基于特征庫的測井數(shù)據(jù)格式自動識別與轉換方法

王慧萍，王衛(wèi)，楊頔，何宗斌，李曉華

（1.中石化河南石油勘探局地球物理測井公司，河南 南陽473132；2.中石化石油工程技術研究院測錄井所，北京100101；3.武漢大學，湖北 武漢430072；4.長江大學，湖北 武漢430100）

0 引 言

測井數(shù)據(jù)種類繁多，存儲格式多種多樣，尤其是野外測井數(shù)據(jù)，不同的儀器廠商、不同的測井數(shù)據(jù)處理平臺都有不同的數(shù)據(jù)存儲格式，如LIS、DLIS、XTF、WIS、各種版本的 LAS、各種類型的716等［1］。據(jù)統(tǒng)計，國內外現(xiàn)有測井數(shù)據(jù)存儲格式多達100多種。隨著測井技術的發(fā)展，測井項目增多，數(shù)據(jù)類型會越來越多，迫切需要一套能夠快速、高效、智能數(shù)據(jù)格式識別、瀏覽、解編的新方法。本文提出了一種基于特征庫的測井數(shù)據(jù)格式自動識別與轉換方法，具有很好的應用前景。

1 現(xiàn)有數(shù)據(jù)格式技術狀況

目前測井資料處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉換大都采用人工識別方式或半智能化模糊識別方式。

所謂人工識別方式，要求確切知道要轉換的數(shù)據(jù)文件類型，調用相應的轉換模塊，這種轉換方式速度快，效率高，缺點是處理人員必須對該數(shù)據(jù)格式類型十分清楚，否則就無法實現(xiàn)轉換。

半智能化模糊識別方式則要求用戶知道要轉換的數(shù)據(jù)文件的可能類型，并指定相應的可能轉換模塊。這種轉換方式給出一種或多種可能的數(shù)據(jù)格式，讓程序在給定的格式中自動搜索、匹配，但必須保證要處理的數(shù)據(jù)格式屬于給定的可能格式中的一種，且給定的可能性越多，處理速度越慢，因為系統(tǒng)要對給定的模塊逐個進行掃描、匹配。同時要求多選的格式模塊必須對格式的描述判斷嚴謹、唯一，否則將會引起混亂，無法實現(xiàn)正確解編。這種識別技術最大的問題是隨著模塊的增加，文件數(shù)據(jù)格式的相似性增加，識別準確度降低，模塊間的混淆嚴重，無法準確區(qū)分數(shù)據(jù)格式，造成系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，甚至崩潰［2］。

2 測井數(shù)據(jù)格式自動識別與轉換方法

2.1 技術思路

分析各種數(shù)據(jù)格式的信息特征，提取其中的一條或多條具有代表性的特征信息，根據(jù)特征信息在文件中出現(xiàn)的位置特點，選擇設置定點、段內或偏移搜索方式，采用多條件識別方法建立數(shù)據(jù)格式特征碼庫，通過軟件自動實現(xiàn)識別數(shù)據(jù)格式特征庫技術，將某一個待操作的數(shù)據(jù)文件與特征庫信息進行匹配，從而快速識別出該數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)格式類型，然后再調用相匹配的數(shù)據(jù)格式轉換模塊進行掃描、轉換。概括地說就是，利用能夠區(qū)分各種測井數(shù)據(jù)格式的特征信息，建立數(shù)據(jù)格式特征碼庫，編制計算機軟件，實現(xiàn)自動格式識別、轉換［2－3］。

2.2 數(shù)據(jù)格式特征庫設計

數(shù)據(jù)格式的特征庫設計依據(jù)測井文件格式內部信息對文件類型進行區(qū)分，即通過分析各種數(shù)據(jù)格式的結構特征，提取各種測井數(shù)據(jù)格式中的特征信息，建立數(shù)據(jù)格式特征碼信息庫。

特征庫文件格式：

信息描述：搜索的操作數(shù)信息描述。

搜索域：設置搜索方式，進行定點、段內和偏移搜索3種方式選擇設置，根據(jù)所需搜索的特征數(shù)在定點位置或在搜索段內或在某特征定點偏移位置設置，0為全范圍搜索；1為定位搜索；2在上一個特征信息搜索的基礎上，加偏移定位搜索。

起始點，終止點：某特征的位置范圍。對于定點搜索，則從起始點直接對應匹配操作數(shù)；對于段內搜索，則在起始點，終止點任意位置匹配操作數(shù)即可；對于偏移搜索，該起始點為偏移點，實際搜索位置要加上最新搜索的一個定點位置，該定點位置是通過段內搜索得到，即：

