浅谈地球物理测井综合高分辨率处理系统及其应用

宁发贵

（云南一九九煤田地质勘探队 云南曲靖 655000）

浅谈地球物理测井综合高分辨率处理系统及其应用

宁发贵

（云南一九九煤田地质勘探队 云南曲靖 655000）

现阶段高分辨率地球物理测井技术存在一定的局限性，本文提出了基于分辨率信息熵的地球物理测井高分辨率处理技术。提升了地球物理测井的分辨率，更好的实现了对越来越复杂的地质构造进行研究。

曲线；测井；技术；分辨率；信息熵

我们一般采用以下两种办法使测井的分辨率提升：①研究发明高分辨率的新测井仪器，这是有效提升测井分辨率的最佳效办法。但由于测井方法种类过多，要使所有测井方设置配备高分辨率的新仪器无法实现，但是只配备少数几种高分辨率的测井仪解决不了根本问题。②利用研究高分辨率处理技术的方法提高测井评价的准确程度的优缺点。很显然，无论从处理实际效果还是从考虑的经济角度来看，这可谓是一种极有前途的有效方法，尤其对老井效果更佳。该方法的出现为气层、薄油的正确识别及评审提供了帮助。

1 通过研发高分辨率的测井仪器和高分辨率处理技术来提高测井的分辨率的优缺点

只有提升地球物理测井的分辨率，才能更好的实现对越来越复杂的地质构造进行研究。①研究发明高分辨率的新测井仪器的优缺点：这是有效提升测井分辨率的最佳效办法。但由于测井方法种类过多，要使所有测井方设置配备高分辨率的新仪器无法实现，但是只配备少数几种高分辨率的测井仪解决不了根本问题。②研究高分辨率处理技术的优缺点：很显然，无论从处理实际效果还是从考虑的经济角度来看，这可谓是一种极有前途的有效方法，尤其对老井效果更佳。该方法的出现为气层、薄油的正确识别及评审提供了帮助。必须提到，提高测井分辨率的基本要求至少有两个：a.提高分辨率要有一定依据。b.保证提高分辨率以后不影响测井值的准确性。提高分辨率的处理技术可简要地分两类：a.分辨率匹配法；b.反褶积为主的数字滤波法。实现分辨率匹配主要有两种方法：①将短源距（分辨率稍高）的测井结果作为参考依据，使同种性质测量的分辨率得到提高。②在已知分辨率高、低的测井响应函数情况下，通过简便的计算，使低分辨率测井的响应函数得以改善，从而提高测井曲线的分辨率。利用数字滤波来改变分辨率与测井值的具体办法是种类繁多的。但是，以上方法普遍只能处理特定测井曲线，无法用于全部测井曲线的处理，在实际处理过程中他们都存在各种缺陷：①由于分辨率的不同造成同一口井的曲线资料解释和地质分析的错误是经常出现的；②获取测井响应函数较困难，为了匹配响应函数，必须假设某些函数，如正态分布形、梯形，它们与真实的响应函数有很大的差异；③有些方法在某种程度上可能提高了分辨率，但也将测井值改变了，而分辨率和测井值改变后是否正确又无法评价。为此，下面提出一种高分辨率测井曲线处理技术，该技术基于分辨率信息熵。

2 分辨率信息熵

去掉测井值平均值以后的过零数称为测井曲线的分辨率信息熵，表1将它们的分辨率信息熵列出来了。

表1

不同测井曲线与匹配曲线的分辨率信息熵1可见分辨率信息熵有以下特性：①分辨率信息熵具有确定性。分辨率信息熵是测井曲线中分辨率信息定量表示，它表明测井曲线包含分辨率的信息量。分辨率信息熵越大，表明测井曲线含有的分辨率信息较多，分辨岩石的能力相对较强。由表1可看出，用分辨率信息熵描述测井曲线的分辨率符合一般对测井曲线分辨率的研究规律。因此，去均值之后的测井值可体现测井曲线的分辨率，将其称作分辨率信息，由它们共同构成的曲线将其称之为分辨率信息曲线。②分辨率信息熵是非负性的。分辨率信息熵必须大于零且为整数。③分辨率信息熵具有可加性。通过增加或减少分辨率信息熵，可将测井曲线的分辨率信息增加或减少，从而将其分辨率改变。④分辨率信息熵具有相对性。分辨率信息熵不是其分辨率的具体值而是指测井曲线含有的分辨率信息量。必须在同一口井的同一地层上比较测井曲线的分辨率来分辨率信息熵。由此，可通过改变分辨率信息熵来改变测井曲线的分辨率；可通过研究分辨率信息的特征来改变分辨率信息熵。

3 频率结构匹配

可以对测井分辨率信息展开傅里叶转变之后研讨它的频率域特性。其频率域结构基本相似于测井曲线的频率结构，表现为：①低频端幅度较大，并且随频率增加而增加，幅度保持下降趋势，在某个频率之后，幅度基本稳定；②测井分辨率信息如果不同，幅度谱大小出现不同，且有效频带也有不同宽度。（有效频带是随频率增加幅度呈递减的频率范围）；③幅度降低的趋势在低频有效频带宽度内随分辨率信息的变化而变化。如用直线拟合，那么斜率不同，此直线叫作拟频率结构；④低频端少数几个频率分量组合的反变换特征基乎与分辨率信息曲线相同。只要选择正确，其包含的分辨率信息熵同分辨率信息曲线的信息熵一样多。

4 频率分量补偿

所含的分辨率信息嫡不同，测井曲线分辨率就不同，而分辨率信息嫡不是固定的，可增加和减少。本文利用选取恰当的频率组成部分的办法达到从基本曲线分辨率信息上获取分辨率信息的目的。以n1，n2，…，nc为频率分量，那么频率成分是 FG（n1，n2，…，nc），其中 c 为频率的分量数量，他们包含的分辨率信息熵的数量要等于与之对应的测井曲线。用Fpo（1，2，3，…，n1，n2，…nc，…，nN），代表对应曲线分辨率之前的频率结构，N作为总个数。频率分量补偿可表示为：Fpo=FG（n1，n2，…，nc）+Fpo（1，2，3，…，n1，n2，…，nc，…，nN）。

5 技术运用

①频率结构。研究得出，在低频端有效频带宽度范围内选择使用指数型、直线型模式效果佳。②补偿的频率分量。先选取一条高分辨率测井曲线作为基本曲线，然后作傅里叶变换，并从低频端选一些分量，再作反变换，计算其中包含的分辨率信息嫡，并将其同基本曲线的分辨率信息嫡相对比，当达到一致，所挑选的频率分量为恰当的。③从频率域提高测井曲线的分辨率忽视了测井曲线的现实物理意义，可操作于任何曲线间。然而不一样的测井方案反射地质现象的表现与能力不一样。需根据实际进行分析。

6 结论

①测井曲线分辨率信息嫡是挑选频率分量的有效依据，代表测井曲线里面含有的分辨率信息量。②测井的分辨率信息在它的频率域的特别重要繁荣作用是有效提高测井曲线分辨率。③通过改变测井曲线分辨率上面的频率结构匹配和对其给予频率分量补偿两种方法的操作原理非常可靠，容易实现，可进行于不同种类间；分辨率的改变是有根据的，只负责处理测井信息，保证了正确的测井值；处理同一口井的所有的曲线，结果必定相同。④这两种有效提高测井曲线分辨率的办法能够进行于任何曲线间，处理时注意差别即可。

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TE14

A

1004-7344（2016）09-0182-02

2016-3-10

宁发贵（1969-），男，汉族，云南大姚人，助理工程师，中专，主要从事煤田测井方面的工作。