统计模式识别方法在录井油气评价中的应用_杜红.doc

6 6 长江大学学报 ( 自科版)2 0 0 6 年 9 月 第 3 卷 第 3 期 理工卷 J o u r n a l o f Y a n g t z e U n i v e r s i t y ( N a t S c i E d i t )Sep 2 0 0 6 , Vol 3 No 3 S c i E n g V 统计模式识别方法在录井油气评价中的应用 杜红, 刘强国( 长江大学电子信息学院, 湖北 荆州 4 3 4 0 2 3 ) [ 摘要] 深入地研究了综合录井的特征参数, 对其进行了降维 映射处理。提 出了利用窗 函数法和近 邻法求 录井参数 的特征分布, 并以此来构造概率密 度分布 函数; 应用 统计模 式识别 的贝叶 斯判别 决策方 法训练 分类的有 关参数, 确定了基于线性窗函数的 贝叶斯 方法和 基于独立 近邻原 则的贝 叶斯方 法, 为利 用统计 规律进行录井数据的自动处理提供了一种新的探索途径。 [ 关键词] 统计模式识别; 录井; 油气评价; 贝叶斯方法 [ 中图分类号] T P 3 9 1 4 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1 6 7 3 1 4 0 9 ( 2 0 0 6 ) 0 3 0 0 6 6 0 3 在综合录井油气评价方面, 目前主要还是采用传统的相面法和各种图版解释法。这些方法均存在着 主观因素影响较大, 适用范围窄, 各种参数的信息没有得到充分利用等弊病。由于综合录井的各种参数 本身蕴藏着大量的统计信息, 笔者认为可将统计模式识别方法[ 1 ] 应用于综合录井油气评价中。为此探讨 了统计模式识别方法在综合录井油气评价中的适用性, 验证了录井参数的统计规律, 建立了一套完整的 基于统计模式识别的综合录井油气评价系统软件, 并运用于现场以提高油气评价的符合率。 1统计模式识别方法和步骤 1 1录井参数选择和数据降维映射方法 为了选择有效的特征, 需要进行特征参数的筛选。特征选择通常包括两方面的内容: 一是对单个特 征的选择, 即对每个特征分别进行评价, 去掉分类能力不强的特征, 从中找出那些对识别作用最重要的 特征; 二是从大量的原有特征出发, 从多侧面进行识别, 构造少数有效的新特征, 对参数进行降维映 射。 笔者针对钻井过程中综合录井参数用统计模式识别方法对油气性质进行评价与解释。主要考虑 1 5 个基本特征, 它们是 6 个气测特征参数 ( C 1 , C 2 , C 3 , i C 4 , n C 4 , C 5 ) 和 9 个地质特征参数 ( 岩屑颜 色、岩性、荧光湿照颜色及含量、干照颜色及含量、喷照颜色及含量、系列对比) ; 另外, 在实际应用 中, 还选用 9 个烃组分比值作为特征参数, 它们是 3 个 P I X L E R 比值法用参数 ( C 1 / C 2 , C 1 / C 3 , C 1 / C 4 ) , 3 个 3 H 法用参数 ( W H = C - C 1 / C , BH = ( C 1 + C 2 ) / ( C 3 + C 4 ) , C H = C 4 / C 3 ) 和 3 个三 角形坐标比值法用参数 ( C 2 / C , C 3 / C , n C 4 / C ) 。上述 3 种方法就是传统的图版解释法[ 2 ] 。这样 就组合成 2 4 个特征参数。按文献 [ 3 ] 的总结, 样本数应是特征数目的 5 ~ 1 0 倍 ( 若特征众多, 特征空 间庞大; 而样本数相对很小, 或者说在特征空间中样本数目稀疏, 则无法找出分类识别规律) 。而对于 不同区域、不同层位以及不同的钻井条件, 气测参数的绝对值变化范围可能很大 ( 相差几倍到十几倍) , 因此一般不直接把它作为判别特征。但是气测参数比值关系并不受上述因素的影响, 对气测参数进行变 换后的比值更能够客观地反映油气的性质。为此, 对原 2 4 个特征参数进行降维映射处理, 设定参加判 别的特征参数为 1 8 个: 9 个烃组分比值与 9 个地质参数。这些新的特征参数对于不同的油气层均反映 了不同的必然规律。 1 2综合分布函数的选择 通过对样本的分布研究, 发现它们既不是那些典型的分布, 同时又无法直接用某一函数表示。为此 [ 4 ] 来求其综合分布函数。 选用了窗函数法和近邻法 [ 收稿日期] 2 0 0 6 0 7 0 5 [ 作者简介] 杜红 ( 1 9 6 4 ) , 女, 1 9 8 6 年大学毕业, 硕士, 副教授, 现在主要从事计算机应用与信息处理工作。  第 3 卷 第 3 期 杜红等: 统计模式识别方法在录井油气评价中的应用 6 7 因为样本数目较少, 样