水淹層判別分析方法及其應用

張妤，　　欒孟杰，　　崔國范，　　齊秀麗，　　劉　江

(1.綏化學院 信息工程學院，黑龍江 綏化　152061；　2.大慶鉆探工程公司測井公司，黑龍江 大慶　163000)

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水淹層判別分析方法及其應用

張妤1，欒孟杰1，崔國范1，齊秀麗1，劉江2

(1.綏化學院 信息工程學院，黑龍江 綏化152061；2.大慶鉆探工程公司測井公司，黑龍江 大慶163000)

摘要：隨著油田開發目標的轉移，地下油水分布越來越復雜，儲層參數發生變化，非均質性進一步加強，以往的水淹層解釋方法的不適應性越來越突出，解釋符合率低于70%，遠遠不能滿足油田開發要求.利用多元統計分析中的逐步判別法，建立了水淹層的判別方程，使水淹層判別的符合率達到了82%，為進一步提高解釋精度具有重要的意義.

關鍵詞：判別分析；水淹層；儲層參數；逐步判別法

1國內外水淹層級別的研究現狀

對于水淹層級別的研究，美國和前蘇聯都做了大量的工作，取得了一定的效果，但他們的地質狀況是厚層的海相砂巖，而我國的地質狀況是陸相薄層砂巖，所以國外的研究成果不適用于我國的情況.我國從1963年開始對水淹層進行研究，先后研究出四套解決辦法，但由于各個地區的地質條件不同，因而所研究的方法通用性較差，尤其對于低滲透油田水淹機理的解釋方法研究還處于起步階段，還沒有形成配套的水淹層水淹程度的評價方法.本文利用多元統計分析中的逐步判別法，建立了水淹層的判別方程，使水淹層判別的符合率達到了82%，為進一步提高解釋精度具有重要的意義.

2逐步判別法的主要思想

隨著經濟的發展，科學技術的不斷進步，人們已經進入了信息時代，要在大量的信息中獲得有科學價值的結果，統計分析方法就顯得越來越重要，成為了研究問題必不可少的工具和手段.多元統計分析是近幾年來發展迅速的統計分析方法之一，應用于社會和自然科學的各個領域，成為探索多元世界的強有力的工具[1].其中多元判別分析是多元統計中的重要組成部分，主要用來識別個體所屬的類別，它是在已知觀測對象的分類結果和若干表明觀測對象特征的變量值的情況下，建立一定的判別準則，使得利用判別準則對新的觀測對象的類別進行判別時，錯判的概率較低[2].多元判別分析方法中根據判別標準不同主要分為Fisher判別法、貝葉斯判別法和逐步判別法，其中逐步判別法在各個領域中都有著重要的應用，本文主要利用逐步判別法的判別思想來研究水淹層的水淹級別，建立水淹層的判別分析方法，為建立水淹層的綜合解釋方法，具有一定的現實意義.

逐步判別法的主要思想與貝葉斯判別法有所不同，它不是根據Fisher判別準則計算組間判別式，而是利用貝葉斯準則計算所給樣品屬于不同類別的概率，最后將這個樣品劃歸為概率最大的那個組.它的優勢是在計算的每一步都要對數據進行檢驗，在找到與判別總體相關的參數后，計算類(組)內離差矩陣和總離差矩陣，對變量進行篩選，若計算出的檢驗統計量小于事先給定的數值，則判別不顯著，對該判別參數予以剔除；對判別能力強、關聯度高的變量引入到判別函數中，使最終建立的判別函數中就保留判別能力強的變量.對變量的有效篩選不但可以消除因變量間不獨立而出現的線性函數不穩定問題，而且還可以減少計算量，進而提高了判別效果.

3儲層參數計算

為了使建立的判別方程具有普遍性、廣泛性和實用性，為此我們在大慶油田選取100個樣本進行判別，在判別之前首先對所選樣本的100層數據進行了參數計算：

(1)計算有效孔隙度：利用多元回歸算出有效孔隙度φ和密度測井值之間的關系：

(4)計算束縛水飽和度Swi=e-13.959+0.3883φ+1.0975m，進而可算得含水飽和度與束縛水飽和度的差Sw-Swi；

(6)計算滲透率K：利用多元回歸得出lnK與φ和m之間的關系：

lnK=-13.959+0.3883φ+1.0975m，

則K=e-13.959+0.3883φ+1.0975m；

以上參數在水淹層水淹程度的判別中起到了很大的作用，只有準確的計算出以上數據，才能夠確保判別工作的準確性及有效性.

