一种基于梯度提升算法评价煤体结构的方法

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体地涉及一种基于梯度提升算法评价煤体结构的方法。

背景技术

目前，煤体结构评价方法主要有现场钻孔岩心观测、三维地震勘探技术以及地球物理测井等方法，由于煤岩取心成本较高，三维地震勘探纵向分辨能力弱，使得前2种方法均未得到广泛应用。而测井方法能够提供随深度连续且准确的解释结果，从而成为目前判识煤体结构的重要方法。谢学恒等(2013)利用井径测井、声波时差测井和密度测井建立煤体结构识别经验公式，以煤体结构指数n作为定量判识煤体结构的指标；艾林等(2017)利用阵列声波测井资料计算煤岩脆性指数来定量评价煤体结构；倪小威等(2017)根据阵列声波测井对裂隙发育的储层具有较好的反映效果，且原生结构煤与碎裂结构煤在力学参数裂缝指数及斯伦贝谢比上有明显差异，提出了基于斯伦贝谢比与裂缝指数的煤体结构定量判识；陈博等(2019)在研究煤体结构时，用研究区测井响应资料构建了N、R两个参数，并绘制了N－R双参数交会图，结合三维地质建模，达到了定量判识煤体结构的目的。尽管上述煤体结构指数法、交会图法等可以在一定程度上实现煤体结构的识别，但这些方法易受人为主观因素影响，且费时费力，故应该考虑更具效率、精度、科学性、适用性的煤体结构识别新方法。

发明内容

本发明旨在针对上述问题，提出一种基于梯度提升算法评价煤体结构的方法。

本发明的技术方案在于：

一种基于梯度提升算法评价煤体结构的方法，方法如下：

对样本的煤体结构定性标定；

获取样本的常规九条测井曲线；

利用梯度提升算法评价常规各测井曲线对煤体结构的影响因子，对各影响因子进行均一化，得到各影响因子的权重系数；对各测井曲线进行归一化，进而构建煤体结构权重指数；

对比煤体结构权重指数与煤体结构定性标定结果，构建煤体结构划分标准；

以煤体结构划分标准判断该区块待识别的煤体结构。

其中，所述煤体结构权重指数的获得过程为：

式中：ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

TPI为结构保存指数，无量纲；

f为煤岩坚固性系数，无量纲。

其中，所述对样本的煤体结构定性标定通过样本外观表征获得。

本发明的技术效果在于：

(1)本发明对目的区块取样，对样本的煤体结构定性标定；再通过本发明提供的方法获得样品的煤体结构权重指数，对比煤体结构权重指数与煤体结构定性标定结果，构建煤体结构划分标准；以煤体结构划分标准判断该区块待识别的煤体结构；

(2)本发明直接使用常规九条测井曲线，数据获取简单，操作成本低，同时引入煤岩坚固性系数f和结构保存指数TPI；提高了计算精度，可有效判别煤岩煤体结构。

附图说明

图1为本发明具体应用例的影响因子柱状图。

具体实施方式

实施例1

一种基于梯度提升算法评价煤体结构的方法，方法如下：

通过外观表征对样本的煤体结构定性标定；

获取样本的常规九条测井曲线；

利用梯度提升算法评价常规各测井曲线对煤体结构的影响因子，对各影响因子进行均一化，得到各影响因子的权重系数；对各测井曲线进行归一化，进而构建煤体结构权重指数；

对比煤体结构权重指数与煤体结构定性标定结果，构建煤体结构划分标准；

以煤体结构划分标准判断该区块待识别的煤体结构。

实施例2

在实施例1的基础上，还包括：所述煤体结构权重指数的获得过程为：

具体应用例

以鄂尔多斯盆地东南X区块煤层气井为例，该区块结构保存指数TPI取值5，煤岩坚固性系数f取值1.5。

一种基于梯度提升算法评价煤体结构的方法，方法如下：

(1)通过外观表征对样本的煤体结构定性标定；

具体过程为：

(1)结合煤心照片和煤心描述，对取心井取心资料进行整理，定性标定煤体结构，如表1所示；

表1X区块部分煤心的煤体结构判别表

(2)构建样本数据：从该区块选取样本30个，根据外观表征其煤体结构定性标定；并获取其常规九条测井曲线，建立煤体结构判别样本数据，如表2所示；

表2 X区块煤体结构判别样本数据表

。

(3)利用梯度提升算法评价常规各测井曲线对煤体结构的影响因子，如图1所示；对各影响因子进行均一化，得到各影响因子的权重系数，详见表3；

表3 X区块煤体结构判别各影响因子的权重系数表

对各测井曲线进行归一化，进而构建煤体结构权重指数Q。

(4)对比煤体结构权重指数Q与煤体结构定性标定结果，对比结果详见表4；

表4 X区块预测煤体结构与煤心标定煤体结构对比评价表

根据煤体结构权重指数Q与煤体结构定性标定结果，构建煤体结构划分标准，详见表5；

表5 X区块煤体结构划分标准表

。

(5)以煤体结构划分标准判断该区块待识别的煤体结构。