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基于模态分解与LSTM注意表征的测井曲线重构研究

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电子学报 2024年第4期52卷 1399-1410页

作者：刘梦韩建曹志民刘兴斌东北石油大学物理与电子工程学院黑龙江大庆163319 东北石油大学黑龙江省高校共建测试计量技术及仪器仪表研发中心黑龙江大庆163319

测井曲线记录着地层物理性质随深度变化的幅值范围,是测井与地震资料之间的纽带,对储层岩性分析与识别和后续的油气勘探工程十分重要.然而,在实际的测井过程中仪器故障等原因会造成测井曲线缺失的问题,重新测井不仅价格昂贵而且难以实现... 详细信息

测井曲线记录着地层物理性质随深度变化的幅值范围,是测井与地震资料之间的纽带,对储层岩性分析与识别和后续的油气勘探工程十分重要.然而,在实际的测井过程中仪器故障等原因会造成测井曲线缺失的问题,重新测井不仅价格昂贵而且难以实现.针对地质勘探时测井数据时常缺失的问题,本文提出了一种LSTM(Long Short-Term Memory)注意力表征的测井曲线重构方法.同时,对原始测井信号进行两种模态分解,计算分解后得到模态分量与原始信号之间的相关性,去除冗余分量,实现对缺失的测井曲线高效、高精度的人工补全.将该方法用于声波(ACoustic,AC)与密度(DENsity,DEN)曲线重构实验,并将实验结果与LSTM网络和BP(Back Propagation)神经网络预测的结果进行对比分析.结果表明,LSTM-Attention模型有着更为优异的预测效果,重构后的AC和DEN与原始曲线之间的相关性分别达到了86.8%和74.8%,高于传统LSTM和BP神经网络预测方法.在去除冗余的信号分量后,相关系数分别提高了1.4%和4.0%.同时,本文所提方法预测出的测井曲线具有最低的预测误差.因此,基于LSTM注意表征的网络结构对测井曲线重构具有较好的预测精度.

关键词：长短期记忆人工神经网络注意力机制测井曲线重构 VMD EMD

测井曲线重构在哈山地区油气水层判识中的综合应用

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科学技术与工程 2014年第19期22卷 211-216页

作者：宋梅远中国石化胜利油田分公司西部新区研究中心东营257001

哈山地区为夹持于和什托洛盖盆地与玛湖凹陷之间的正向构造单元,为精细评价其浅层的含油气性,本次研究分析哈山地区区域地质背景、油气水层测井特征,对测井曲线进行重构,建立了哈山浅层碎屑岩含油性评价的测井标准,油层AC：182 ～ 267.3... 详细信息

哈山地区为夹持于和什托洛盖盆地与玛湖凹陷之间的正向构造单元,为精细评价其浅层的含油气性,本次研究分析哈山地区区域地质背景、油气水层测井特征,对测井曲线进行重构,建立了哈山浅层碎屑岩含油性评价的测井标准,油层AC：182 ～ 267.3 us/m,油水层：247 ～ 315 us/m,水层：284 ～ 385 us/m,干层：350 ～ 420 us/m,用于含油气性评价,取得一定效果;分析油水层的波阻抗特征：油层：＞10×10^3 g/cm3 ·m/s,油水层：（7.5 ～ 10）×10^3 g/cm3·m/s,水层：（5 ～7.5）×10^3 g/cm3·m/s,干层：＜5×10^3g/cm3 ·m/s,采用多曲线重构的声波时差进行反演,使储层预测可信度进一步提高.

关键词：哈山地区油气判识测井曲线重构波阻抗拟声波反演

基于测井曲线重构和地震波阻抗反演的煤系关键金属矿层精细勘探技术

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古地理学报 2024年

作者：王雷祖清文邸立伟杨敏芳边晓凌紫玉邵龙义鲁静中石油煤层气有限责任公司煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院中国石油勘探开发研究院

云南东部和贵州西部（滇东—黔西）地区上二叠统龙潭组煤系底部,赋存着累计厚度达数米、以高自然伽马（GR）异常为特征的Nb-Zr-REY-Ga型关键金属矿层（简称矿层）。利用地震工作手段及传统波阻抗反演,可有效地区分砂、泥岩,但受限于波... 详细信息

云南东部和贵州西部（滇东—黔西）地区上二叠统龙潭组煤系底部,赋存着累计厚度达数米、以高自然伽马（GR）异常为特征的Nb-Zr-REY-Ga型关键金属矿层（简称矿层）。利用地震工作手段及传统波阻抗反演,可有效地区分砂、泥岩,但受限于波阻抗差异微小却无法识别矿层。为了构建对该矿层的精细地球物理勘探技术,论文基于测井和地震数据,以该矿层中镓（Ga）元素为例（临界工业品位50μg/g时自然伽马值>2.0pA/kg）,利用信息统计加权方法和矿层自然伽马数据重构了纵波速度曲线,使计算后得到的波阻抗曲线矿层信号增强了约120%,并将矿层约束在大于16000 g/cm3·m/s的重构后波阻抗数值范围内,解决了利用波阻抗曲线识别关键金属矿层的技术难题。在利用重构波阻抗数据反演的地震剖面上,矿层边界清晰、横向可追索性好。经钻井验证,地震反演预测的矿层厚度误差平均17.6%。说明利用重构后波阻抗数据进行地震反演可以有效识别和追踪矿层,达到了对矿层精细探测的目的。该技术方法对有测井异常的煤系关键金属矿层精细勘探具有较好的应用价值和前景。