4水淹層的判別結果

在判別的過程中，選用了SPSS統計軟件，該軟件具有強大的數據處理、顯著性檢驗、判別分析的能力，運用起來非常方便，且精確度較高，在油田水淹程度的判別中起到了重大作用[3].

表1說明100個儲層數據都參與了有效判別，在水淹程度判別的過程中都起到了一定的作用.在判別的過程中，選取了計算的泥質含量Vsh，計算的滲透率K，測量的Rlld，計算的孔隙度φ，計算的m，計算的Rlld/Rxo，計算的Rwj，計算的Rwj-Rwj共8個參數參與了判別過程，通過篩選，由表2可知，將判別能力弱的參數Rwj-Rwj，K，Rlld進行了剔除，將判別能力強的參數Vsh，m，Rlld/Rxo，Rwj，φ保留在判別方程中.

表1　分析個案處理摘要

表2　包含在分析中的變量

表3　分類函數系數

由表3可以得出判別方程：

根據所得的判別方程，把待判的水淹層數據輸入上述判別方程，就可以得到分別代表四各類的值，哪個值最大，就屬于相應的那個類.

表4　判別結果

由表4可以明確的看出100個樣本點的判別結果：1類共有6個數據，判為1類的樣本點有5個；2類共有7個數據，判為2類的樣本點有5個；3類共有45個數據，判為3類的樣本點有36個；4類共有22個數據，判為4類的樣本點有19個；5類共有20個數據，判為5類的樣本點有17個,判別準確率達到82%，為水淹層的判別提供了有效的方法.

從圖1中可以更明顯地看出，每一類內的點變得更加密集，各類之間的點變得更加分散，有效地說明了水淹的不同程度.

圖1　典則判別函數

本文從水淹層變化規律入手，選取了能夠反映不同水淹級別的測井特征參數，采用了逐步判別法，對水淹層進行了有效判別，提高了水淹層判別的精度，具有一定的推廣意義.

參考文獻：

[1]梅紅，張厚福.神經網絡技術在測井相分析及水淹層判別中的應用[J].石油大學學報，1997(3)：24-27.

[2]王江榮，文暉，趙權斌.基于SPSS的貝葉斯逐步線性判別法在煤炭種類識別中的應用[J].選煤技術，2014(5)：64-67.

[3]王繼順，閆敏倫，葛仁福.基于因子分析的統計實務畢業生成績綜合評價[J].懷化學院學報，2010(11)：40-43.

Analysis and Application of Water Flooded Layer’s Discriminant

ZHANG Heng-yu1，LUAN Meng-jie1，CUI Guo-fan1，QI Xiu-li1，LIU Jiang2

(1.DepartmentofInformationEngineering,SuihuaUniversity,Suihua,Heilongjiang152061；2.DaqingDrillingEngineeringCompanyLoggingCompany,Daqing,Heilongjiang163000)

Abstract：With the transfer of oil field development project,underground oil and water distribution is becoming more and more complex.The inadaptability of former water flooded layer interpretation method is more and more outstanding with the changes of reservoir parameters and strengthening heterogeneity,so which makes interpret compliance rate less than 70% and can not meet the requirements of oil field development.In this paper the stepwise discriminant analysis of the multivariate statistical analysis is used,and the discriminant equation of water flooded layer is established,that the coincidence rate of the water flooded layer is 82%,in order to further improve the accuracy of interpretation is of great significance.

Key words：discriminant analysis；water flooded layer；reservoir parameters；the stepwise discriminant method

收稿日期：2016-03-15

基金項目：黑龍江省綏化市科技計劃項目“水淹層判別分析方法及其應用”.

作者簡介：張妤，1976年生，女，黑龍江綏化人，講師，研究方向：應用數學.

中圖分類號：O213

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9743(2016)05-0030-04