[发明专利]一种基于测井数据的页岩脆性指数预测方法

权利要求书

1.一种基于测井数据的页岩脆性指数预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、采集多份岩心样本，并提取所有岩心样本对应的采集井的初始测井曲线，对采集的所述岩心样本进行三轴压缩试验以获取应力-应变曲线，并计算试验测定脆性指数，获得由初始测井曲线和实验测定脆性指数组成的多份数据集；

步骤200、利用主成分分析和反向传播神经网络算法构建BI预测模型；

其中，对部分的数据集中的所述初始测井曲线进行线性回归和敏感性分析获得的有效测井曲线作为BI预测模型的输入控制变量，与所述部分的数据集中的所述初始测井曲线对应的实验测定脆性指数作为为BI预测模型的输出值；

识别并选择有效测井曲线的方法包括：

线性回归拟合，对应每个所述岩心，获取每个所述采集井的全部初始测井曲线，对所有的所述初始测井曲线进行预处理获得不同类型的测井数据；

获取每个所述岩心的所述试验测定脆性指数，在同一坐标系上基于所述试验测定脆性指数和所对应的测井数据建立散点图并进行拟合计算相关系数，根据相关系数的阈值识别并选择有效测井曲线；

敏感性分析，根据不同初始测井曲线所表征的地质背景在线性回归拟合的基础上对所有初始测井曲线进行识别和选择；

利用主成分分析对所述输入控制变量进行主成分的提取，并将提取的结果输入反向传播神经网络算法来获取预测值；

步骤300、通过未经过步骤200的部分的数据集对所述BI预测模型进行预测性能评估，并基于评估结果对所述BI预测模型进行训练和参数修正。

2.根据权利要求1所述的一种基于测井数据的页岩脆性指数预测方法，其特征在于，在步骤100中，计算试验测定脆性指数的具体方法为：

步骤101、选择岩心样本，并在对应的采集井内进行深度匹配，再利用岩心描述报告和初始测井曲线对深度进行校正；

步骤102、设定模拟地层压力，利用三轴压缩试验系统在模拟地层压力的条件下对多个岩心样本依次进行三轴压缩试验；

步骤103、以设定的恒定加载速率加载压力，记录加载压力并测量岩心样本的轴向应变率；

步骤104、在同一个坐标系上建立岩心的应力-应变曲线，并基于应力-应变曲线计算试验测定脆性指数。

3.根据权利要求1所述的一种基于测井数据的页岩脆性指数预测方法，其特征在于，在步骤200中，对所述有效曲线进行标准化处理后再进行主成分分析，进行标准化处理的具体方法为：

设定a_i为输入控制变量第i个值的标准值，i＝1，2，……，n，n为岩心样本的个数；

则

其中，x_i为变量的第i个值，为变量的均值。

4.根据权利要求3所述的一种基于测井数据的页岩脆性指数预测方法，其特征在于，在步骤200中，主成分分析包括如下步骤：

设定共有n个岩心，且每个所述岩心观测p个指标，则岩心数据表示为：

X＝[x_ij]_p×n＝(X₁，X₂，...，X_P)＇；

X_i＝(x_i1，x_i2，...，x_in)；

则所述X的相关阵R为：

其中，

设定R的特征值为λ，特征向量为E，令(λI-R)E＝0；

其中，E＝[E₁，E₂，......，E_p]，I为单位矩阵。