Logik測井微機解釋系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)分析

李光軍 （中石化河南石油勘探局地球物理測井公司，河南 南陽473132）

王 衛(wèi) （中石化石油工程技術(shù)研究院測錄井所，北京100101）

王慧萍 （中石化河南石油勘探局地球物理測井公司，河南 南陽473132）

Logik測井微機解釋系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)分析

李光軍 （中石化河南石油勘探局地球物理測井公司，河南 南陽473132）

王 衛(wèi) （中石化石油工程技術(shù)研究院測錄井所，北京100101）

王慧萍 （中石化河南石油勘探局地球物理測井公司，河南 南陽473132）

Logik 3.0是一套集曲線顯示、編輯、繪圖、處理和解釋于一體的、可視化的、開放性的測井資料處理解釋綜合平臺。介紹了該系統(tǒng)的功能及特點，重點闡述了 “開放式平臺＋模塊包”的一體化開發(fā)的設(shè)計思想，指出將曲線顯示、編輯、繪圖、處理和解釋基本過程建成一個統(tǒng)一平臺；處理方法看作是一種數(shù)學(xué)算法，把各種算法按照統(tǒng)一的接口開發(fā)成動態(tài)庫DLL，形成方法包；將復(fù)雜的圖形看作是由基本測井圖元構(gòu)成，開發(fā)基本圖元控件OCX，形成圖件包，然后拼裝成復(fù)雜圖件；將各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊按統(tǒng)一的接口開發(fā)成DLL，形成轉(zhuǎn)換模塊包。對各種技術(shù)的實現(xiàn)方法進行了闡述，并展示了該系統(tǒng)的應(yīng)用實例，提出了未來系統(tǒng)升級的一些設(shè)想。

測井資料；數(shù)據(jù)解編；可視化處理解釋；一體化平臺

Logik 3.0是由中石化河南油田開發(fā)的測井微機解釋系統(tǒng)，2010年初開發(fā)完成，2010年5月在河南油田測井公司開始投入使用，應(yīng)用過程中得到了不斷的提升和完善，目前系統(tǒng)運行良好，已全面取代了測井公司原來應(yīng)用的資料處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)已被列入 《中國石化油氣勘探開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)軟件產(chǎn)品目錄》中，是中石化近期將要重點推廣的項目。筆者主要針對該系統(tǒng)開發(fā)過程中所使用的技術(shù)進行一些探討和分析。

1 系統(tǒng)概述

Logik 3.0是一套可視化的測井資料處理解釋綜合平臺，整個測井資料處理解釋流程都是在一個界面上進行，真正實現(xiàn)了測井曲線顯示、編輯、繪圖、處理和解釋一體化。系統(tǒng)提供了70余種裸眼井、套管井處理評價方法。Logik 3.0具有以下特點：

1）高度集成化 采用一體化設(shè)計開發(fā)，將數(shù)據(jù)解編、曲線顯示、編輯、繪圖、處理和解釋等功能集成到一個平臺上，降低了系統(tǒng)開發(fā)、使用的復(fù)雜度。

2）高度可視化 可視化設(shè)計貫穿于測井資料處理與解釋的各個階段，達到了所見即所得能力。

3）智能化與自動化 智能化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)計，使系統(tǒng)能夠?qū)δ壳皣鴥?nèi)外常用的幾十種數(shù)據(jù)格式文件進行自動識別并轉(zhuǎn)換；特征庫技術(shù)使轉(zhuǎn)換過程不依靠人工干預(yù)就能夠正確解編；曲線名稱、單位等信息自動進行標準化調(diào)整；自動校深技術(shù)使曲線深度校正快捷、方便。

4）高度兼容性 處理模塊兼容化，確保國內(nèi)各種測井系統(tǒng)以及國外3大公司的測井資料處理的適應(yīng)性。尤其在成像資料處理方面，使處理阿特拉斯5700、斯倫貝謝MAX500、哈利伯頓EXCELL2000等廠家的高分辨率陣列感應(yīng)、聲電成像、偶極子聲波、核磁、SBT等測井資料的操作流程基本一致。

