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基于粗糙集理论的沉积微相识别方法研究

作　者: 刘明珠
导　师: 孟凡顺
学　校: 中国海洋大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 沉积微相粗糙集离散化约简识别
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

储层沉积相分析是储层描述和评价的基础工作,逐级分析到微环境和微相是开发储层评价的关键之一。目前,沉积微相的识别主要根据岩心和测井资料进行人工识别。这种识别方式不仅费时、费力、成本高,而且结果受主观因素影响较大。因此,综合研究各种资料,分析岩电对比特征,提取特征参数,结合数学原理,运用计算机技术,定量识别沉积微相类型已成为沉积微相识别研究的主要方向。针对沉积微相的特点,选取适当的算法是解决沉积微相识别问题的关键之一。沉积微相类型具有模糊性、随机性以及在不同条件下的可变性,并且因资料的掌握程度、内部关系、采集方法等方面的局限,因而定量识别沉积微相具有不准确、不完备和相对不确定的特点。现行定量识别沉积微相类型主要有两类算法：一是基于经典集合理论,该方法采用纯数学上的假设来消除或回避不精确性、不完备性和不确定性,应用效果不理想；二是基于模糊集合理论,该方法较好地解决了资料的不精确性、不完备性和不确定性等缺陷,但是无法计算含糊元素的具体数目,不能确定哪些元素有用或冗余,且需要一些附加信息或先验知识,而这些信息有时并不容易得到或存在很大的主观因素影响,这些缺陷限制了该方法的应用。近年来出现的粗糙集理论作为一种数据分析处理理论,能有效地分析具有不精确、不完整、不确定等特性的信息,还可以对数据进行分析和推理,从中发现隐含的知识,揭示潜在的规律,为识别沉积微相提供了较好的理论依据。基于粗糙集理论能够有效分析不精确、不完备、不确定信息,并且可以对信息进一步分析、推理、挖掘,本文对粗糙集理论在沉积微相识别中的应用进行了探索性研究。完成的主要研究内容包括：1、沉积微相识别参数提取。根据石油地质学、沉积学、测井学等学科的基本原理,由沉积微相识别基本理论出发,依据区域地质资料,分析取心井资料并进行岩电对比,确定研究区的沉积微相类型,根据各类微相的测井相特征,定量计算测井特征参数,并建立提取沉积微相识别参数方法。2、沉积微相识别参数离散化。论述连续属性离散化的必要性以及粗糙集理论属性离散化的主要方法,本文运用布尔逻辑和粗糙集理论相结合的离散化算法对沉积微相识别参数进行离散化,离散化结果与人工识别经验值相一致,取得了较理想的效果。3、识别参数约简与识别规则建立。将基于粗糙集理论的知识约简算法引入沉积微相识别参数约简分析中,依据参数本身的特征,运用粗糙集理论,剔除冗余参数,强化有效参数,排除依靠专家经验的主观因素；将基于粗糙集理论识别规则建立的方法引入到沉积微相类型的识别,从新的思维角度和新的算法出发,运用具有不精确、不完备和不确定特征的资料,探索识别沉积微相的新方法新技术。4、软件编写与软件评价。编写自动识别软件,运用自动识别软件对研究区进行沉积微相识别并取得较好效果。实际应用证明,基于粗糙集理论的沉积微相识别算法具有较高正确率,是一种有效、有潜力的算法。该方法还可以推广应用于盆地类型划分、岩性识别等其他地质研究领域。最后对该方法的不足与改进进行分析,以期进一步提高识别的准确率和效率。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
1 前言  11-18
  1.1 研究目的及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-16
    1.2.1 沉积微相识别理论、方法的研究现状与趋势  12-14
    1.2.2 粗糙集理论及应用的研究现状与趋势  14-16
  1.3 研究内容及创新点  16-18
2 沉积微相识别原理及参数提取  18-38
  2.1 沉积相与测井相  18-20
  2.2 测井相特征与参数提取  20-28
    2.2.1 测井资料求取形态参数  21-24
    2.2.2 测井资料求取物性参数  24-28
  2.3 三角洲各沉积微相的测井要素分析  28-38
3 粗糙集理论与方法  38-48
  3.1 信息系统与不可分辨关系  38-40
    3.1.1 知识与分类  38-39
    3.1.2 信息系统  39
    3.1.3 不可分辨关系  39-40
  3.2 粗糙集合  40-44
    3.2.1 集合与集合的近似  40-42
    3.2.2 近似精度、粗糙度、粗糙隶属度  42-44
  3.3 知识约简  44-46
    3.3.1 一般约简  45-46
    3.3.2 相对约简  46
  3.4 决策表的约简  46-48
4 沉积微相信息系统离散化方法  48-64
  4.1 离散化问题的描述及分类  48-50
  4.2 离散化算法  50-53
    4.2.1 连续属性的无监督离散化算法  50-51
    4.2.2 连续属性的有监督离散算法  51-53
  4.3 沉积微相识别参数离散化  53-64
    4.3.1 基于布尔逻辑的属性离散化算法  53-59
    4.3.2 布尔逻辑算法离散沉积微相识别数据  59-64
5 沉积微相知识约简与识别规则建立  64-75
  5.1 知识约简概述  64
  5.2 属性约简算法  64-67
    5.2.1 基于可辨识矩阵的约简算法  64-66
    5.2.2 基于属性重要性的启发式约简算法  66-67
  5.3 值约简算法  67-69
    5.3.1 基于核值的值约简算法  68
    5.3.2 基于值频率的启发式的约简算法  68-69
  5.4 沉积微相信息系统的约简  69-73
    5.4.1 基于属性频率的启发式约简算法  69-71
    5.4.2 启发式算法约简沉积微相信息系统  71-73
  5.5 识别规则建立  73-75
6 软件编写与软件评价  75-84
  6.1 软件主要特点  75
  6.2 软件主要模块与基本操作  75-81
  6.3 应用效果分析  81-84
7 结论与不足  84-86
参考文献  86-90
致谢  90-91
个人简历  91
发表的学术论文  91

基于粗糙集理论的沉积微相识别方法研究

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