基于PSO-SVM的测井岩性识别方法研究——以南图尔盖盆地K油田古生界(Pz)储层为例

李曦, 范翔宇, 王兆峰, 李永新, 陈科贵, 马小林. 2022. 基于PSO-SVM的测井岩性识别方法研究——以南图尔盖盆地K油田古生界(Pz)储层为例. 地球物理学进展, 37(2): 617-626. doi: 10.6038/pg2022FF0254
引用本文: 李曦, 范翔宇, 王兆峰, 李永新, 陈科贵, 马小林. 2022. 基于PSO-SVM的测井岩性识别方法研究——以南图尔盖盆地K油田古生界(Pz)储层为例. 地球物理学进展, 37(2): 617-626. doi: 10.6038/pg2022FF0254
LI Xi, FAN XiangYu, WANG ZhaoFeng, LI YongXin, CHEN KeGui, MA XiaoLin. 2022. Logging lithology identification method research based on PSO-SVM: a case study of Paleozoic (Pz) reservoir in K oil field, South Turgay Basin, Kazakhstan. Progress in Geophysics, 37(2): 617-626. doi: 10.6038/pg2022FF0254
Citation: LI Xi, FAN XiangYu, WANG ZhaoFeng, LI YongXin, CHEN KeGui, MA XiaoLin. 2022. Logging lithology identification method research based on PSO-SVM: a case study of Paleozoic (Pz) reservoir in K oil field, South Turgay Basin, Kazakhstan. Progress in Geophysics, 37(2): 617-626. doi: 10.6038/pg2022FF0254

基于PSO-SVM的测井岩性识别方法研究——以南图尔盖盆地K油田古生界(Pz)储层为例

  • 基金项目:

    国家自然科学基金项目“四川盆地油钾兼探的地球物理评价方法研究”(41372103)和“四川盆地深层钾盐勘探开发评价研究”(2019YJ0312)联合资助

详细信息
    作者简介:

    李曦,女,1998年生,西南石油大学在读硕士研究生,研究方向为测井解释与储层评价.E-mail:644613651@qq.com

    通讯作者: 陈科贵,男,1959年生,博士,教授,主要从事测井方法理论、测井储层评价技术与工程测井应用的研究. E-mail:583709938@qq.com
  • 中图分类号: P631

Logging lithology identification method research based on PSO-SVM: a case study of Paleozoic (Pz) reservoir in K oil field, South Turgay Basin, Kazakhstan

More Information
  • 南图尔盖盆地K油田古生界(Pz)岩性多样、孔隙结构复杂,针对常规岩性解释方法对该储层岩性识别准确度未达到预期效果,严重制约了测井储层解释等问题,提出基于粒子群算法优化支持向量机(PSO-SVM)的岩性识别方法.通过岩心资料分析不同岩性的测井响应特征,建立测井相识别图版.选择对研究区岩性敏感的自然伽马、阵列感应电阻率、声波、中子、密度与光电吸收截面指数等七条测井曲线参数作为输入特征值,以粒子群算法优选合适的支持向量机参数(惩罚因子和核函数参数)对研究区4口取心井进行样本学习,建立基于PSO-SVM的岩性识别模型,其识别准确率达到了97%.相对于传统SVM算法,PSO-SVM岩性识别模型预测结果的速度更快,精度更高.通过将该模型应用于取心井与试油井,在正确识别岩性的同时,有效提高了测井储层解释的准确性.结果表明,在K油田复杂岩性识别中应用PSO-SVM方法,可为提高测井储层解释的准确性提供较可靠的岩性依据.

  • 加载中
  • 图 1 

    南图尔盖盆地区域位置图

    Figure 1. 

    Regional location map of the South Turgay Basin

    图 2 

    (a) K18井灰岩测井综合图;(b)K30井泥质灰岩测井综合图;(c)K8井变质岩测井综合图

    Figure 2. 

    (a)Comprehensive logging map of limestone in well K18;(b)Comprehensive logging map of argillaceous limestone in well K30;(c)Comprehensive logging map of metamorphic rock in well K8

    图 3 

    交会图图版

    Figure 3. 

    Crossplot plate

    图 4 

    非线性映射原理图

    Figure 4. 

    Schematic diagram of nonlinear mapping

    图 5 

    PSO算法优化参数流程图

    Figure 5. 

    Flow chart of PSO algorithm optimization parameters

    图 6 

    SVM与PSO-SVM算法预测结果对比图

    Figure 6. 

    Comparison chart of algorithm prediction results

    图 7 

    粒子群优化算法的适应度曲线

    Figure 7. 

    The fitness curve of particle swarm optimization algorithm

    图 8 

    K10井岩性识别综合图

    Figure 8. 

    Comprehensive lithology identification map of well K10

    图 9 

    K7井岩性测井解释综合图

    Figure 9. 

    Comprehensive lithology identification map of well K7

    表 1 

    K区块部分取心井物性特征统计表

    Table 1. 

    Statistical table of physical properties of partial coring wells in block K

    岩性 样品数 孔隙度/% 渗透率/(0.987×10-15 m2)
    最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值
    灰岩 41 21.35 2.24 5.19 13.26 0.015 0.829
    泥质灰岩 39 15.7 2.24 7.68 6.588 0.006 0.419
    变质岩 8 10.74 2.27 4.755 1.017 0.062 0.292
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    表 2 

    K油田测井相识别图版

    Table 2. 

    K oil field logging facies identification chart

    岩性 GR/API Rt/Ω·m AC/(μs/m) DEN/(g/cm3) CNL/% Pe
    灰岩 20~45 30~2000 150~280 2.37~2.65 5~22 2.4~5
    泥质灰岩 40~110 4~30 190~350 2.39~2.66 10.5~25 2.4~3.5
    变质岩 40~80 10~100 180~300 2.47~2.64 6.9~18 2.5~4
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    表 3 

    K油田筛选岩心统计表

    Table 3. 

    Statistical Table of selected core in K oil field

    灰岩 泥质灰岩 变质岩 总数
    测试样本数 166 239 50 455
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    表 4 

    不同训练样本数的预测结果表

    Table 4. 

    Table of prediction results for different numbers of training samples

    SVM PSO-SVM
    训练样本数 100 150 200 250 300 100 150 200 250 300
    测试样本数 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    预测正确率/% 81 83 83 84 84 84 87 90 90 93
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出版历程
收稿日期:  2021-06-28
修回日期:  2021-07-09
刊出日期:  2022-04-20

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