[发明专利]一种基于随钻录井分形维数的潜山储层物性评价方法

权利要求书

1.一种基于随钻录井分形维数的潜山储层物性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、按照钻井深度，采集不同钻井深度的钻压、机械钻速、转盘转速、扭矩和钻头尺寸；

步骤二、建立机械比能模型，获得不同钻井深度的机械比能数据并进行预处理；

其中，所述机械比能模型为：

式中，MSE为机械比能，WOB为钻压，A_b为钻头面积，RPM为转盘转速，T为扭矩，ROP为机械钻速；

步骤三、对所述机械比能数据进行聚类分析划分不同数据组；

步骤四、对不同数据组分别计算半变异函数：

式中，r(h)为地层间距为h的半变异函数，N(h)为以h为间距的所有观测点的成对数目，Z(x)为取样点x的函数，Z(x+h)为与x点相距h的取样点的函数，h为滞后距；

步骤五、计算不同半变异函数的分形维数值；

步骤六、依据所述分形维数值判别潜山储层物性：

当所述分形维数值处于1～1.5时，所述潜山储层为优质储层；

当所述分形维数值处于1.5～1.7时，所述潜山储层为良好储层；

当所述分形维数值处于1.7～2时，所述潜山储层为薄差储层或非储层。

2.如权利要求1所述的基于随钻录井分形维数的潜山储层物性评价方法，其特征在于，所述预处理为通过一阶差分法剔除异常数据值，具体包括：

通过两个已知的机械比能值获得新的机械比能的预估值，以预估值和实际值相比较，若误差值大于允许差限值，则剔除上述新的机械比能值。

3.如权利要求2所述的基于随钻录井分形维数的潜山储层物性评价方法，其特征在于，所述预估值满足：

M_n＝EXP(LN(M_n-1)+(LN(M_n-1)-LN(M_n-2)))；

式中，M_n为钻井深度为n的机械比能预测值，M_n-1为钻井深度为n-1的机械比能计算值，M_n-2为钻井深度为n-2的机械比能计算值；

所述允许差限值为10。

4.如权利要求3所述的基于随钻录井分形维数的潜山储层物性评价方法，其特征在于，所述聚类分析为K-means聚类算法，具体包括：

从所述机械比能数据中随机选取K个数据对象作为初始质心，计算每个数据对象与K个初始质心的距离，将所有数据对象划分到与其距离最近的初始质心代表的簇中，迭代更新质心，直到K个质心不再发生变化，则输出聚类结果，按照聚类后的结果，将所述机械比能数据划分为不同数据组。

5.如权利要求4所述的基于随钻录井分形维数的潜山储层物性评价方法，其特征在于，所述迭代更新质心满足：

式中：C_i为第i个簇的质心，X为数据对象，m_i表示第i个簇中对象个数；

以误差平方和作为度量聚类质量的目标函数：

式中，SSE为误差平方和，d为空间中两个对象之间的标准欧氏距离。

6.如权利要求5所述的基于随钻录井分形维数的潜山储层物性评价方法，其特征在于，所述半变异函数与分线曲线的关系满足：

r(h)∝f^W；

式中，f为分线曲线，W为分线曲线与半变异函数回归方程的斜率。

7.如权利要求6所述的基于随钻录井分形维数的潜山储层物性评价方法，其特征在于，所述分形维数值满足：

式中，D为分形维数值。

8.如权利要求7所述的基于随钻录井分形维数的潜山储层物性评价方法，其特征在于，所述潜山储层的分形维数值分布范围为[1,2]。