关键词：煤系关键金属测井曲线重构波阻抗反演勘探技术二叠系滇东-黔西

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基于U-Net神经网络的声波测井曲线重构

中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第8期53卷 86-92,103页

作者：李枫林刘怀山杨熙镭赵明鑫杨宸张罗成中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100

本文提出了一种基于U-Net神经网络的声波测井曲线重构方法。通过编码器提取自然伽马(GR)、密度(RHOB)等测井曲线的数据特征,利用解码器建立数据特征与声波测井曲线之间的映射关系,实现了声波测井曲线的精准重构。实验结果表明,该方法在... 详细信息

本文提出了一种基于U-Net神经网络的声波测井曲线重构方法。通过编码器提取自然伽马(GR)、密度(RHOB)等测井曲线的数据特征,利用解码器建立数据特征与声波测井曲线之间的映射关系,实现了声波测井曲线的精准重构。实验结果表明,该方法在保留原始声波测井低频信息的基础上,兼顾了输入测井曲线的高频特征,实现了对原始声波测井泥岩层段数据噪音的有效压制,在渤中凹陷东南环测井数据重构中取得了良好的效果,验证了该方法较高的精度和实用性。

关键词：声波测井曲线测井曲线重构 U-Net模型深度学习卷积神经网络

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时移测井曲线重构方法及其在A油田中的应用

物探化探计算技术 2018年第3期40卷 318-323页

作者：张晶玉张会来范廷恩张显文乐靖中海油研究总院北京100028

时移测井曲线重构是为满足储层时移地震研究需求,根据时移地震基础状态和监测状态的采集时间而对测井曲线进行后推或者前延的处理。以深水扇油藏水驱开发测井曲线重构研究为例,探讨了基于岩石物理研究的时移测井曲线重构的方法。通过分... 详细信息

时移测井曲线重构是为满足储层时移地震研究需求,根据时移地震基础状态和监测状态的采集时间而对测井曲线进行后推或者前延的处理。以深水扇油藏水驱开发测井曲线重构研究为例,探讨了基于岩石物理研究的时移测井曲线重构的方法。通过分析在地震采集的不同时间点的地层含水饱和度的变化开展岩石物理分析,得到水驱过程中岩石物理参数的变化,重构得到不同时间点的测井曲线,并应用到后续的时移地震反演中。应用效果表明,时移测井曲线重构为后续时移地震反演提供了准确可靠的测井数据。

关键词：测井曲线重构时移地震岩石物理模型测井解释

考虑地质分层约束的长短期记忆循环神经网络测井曲线重构

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科学技术与工程 2024年第19期24卷 8045-8051页

作者：张亮党海龙刘庆海曾俊蔺建武王涛丁磊陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院西安710075 陕西省特低渗透油气田勘探与开发工程技术研究中心西安710075

延长油田东部裸眼井区早期测井资料普遍只有自然电位(SP)、自然伽马(GR)及梯度电阻率(R2.5)三条曲线,因缺失声波(AC)、地层电阻率(RT)等测井曲线,难以满足精细油藏地质研究需求。东部裸眼井区开发时间长、单井产量低,重新测井缺乏可行... 详细信息

延长油田东部裸眼井区早期测井资料普遍只有自然电位(SP)、自然伽马(GR)及梯度电阻率(R2.5)三条曲线,因缺失声波(AC)、地层电阻率(RT)等测井曲线,难以满足精细油藏地质研究需求。东部裸眼井区开发时间长、单井产量低,重新测井缺乏可行性及经济性。采用长短期记忆循环神经网络(long short-term memory,LSTM)模型进行缺失测井曲线重构是一种经济有效方法,适用于地层测井序列数据。然而延长油田东部浅层油藏上覆黄土层段测井数据信号干扰大,直接应用模型精度较差。针对此问题,采用考虑地质分层约束的LSTM模型进行缺失测井曲线的重构,通过分层数据截取每口井长6层段测井数据作为样本数据,既保留了LSTM模型处理序列数据的优势,同时又避免了上覆黄土层测井数据对模型的干扰。利用裸眼井区完整测井数据进行模型训练优化和验证,讨论了考虑地质分层约束的LSTM测井曲线重构精度,结果表明通过引入地质分层约束,模型重构测井曲线精度更高。应用优化后模型实现裸眼井区50口仅有GR、SP、R2.5三条曲线数据井的AC、RT曲线重构,对50口井的142个射孔段进行二次解释,对比试油解释结论符合率达到89.4%,验证了该方法对测井曲线重构的实用性和有效性。

关键词：测井曲线重构长短期记忆神经网络地质分层约束声波时差电阻率东部裸眼井区

基于模型正演的测井曲线重构技术在储层表征中的应用

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油气地质与采收率 2008年第1期15卷 66-68,76页