5）可擴展性 插件技術(shù)和動態(tài)配置技術(shù)使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)解編模塊、圖形顯示模塊和方法模塊能夠方便靈活擴充，方便靈活的LSDK開發(fā)工具，為用戶開發(fā)這些模塊提供了方便。用戶甚至可以用該系統(tǒng)構(gòu)建自己的測井評價平臺。

2 設(shè)計思想

測井圖件眾多，不同的測井項目有不同的圖件，但這些圖件都是由基本的測井信息如曲線、波列等構(gòu)成的。因此，筆者可以按照測井基本信息設(shè)計出各種圖元 （測井對象），開發(fā)成OCX插件，形成測井圖件包。通過組裝圖元，從而形成完整的測井圖。

盡管存在大量不同的測井?dāng)?shù)據(jù)格式，筆者可以將它們轉(zhuǎn)換成一種標準的數(shù)據(jù)格式，針對不同的格式開發(fā)出不同的轉(zhuǎn)換模塊；這些模塊可以被看作是轉(zhuǎn)換庫中的一種，筆者在平臺中設(shè)計一個智能轉(zhuǎn)換模塊控制模塊和接口，用于從轉(zhuǎn)換模塊庫中加載所需的解編模塊。針對不同的數(shù)據(jù)格式開發(fā)出不同的轉(zhuǎn)換模塊插件 （DLL），這些模塊構(gòu)成轉(zhuǎn)換模塊包。

測井資料處理方法，實際上是對測井測量量的數(shù)學(xué)處理，筆者可以把它們看作是處理方法庫中的一種，把每一種處理方法都按照統(tǒng)一接口格式設(shè)計，然后再設(shè)計一個方法調(diào)度控制模塊和接口，用于用戶加載處理方法。針對不同的處理方法，按照統(tǒng)一接口格式設(shè)計成處理方法模塊插件 （DLL），這些模塊構(gòu)成算法模塊包 （也稱為處理模塊包）。

Logik 3.0就是采用上述思想開發(fā)的，筆者稱之為 “開放式平臺＋模塊包”的一體化開發(fā)方式。該技術(shù)開創(chuàng)了國內(nèi)外測井軟件系統(tǒng)研制的新模式。

圖1是依據(jù)上述思想設(shè)計的Logik 3.0總體架構(gòu)圖。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

3 實現(xiàn)技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)格式自動識別技術(shù)

對于原始數(shù)據(jù)文件的轉(zhuǎn)換，Logik 3.0系統(tǒng)采用自動識別技術(shù)來實現(xiàn)，其關(guān)鍵技術(shù)是特征庫的建立和應(yīng)用。所謂的特征庫就是提取各種數(shù)據(jù)的特征信息，建立成庫，供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制模塊進行比照，快速識別出待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)文件的格式類型，調(diào)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換模塊進行轉(zhuǎn)換。由于測井?dāng)?shù)據(jù)格式繁多，許多格式相近，單一的特征是無法有效區(qū)分數(shù)據(jù)格式類型。因此，經(jīng)過研究后決定采用多方案識別技術(shù)，比如，文件格式內(nèi)部信息、文件命名特征等。下面是特征庫的一個實例：

例如，對于某數(shù)據(jù)，它存在2個特征信息：

通過該信息識別，就可以知道要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)為該格式類型。

3.2 深度自動校正實現(xiàn)技術(shù)

深度編輯是測井資料預(yù)處理過程中最為耗時的部分，如何快速、準確地完成深度編輯，是測井資料編輯軟件的重要指標，實現(xiàn)深度自動校正是測井資料深度編輯的最高境界。

測井曲線反映的是地層特性，不同曲線在同一地層段具有一定的相似形態(tài)。因此，測井曲線自動校正可以采用相關(guān)對比技術(shù)實現(xiàn)。這種技術(shù)對陣列曲線及成像資料的深度校正同樣適用。

線性相關(guān)系數(shù)r的計算公式為：

經(jīng)過一定簡化后得：

式中，x為測井曲線1上采樣點的測井值；y為測井曲線2上的采樣點的測井值；n為對比窗口內(nèi)測井曲線的采樣點數(shù)；為測井曲線1在對比窗長內(nèi)采樣點的平均值；為測井曲線2在對比窗長內(nèi)采樣點的平均值。r的取值范圍在－1到＋1之間，｜r｜越大，說明相似程度越高。

