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基于电成像测井的地层产状自动提取方法研究

张梦宁  
【摘要】:地球物理测井是确定地下地层产状的有效方法,目前主要使用地层倾角测井方法。它不仅能够提供沉积构造信息与地质构造,而且还可以研究岩层的层理构造,从而了解沉积搬运的方向和估计沉积环境,对油田的勘探和开发具有重要现实意义。对于层理发育地层,用常规倾角处理方法能取得较满意的效果,但对于地质特征复杂或高电阻率地层,该方法往往难以取得较好的效果,尤其无法对微观层理面进行精细检测与产状提取,而微观层理面相对于宏观结构面,具有较高的分辨率,能进行精细的地质研究。成像测井是一项先进的测井技术,它能提供井壁展开图像,不仅可以直观地从测井图像中定性地识别地层界面、裂缝以及构造形态,而且可以通过图像处理方法对测井图像作定量处理和分析,提取地层界面及产状等参数。 论文首先对电成像测井的测量原理、仪器结构、技术指标以及适用条件作了简要介绍,然后讨论了电成像测井资料的预处理过程,主要包括加速度校正,电扣深度对齐、发射电压校正、坏电极校正、均衡处理等,利用LEAD软件的成像模块完成电成像测井资料的预处理以及图像生成工作。针对仪器偏心的情况,重点研究了电成像测井的偏心校正方法,基于测量得到的井径曲线,运用最小二乘法对椭圆井眼进行拟合,提取椭圆参数,判断仪器是否偏心,在此基础上计算出各极板在椭圆井眼中的位置,得到真实的井壁微电阻率图像。为了提高图像的质量和显示效果,采用直方图均衡化方法突出细节,通过对图像进行中值滤波处理,去除影响成像效果的噪声点。 从电成像测井图像分析角度出发,通过试验研究,得出了一种基于统计方法的层理面自动检测方法。运用最小差异原理求取极板局部方向,在此基础上进行正弦曲线的拟合,最后对拟合出的正弦曲线进行小窗口重新求取局部方向并重新拟合,基于最大对比度对正弦曲线深度进行微调,通过质量评价得到最优的层理面边缘匹配正弦曲线。根据正弦曲线的参数和层理面产状的关系,获取层理面的产状,对于井眼倾斜的情况,研究了视产状的井斜校正方法,得到了地层的真产状。为了使地层恢复到原始沉积状态,采用泥岩段确定构造倾角,来消除构造倾角对层理产状的影响。 同时,本文利用VC++语言对相关的方法进行了编程实现,并将算法挂接到LEAD软件。与哈里伯顿公司的AutoDip模块的计算结果进行比较,证明了本文方法的有效性。


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