作者：龙国清邓宏文李玉君朱继田杨希兵王立峰中国地质大学北京能源学院北京100083 中国海洋石油湛江分公司技术部广东湛江524000

利用基于模型正演的测井曲线重构技术,采用同位协同克里金序贯高斯模拟方法将储层物性、测井响应、地震属性间的关系相结合进行随机建模,是稀井网条件下储层属性建模的有效办法,应用此方法建立了莺歌海盆地某气田莺歌海组二段Ⅱ下气组... 详细信息

利用基于模型正演的测井曲线重构技术,采用同位协同克里金序贯高斯模拟方法将储层物性、测井响应、地震属性间的关系相结合进行随机建模,是稀井网条件下储层属性建模的有效办法,应用此方法建立了莺歌海盆地某气田莺歌海组二段Ⅱ下气组储层孔隙度模型。结果表明:测井正演重构曲线能有效地解决浅层气藏声波曲线畸变问题,建立较好的井震关系;用井约束反演波阻抗作为第二变量进行同位协同模拟,降低了随机模拟结果的不确定性。模拟结果符合地质认识,可以定量表征气藏内部的分隔关系,与实际生产测试结果相吻合。

关键词：测井曲线重构同位协同克里金序贯高斯随机模拟莺歌海盆地

基于测井曲线重构的岩性反演方法圈定构造煤发育带

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煤矿安全 2013年第8期44卷 8-10,13页

作者：赵立明崔若飞彭刘亚煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

构造煤的赋存和分布是控制煤与瓦斯突出的主要地质因素之一,常规的方法难以圈定构造煤发育带的范围。采用测井曲线重构方法进行岩性反演,包括拟波阻抗反演及孔隙度反演,确定煤层中具有软分层特征的构造煤分布。

关键词：煤与瓦斯突出测井曲线重构岩性反演构造煤

联合领域知识与深度学习的测井曲线重构方法研究

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联合领域知识与深度学习的测井曲线重构方法研究

作者：卢玉莹东北石油大学

学位级别：硕士

测井曲线作为联结地震与地质的纽带,在测井资料解释和反演过程中发挥着极其重要的作用。但在实际测井过程中,时常会因井筒条件不理想、井壁垮塌和仪器故障等原因而出现部分测井曲线缺失或失真的情况,而重复测井不仅成本昂贵,且对已完井... 详细信息

测井曲线作为联结地震与地质的纽带,在测井资料解释和反演过程中发挥着极其重要的作用。但在实际测井过程中,时常会因井筒条件不理想、井壁垮塌和仪器故障等原因而出现部分测井曲线缺失或失真的情况,而重复测井不仅成本昂贵,且对已完井井眼不太实际。因此,如何准确重构并补全缺失或失真测井曲线数据就成为了一个极其关键和值得探入研究的问题。由于测井仪器的采样频率相对较小,测井数据具有持续关联性,利用深度学习可沿深度分别从前向和后向提取测井序列特征数据,充分利用前后序列中的依赖信息对失真或缺失的测井曲线进行预测,且贴合地质学思想。本文针对测井曲线失真或缺失的问题,联合国家科技重大专项CIFLog测井处理解释一体化软件平台,开展了联合领域知识与深度学习的测井曲线重构方法研究,主要内容如下:第一,结合专家经验引入测井领域知识中的事实型知识过滤离散伪样本,并对模型添加先验约束,设计了针对测井曲线重构问题的长短期记忆神经网络模型。该模型依据测井曲线间强相关性,在模型中以端对端方式注入了注意力机制神经网络,通过该机制完成了对提取特征的自适应关注和累积,实现了对数据中的长期依赖建模,整体提升了模型的特征提取能力。从而,提出了联合领域知识与深度学习的测井曲线重构方法,即基于DK-LSTM的测井曲线重构模型。第二,针对特征提取不充分和知识关系挖掘不足够的问题,提出了一种基于BiLSTM-CNN-ATT的测井曲线重构模型。该模型利用卷积神经网络抽取局部曲线特征,将提取特征信息进行池化运算,进一步利用双向长短期记忆神经网络捕获测井曲线数据复杂关联后的曲线特征,通过注意力机制学习不同时刻下关联化测井曲线特征对最终预测曲线贡献的差异,挖掘深层次关键测井曲线特征,从而提升了模型的预测准确率。第三,本文以CIFLog3.0测井处理解释一体化软件平台为基础,结合联合领域知识与深度学习的测井曲线重构方法,在平台内设计并实现了测井曲线重构系统。选取大庆某油田工区的测井数据,利用上述两种联合领域知识与深度学习的测井曲线重构模型进行预测实验,根据实验结果动态调整模型的参数,进而获得最佳的网络结构,然后与同类曲线重构模型进行了综合对比实验。对比实验结果揭示出,本文提出的两种改进的网络模型能够较好的对测井曲线进行预测,对测井曲线重构研究具有一定的理论和实践意义。

关键词：测井曲线重构深度学习领域知识长短期记忆神经网络注意力机制