因此，理論上，筆者可以通過該技術(shù)來實現(xiàn)深度的自動校正，但是由于測井曲線測量時間不同，測井環(huán)境存在差異，曲線的相似性不完全一致，因此，必須要考慮可能存在的對比錯誤問題。

在Logik系統(tǒng)中，該技術(shù)按以下3個步驟來實現(xiàn)：

1）利用相關(guān)對比技術(shù)實現(xiàn)深度的自動匹配，形成對應(yīng)的校正深度對，并在屏幕上以對比線的形式直觀地顯示在對應(yīng)的曲線上；

2）用戶檢查對比結(jié)果是否正確，如果有誤，用戶可通過鼠標等調(diào)整、刪除、添加深度對比線；3）在用戶確認各深度對比線準確無誤的情況下，執(zhí)行校正操作動作。

通過上述技術(shù)，Logik系統(tǒng)完美地實現(xiàn)了自動深度校正技術(shù)，極大地減輕了用戶的工作量。

3.3 測井信息動態(tài)分區(qū)顯示實現(xiàn)技術(shù)

在測井圖件中，通常有圖頭信息 （簡稱 “頭部”）、曲線圖例信息 （簡稱 “曲線頭”）、曲線體和成果表 （簡稱 “尾部”）等4個大部分構(gòu)成，四者按縱向排列分布。在測井資料處理與解釋過程中最常面對的部分是曲線頭和曲線體部分，頭部和尾部在后期才會考慮，往往需要將頭部和尾部先行隱藏。此外，測井制圖和成圖過程往往希望能夠?qū)⒄麄€測井圖件在一個窗口中顯示出來，以便確定圖件各部分間的匹配情況或調(diào)整各部分的關(guān)系。這種需求要求屏幕窗口要具有動態(tài)拆分和動態(tài)合并能力，這可以采用屏幕窗口動態(tài)拆分技術(shù)來實現(xiàn)。Logik 3.0版圖形區(qū)支持2種窗口布局：一種是 “頭部、曲線頭、曲線體、尾部”為一個整體的一體化圖形區(qū)，另一種是4個部分各自獨立為4層分區(qū)。2種形式可以動態(tài)地切換。

如何實現(xiàn)窗口的動態(tài)拆分和動態(tài)合并是本部分的難點。VC＋＋中提供的窗口拆分視類是CSplitter-Wnd，該類提供了2種拆分窗口函數(shù)：靜態(tài)拆分函數(shù)和動態(tài)拆分函數(shù)。靜態(tài)拆分支持多窗口，動態(tài)拆分只支持2個窗口。其中靜態(tài)拆分表面上符合Logik的設(shè)計需要，但實際應(yīng)用中是存在問題的。這是因為靜態(tài)拆分函數(shù)僅支持靜態(tài)創(chuàng)建，一旦創(chuàng)建后，就不能再次創(chuàng)建，而Logik的設(shè)計目的是允許用戶隨時進行窗口拆分和合并，這就需要對CSplitterWnd進行變通。

通過對CSplitterWnd的源代碼分析，掌握了其拆分機理，摸索出了一套實現(xiàn)的方法，即通過動態(tài)調(diào)整靜態(tài)拆分函數(shù)的基礎(chǔ)信息，強制重置其相關(guān)信息，達到動態(tài)拆分和合并多窗口的目的。

3.4 所見即所得能力實現(xiàn)技術(shù)

所見即所得技術(shù)是現(xiàn)代可視化軟件設(shè)計的基礎(chǔ)，它能夠保證顯示、預(yù)覽及打印結(jié)果的一致性，給應(yīng)用人員制圖提供了方便，其實現(xiàn)技術(shù)關(guān)鍵在于通過對設(shè)備分辨率的像素與厘米單位關(guān)系的變換，協(xié)調(diào)顯示、預(yù)覽及打印三者的比例。采用微軟的MFC開發(fā)技術(shù)不能直接實現(xiàn)所見即所得能力。MFC隱含設(shè)計了打印預(yù)覽屏幕窗口，這個窗口的信息只有MFC內(nèi)部能夠控制。通過對MFC庫源代碼分析，掌握了顯示、預(yù)覽和打印三者間映射關(guān)系是依靠CPreViewDC類來完成。筆者通過控制CPreViewDC類的相關(guān)參數(shù)實現(xiàn)了三者的比例換算，從而達到控制目標。

