本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理。更具體地，本發(fā)明涉及一種確定油層射孔層位的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在石油開采過程中，確定油層的射孔層位對于提高油井的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。射孔層位的合理確定不僅能有效提高油層的采收率，還能夠顯著減少作業(yè)成本，同時(shí)提升油井的安全性和穩(wěn)定性。射孔技術(shù)的優(yōu)化對于最大化油井的經(jīng)濟(jì)回報(bào)和減少環(huán)境影響具有重要意義。因此，提升射孔層位檢測的準(zhǔn)確性和可靠性是石油勘探和開采中的關(guān)鍵技術(shù)難題。

2、隨著科技的發(fā)展，特別是測量技術(shù)和計(jì)算能力的顯著進(jìn)步，越來越多的智能化和自動(dòng)化技術(shù)被引入到射孔層位的確定過程中。這些技術(shù)包括大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等先進(jìn)手段。通過對大量測量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和綜合分析，這些技術(shù)能夠有效地識(shí)別出地層特征和油層分布，從而提高射孔層位確定的準(zhǔn)確性。例如，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以通過對歷史數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，建立精準(zhǔn)的預(yù)測模型，幫助在實(shí)際鉆探過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整射孔層位，優(yōu)化油井的開采效果。盡管智能化和自動(dòng)化技術(shù)在射孔層位確定中展現(xiàn)了巨大的潛力，但其應(yīng)用仍面臨許多挑戰(zhàn)。

3、公開號為cn106504107a的中國專利申請文件公開了一種確定油層射孔層位的方法及裝置。該發(fā)明通過獲取當(dāng)前井的測井資料和錄井資料；根據(jù)預(yù)設(shè)的低阻油層數(shù)據(jù)庫以及所述測井資料和錄井資料，識(shí)別當(dāng)前井中的低阻油層；選取所述當(dāng)前井中的低阻油層的待補(bǔ)孔層位；根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，計(jì)算所述低阻油層待補(bǔ)孔層位的生產(chǎn)潛力；根據(jù)所述計(jì)算得到的生產(chǎn)潛力，確定油層射孔層位。然而，這種方法由于人為因素的介入，存在對油層射孔層位預(yù)測準(zhǔn)確性不高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述背景技術(shù)中提出的存在對油層射孔層位預(yù)測準(zhǔn)確性不高的問題，本發(fā)明在如下的多個(gè)方面中提供方案。

2、在第一方面中，本發(fā)明提供了一種確定油層射孔層位的方法，包括：

3、獲取當(dāng)前油層及下一層油層的射孔層位的多源數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的標(biāo)簽，所述標(biāo)簽分為大、中、小，表示多源數(shù)據(jù)對應(yīng)的疑似開采潛力等級；分別對當(dāng)前油層及下一層油層的射孔層位的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，得到對應(yīng)的多個(gè)聚類簇，并計(jì)算對應(yīng)油層的各多源數(shù)據(jù)屬于各聚類簇的簇概率；分別計(jì)算當(dāng)前油層以及下一層油層的射孔層位的潛力水平，所述潛力水平與對應(yīng)油層的各聚類簇對應(yīng)的簇概率、各聚類簇中同一標(biāo)簽的數(shù)量呈正相關(guān)，與各聚類簇中所有標(biāo)簽的數(shù)量呈反相關(guān)；基于當(dāng)前油層的射孔層位的潛力水平，利用馬爾科夫模型預(yù)測下一油層的射孔層位的預(yù)測潛力水平；將預(yù)測潛力水平與下一層油層的潛力水平的均值作為下一層射孔層位的最終潛力水平；響應(yīng)于最終潛力水平最大的層位為理想射孔層位。

4、上述技術(shù)方案充分考慮了多源數(shù)據(jù)的特征分布，從兩個(gè)角度獲取了下一油層的潛力水平和預(yù)測潛力水平，綜合考慮了潛力水平和預(yù)測潛力水平，以確定最終潛力水平，從多角度綜合分析，能夠提高對下一油層評估的準(zhǔn)確性和可靠性，選出了最優(yōu)的開采潛力對應(yīng)的油層射孔層位。

5、進(jìn)一步地，計(jì)算當(dāng)前層的射孔層位的潛力水平，公式為：

6、；

7、式中，表示第個(gè)射孔層位的多源數(shù)據(jù)屬于第個(gè)聚類簇對應(yīng)的簇概率，表示第個(gè)聚類簇中第個(gè)標(biāo)簽的數(shù)量，表示第個(gè)聚類簇中所有標(biāo)簽的數(shù)量，表示聚類簇的總數(shù)。

8、以上技術(shù)方案通過利用簇概率和標(biāo)簽數(shù)量相結(jié)合的潛力水平公式，綜合考慮了不同聚類簇的標(biāo)簽分布，提供了對射孔層位潛力的細(xì)致評估，增強(qiáng)了對油層的射孔層位潛力的量化能力，提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性。

9、進(jìn)一步地，對所述多源數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，具體聚類過程為：基于所述多源數(shù)據(jù)構(gòu)建協(xié)方差矩陣并進(jìn)行特征值分解，得到特征值及其對應(yīng)的特征向量；利用主成分分析法獲取每個(gè)特征向量的權(quán)重；隨機(jī)選取個(gè)特征向量作為初始的聚類中心，計(jì)算每個(gè)特征向量到聚類中心的加權(quán)距離，并將每個(gè)特征向量分配到距離最近的聚類中心，重新計(jì)算每個(gè)聚類中心的中心點(diǎn)并作為新的聚類中心，直至聚類中心的移動(dòng)小于設(shè)定閾值α，其中α∈[0.001,0.01]；基于所述新的聚類中心對多源數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類得到多個(gè)聚類簇。

