作者: 刘咏梅

导师: 刘大昕

关键词: 测井曲线,测井曲线识别,混沌时间序列分析,混沌特征提取,混沌建模

文献来源: 哈尔滨工程大学

发表年度: 2005

论文摘要: 测井是用现代电子仪器,通过电缆将仪器送入井下,测量地层的电、声和放射性参数;测井相是使油层与其它层相区别的一套测井响应。测井相识别是正确认识油层沉积构造的根本途径。随着油田的加密开采,单靠人工来完成油层的测井相识别早已不能满足油田开发进度上的需要。采用计算机进行自动测井解释越来越受到人们的关注。 测井曲线是油层沉积相判别的主要依据。测井曲线识别属于经验性和领域知识要求很高的模式识别问题。本文围绕着测井时间序列的解释与识别这一核心任务,以实际工程背景为依托,应用混沌理论及混沌时间序列分析的理论与方法,开展了以下新的研究课题: (1)测井时间序列的混沌检测 首先分析了测井时间序列产生混沌的机理,首次提出测井时间序列是一种混沌时间序列,并应用替代数据法证明了测井时间序列的确存在混沌。这一结论为混沌时间序列分析方法应用于测井曲线识别领域提供了前提条件。 (2)测井曲线的混沌特征提取 在第一部分研究结论的基础上,本文先后提取了测井曲线的两种混沌特征——关联维数和最大Lyapunov指数。在关联维数的计算中,发现不同油层组的测井曲线具有较明显的分维特征,并可以初步用于主力油层组的预测。在本课题研究中,提出一种改进的测井时间序列最大Lyapunov指数求取方法,该算法简单易行,且具有较好的计算精度。同时,油层组测井曲线的最大Lyapunov指数均大于零,也进一步证实了前一部分结论的正确性。 (3)油层测井曲线的平滑及特征提取 本文利用不对称高斯型函数的非线性最小二乘拟合对单峰曲线进行了平滑处理,并给出了一种针对测井曲线特点的简化平滑算法。同时利用曲线的模型参数直接作为特征值,对油层测井曲线的形状进行分类,结果令人满意。最后,文中还对不对称高斯型函数进行了改进,使之更加逼真地描述测井曲线的峰形态。 (4)基于高斯混合模型的油层测井相分类算法

论文目录:

第1章 绪论

1.1 课题的目的和意义

1.2 非线性和混沌

1.2.1 线性和非线性

1.2.2 非线性科学

1.2.3 混沌的发展历史

1.2.4 混沌及其特征

1.3 时间序列分析综述

1.3.1 时间序列与时间序列分析

1.3.2 线性时序模型

1.3.3 非线性时序模型

1.4 混沌时间序列分析方法概述

1.4.1 非线性时序模型

1.4.2 混沌时序分析的研究方法

1.4.3 混沌时序分析的研究现状及存在问题

1.5 测井曲线识别综述

1.5.1 测井与测井曲线

1.5.2 测井曲线识别及主要研究方法

1.6 混沌时序分析在测井曲线识别中的应用前景

1.7 本文的主要研究内容

1.7.1 研究内容

1.7.2 本文的结构

第2章 测井时间序列的混沌检测

2.1 引言

2.2 混沌时间序列的检测方法综述

2.2.1 混沌信号与随机信号的区别

2.2.2 混沌时间序列的检测方法

2.3 基于替代数据法的测井时间序列混沌检测

2.3.1 如何构造替代数据

2.3.2 实验准备

2.3.3 实验结果分析

2.4 本章小结

第3章 测井时间序列的混沌特征提取

3.1 测井时间序列的产生机理和特性

3.2 时间序列的相空间重构

3.2.1 延迟坐标法

3.2.2 参数选择

3.2.3 测井时间序列的相空间重构

3.3 提取测井时间序列的关联维数

3.3.1 关联维数

3.3.2 实验及仿真结果

3.4 提取测井时间序列的最大 Lyapunov指数

3.4.1 最大 Lyapunov指数

3.4.2 测井时间序列最大 Lyapunov指数的求取方法

3.4.3 实验及仿真结果

3.5 本章小结

第4章 油层测井曲线的预处理方法

4.1 油层测井曲线平滑的意义

4.2 油层测井曲线的 SDT和 PLOT数据平滑方法

4.2.1 基于 SDT方法的油层测井曲线平滑

4.2.2 基于 PLOT方法的油层测井曲线平滑

4.3 基于不对称的高斯型函数的油层测井曲线平滑

4.3.1 不对称的高斯型函数

4.3.2 不对称高斯型函数的参数确定方法

4.3.3 仿真实验

4.4 改进的不对称高斯函数平滑

4.5 本章小结

第5章 基于混沌建模的油层测井曲线识别

5.1 混沌建模方法

5.1.1 混沌建模方法简介

5.1.2 局部线性拟合

5.1.3 全局非线性建模

5.2 基于重构相空间中高斯混合模型的油层测井信号分类

5.2.1 高斯混合模型

5.2.2 时间序列分类

5.2.3 实验结果分析

5.3 本章小结

第6章 基于混沌特征的测井曲线识别系统

6.1 系统概述

6.2 系统的设计与分析

6.3 本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

个人简历

发布时间: 2005-10-21

参考文献

  • [1].测井数据的小波分析方法研究[D]. 杨怀杰.中国地质大学2016
  • [2].辽河盆地中基性火成岩测井岩性识别方法研究[D]. 牟丹.吉林大学2015
  • [3].陆相储层沉积微相自动识别及建模技术研究[D]. 宋吉水.浙江大学2007

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