其實現(xiàn)流程如圖2所示。

圖2 打印、預(yù)覽流程圖

4 應(yīng)用實例

Logik 3.0已在河南油田測井公司及其海內(nèi)外市場得到廣泛應(yīng)用，在河南油田的勘探開發(fā)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

圖3 某油田xxx4井陣列感應(yīng)測井處理成果圖

圖3為某油田xxx4井陣列感應(yīng)測井?dāng)?shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理、趨膚效應(yīng)校正、井眼環(huán)境校正 （井徑、偏心、井眼泥漿電阻率校正）、真分辨率合成處理、反演處理、含油飽和度計算等處理得到的成果，其中的電阻率侵入部分，清晰地展現(xiàn)了地層被泥漿侵入的狀況；反演電阻率更直觀地反映了地層的真實情況，為油氣解釋提供了依據(jù)。

圖4為某油田xxx3井地層傾角資料處理成果，其結(jié)果顯示地層的最大地應(yīng)力方向為120～300°，這與實際地質(zhì)情況相符，為該地區(qū)井位設(shè)計、鉆井設(shè)計與施工等提供了參考。

圖4 某油田xxx3井地層傾角資料處理成果圖

5 結(jié) 語

Logik 3.0系統(tǒng)在河南油田經(jīng)過近一年的生產(chǎn)應(yīng)用，得到了進一步完善和提升，目前系統(tǒng)運行穩(wěn)定，能夠滿足測井資料處理與評價的需要。該系統(tǒng)設(shè)計思想先進，對未來測井軟件的開發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。

隨著現(xiàn)代測井技術(shù)的發(fā)展，測井資料已從儲層評價向綜合應(yīng)用方向發(fā)展，擴充了測井資料的應(yīng)用范圍，測井資料已與鉆井工程、地質(zhì)應(yīng)用、油藏評價等緊密相連，因此，測井資料處理系統(tǒng)也需要向該方向擴展；此外，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化和三維可視化技術(shù)已為筆者開發(fā)更先進的三維系統(tǒng)提供了條件。因此，未來提升中應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和三維可視化技術(shù)，加強地質(zhì)應(yīng)用、油藏評價等方面的研發(fā)，擴大測井資料的應(yīng)用范圍，提高測井資料應(yīng)用價值。

［1］王衛(wèi).油氣田測井資料處理解釋系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) ［D］.武漢：華中師范大學(xué)，2008.

［2］原宏壯，陸大衛(wèi)，張辛耘，等.測井技術(shù)新進展綜述 ［J］.地球物理學(xué)進展，2005，20（3）：786～795.

［3］肖立志，柴細元，孫寶喜，等.核磁共振測井資料解釋與應(yīng)用導(dǎo)論 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001.

［4］張潤楚.數(shù)理統(tǒng)計學(xué) ［M］.北京：科學(xué)出版社，2010.

Development Technology of Logging Interpretation System （Logik）

LI Guang-Jun，WANG Wei，WANG Hui-ping（First Author’s Address：Well Logging Company，Henan Petroleum Exploration Bureau，SINOPEC，Nanyang473132，Henan，China）

Logik 3.0was an open and visualized integration platform of curve display，editing，drawing，processing and interpretation.The functions and characteristics of the system were briefly introduced，and thought of development of the model of“opening platform ＋ modules”was emphatically described.It was pointed out that an integrated platform curve display，editing，drawing，processing and interpretation would be built；the processing method was taken as a mathematical algorithm，then various algorithms were developed as DLL by the uniform interface to form packet of methods；the complex graphics were taken as basic logging drawing cell，then drawing cell was developed in OCX，by which the packet of draws was formed and assembled into complex drawings；all kinds of data conversion modules were developed as DLL by using unified interface，and a data conversion module packet was formed.Then some realization methods are introduced，and the application example is shown，some suggestions for the system upgrading are given.

logging data；data process and interpretation；visualization；integration platform

P631.84

A

1000-9752 （2011）08-0091-05

2011-04-20

李光軍 （1961-），男，1982年江漢石油學(xué)院畢業(yè)，高級工程師，現(xiàn)主要從事石油工程測井方面的研究工作。

［編輯］ 龍 舟