10、上述技術(shù)方案通過引入加權(quán)距離的概念來對特征向量進(jìn)行聚類，確保了每個(gè)特征向量在聚類過程中根據(jù)其重要性進(jìn)行合理分配。通過隨機(jī)選擇初始聚類中心并逐步迭代優(yōu)化，不斷調(diào)整聚類中心的位置，直到滿足設(shè)定的閾值α，這一過程有效減少了局部最優(yōu)的可能性，并確保了最終聚類結(jié)果的穩(wěn)定性和精度。通過這種優(yōu)化聚類方法，可以更準(zhǔn)確地劃分?jǐn)?shù)據(jù)簇，增強(qiáng)油層射孔層位選擇的準(zhǔn)確性。

11、進(jìn)一步地，還包括，對多源數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。

12、進(jìn)一步地，所述多源數(shù)據(jù)包括：電測井?dāng)?shù)據(jù)、聲波測井?dāng)?shù)據(jù)、密度測井?dāng)?shù)據(jù)和中子測井?dāng)?shù)據(jù)。

13、進(jìn)一步地，所述獲取當(dāng)前層及下一層油層射孔層位的多源數(shù)據(jù)采用微電阻率測井儀、陣列聲波測井儀、伽馬密度測井儀和補(bǔ)償中子測井儀。

14、進(jìn)一步地，對所述多源數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類采用k-means聚類算法。

15、上述技術(shù)方案采用k-means聚類算法對多源數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，能夠高效地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，迅速完成聚類任務(wù)，并通過迭代優(yōu)化提高了數(shù)據(jù)的分組精度。這使得對油層射孔層位的分析更加迅速準(zhǔn)確，從而提升了決策的效率和可靠性。

16、進(jìn)一步地，所述簇概率為：通過極大似然估計(jì)每個(gè)聚類簇的數(shù)據(jù)分布參數(shù)；計(jì)算每個(gè)聚類簇的均值向量和協(xié)方差矩陣，構(gòu)建表示聚類簇?cái)?shù)據(jù)分布的高斯概率密度函數(shù)；利用所述高斯概率密度函數(shù)，計(jì)算每個(gè)聚類簇的簇概率。

17、上述技術(shù)方案能夠更精確地描述每個(gè)聚類簇的數(shù)據(jù)分布情況，并基于此計(jì)算出每個(gè)聚類簇的簇概率。最終，借助精確的概率評估，提高了油層射孔層位的預(yù)測精度，使得油層的射孔層位選擇更加科學(xué)合理。

18、在第二方面中，本發(fā)明提供了一種確定油層射孔層位的系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述的一種確定油層射孔層位的方法。

19、本發(fā)明的有益效果在于：

20、本發(fā)明提供了一種精確且高效的油層射孔層位選擇方法，通過有效整合來自多種數(shù)據(jù)源的多維信息，并結(jié)合先進(jìn)的聚類分析、概率建模和序列預(yù)測算法，大幅度提高了數(shù)據(jù)處理的精度和決策過程的可靠性。通過這種綜合方法，能夠更好地捕捉油層射孔層位的潛力特征，使得預(yù)測的精度得到顯著優(yōu)化，從而提升了在復(fù)雜地質(zhì)條件下射孔層位選擇的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。此外，本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中還能夠有效減少人工干預(yù)，提高作業(yè)效率，為油層開發(fā)決策提供更加可靠的技術(shù)支持。

技術(shù)特征：

1.一種確定油層射孔層位的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定油層射孔層位的方法，其特征在于，計(jì)算當(dāng)前油層的射孔層位的潛力水平，公式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定油層射孔層位的方法，其特征在于，對所述多源數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，具體聚類過程為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定油層射孔層位的方法，其特征在于，還包括，對多源數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定油層射孔層位的方法，其特征在于，所述多源數(shù)據(jù)包括：電測井?dāng)?shù)據(jù)、聲波測井?dāng)?shù)據(jù)、密度測井?dāng)?shù)據(jù)和中子測井?dāng)?shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定油層射孔層位的方法，其特征在于，所述獲取當(dāng)前油層及下一層油層的射孔層位的多源數(shù)據(jù)采用微電阻率測井儀、陣列聲波測井儀、伽馬密度測井儀和補(bǔ)償中子測井儀。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定油層射孔層位的方法，其特征在于，對所述多源數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類采用k-means聚類算法。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定油層射孔層位的方法，其特征在于，所述簇概率為：

9.一種確定油層射孔層位的系統(tǒng)，其特征在于，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述的一種確定油層射孔層位的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一種確定油層射孔層位的方法及系統(tǒng)，包括：獲取當(dāng)前油層及下一層油層的射孔層位的多源數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的標(biāo)簽，分別對當(dāng)前油層及下一層油層的射孔層位的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，得到對應(yīng)的多個(gè)聚類簇，并計(jì)算對應(yīng)油層的各多源數(shù)據(jù)屬于各聚類簇的簇概率，分別計(jì)算當(dāng)前油層以及下一層油層的射孔層位的潛力水平，并利用馬爾科夫模型預(yù)測下一油層的射孔層位的預(yù)測潛力水平，將預(yù)測潛力水平與下一層油層的潛力水平的均值作為下一層射孔層位的最終潛力水平，響應(yīng)于最終潛力水平最大的層位為理想射孔層位。本發(fā)明提高了對油層射孔層位預(yù)測準(zhǔn)確性的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李冬,李康,安海榮,薛增耀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安摩科興業(yè)石油工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21