匹配操作點＝上一項段內搜索的匹配操作點＋起始點

值類型：操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型，可為字符、整型、實型多種操作數(shù)特征，操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型要考慮操作數(shù)的機器類型，如I4為PC機整型數(shù)，I4S為SUN機器整型數(shù)

最小值，最大值：操作數(shù)的最小值與最大值范圍，對于字符型操作數(shù)，最大值可以是多個條件值的或，如：最小值、最大值為“H T.OR.C”表示操作數(shù)等于H或T或C時，均滿足搜索條件；對于數(shù)值型操作數(shù)，給出的是匹配數(shù)值區(qū)間。

表1為部分格式的特征信息。例如：DLIS是段內搜索文件頭、來歷2個特征字FILE－HEADE與ORIGIN。XTF是定點搜索特征字.XTF及2個定點特征數(shù)值1與2。BIT是先在段內搜索特征字T，得到定點位置再加各偏移起始點位置處搜索文件號、曲線條數(shù)、采樣間隔、日期、月份等多種類型的操作數(shù)。多種類型的操作數(shù)匹配，是為了更準確找到某種格式特征。

特征庫的建立力爭作到信息描述的簡潔性、準確性與唯一性，保證格式識別的快速、準確。特征庫支持新的識別條件加入，支持未來擴展。數(shù)據(jù)格式特征碼庫的建立，是為計算機自動、快速、準確的識別數(shù)據(jù)格式類型提供判別標準，以便于數(shù)據(jù)格式識別與轉換。

表1 特征碼庫文件示例

2.3 技術實現(xiàn)

2.3.1 建立數(shù)據(jù)格式特征信息庫

通過對目前國內外常用的幾十種數(shù)據(jù)格式記錄標準及特征進行分析、研究，提取各格式類型特征信息，建立如表1所示的特征碼庫文件。

2.3.2 軟件實現(xiàn)

在VS2010環(huán)境下用VC＋＋建立數(shù)據(jù)格式識別與轉換平臺，提供數(shù)據(jù)瀏覽與解編函數(shù)調用接口；用動態(tài)連接庫技術開發(fā)了如表2所示的數(shù)據(jù)格式瀏覽與解編模塊。

在數(shù)據(jù)格式識別與轉換平臺中實現(xiàn)待轉換的測井數(shù)據(jù)文件與特征庫中存儲的測井數(shù)據(jù)格式的特征信息快速自動搜索、匹配，并自動記錄匹配的數(shù)據(jù)格式轉換模塊名稱，具體實現(xiàn)流程見圖1。

系統(tǒng)依據(jù)特征庫匹配結果，自動調用相匹配的數(shù)據(jù)格式轉換模塊進行精確匹配，匹配成功后進行數(shù)據(jù)文件瀏覽、轉換，完成數(shù)據(jù)格式的信息獲取與轉換。

在程序實現(xiàn)過程中，為檢驗特征庫的正確性和唯一性，進行特征信息自動搜索、匹配時，如遇到多解性，程序自動報警，提示用戶，對多解模塊描述信息進行及時調整，保證特征信息的唯一性；如遇無法識別的模塊，可進行人機交互，選擇可能的解編模塊進行驗證，進一步完善特征信息，保證特征信息的正確性。

對于新增數(shù)據(jù)格式，只需在特征庫中追加相應的描述信息，編寫相應的解編模塊。測井數(shù)據(jù)格式自動識別與轉換軟件實施流程見圖2。

表2 實現(xiàn)的數(shù)據(jù)解編模塊列表

圖1 特征庫操作流程

基于特征庫的測井數(shù)據(jù)格式自動識別與轉換方法已在中石化自主知識產(chǎn)權軟件 “測井資料處理解釋系統(tǒng)LOGIK3.0”中得到實現(xiàn)，利用該技術編寫了24個數(shù)據(jù)格式轉換模塊，支持對目前國內外常用的50多種測井數(shù)據(jù)格式自動識別與解編，并轉換成中石化測井數(shù)據(jù)存儲格式SLF類型文件。

3 應用效果

該項技術已廣泛應用于河南油田生產(chǎn)和科研中，并于2011～2012年在勝利、中原、江漢等10余個油田企業(yè)進行推廣應用，在應用過程中不斷對特征信息進行測試、驗證和完善，實現(xiàn)了對勝利、中原、四川等多個油田常用及自定義數(shù)據(jù)格式的自動識別與轉換。

大量的應用實踐證明，該方法克服了以往測井資料處理系統(tǒng)中人工識別方式或半智能化模糊識別方式的缺點，解決了數(shù)據(jù)解編的難題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式智能化、自動、快速、準確識別和解編，突破了以往數(shù)據(jù)格式識別瓶頸，提高了數(shù)據(jù)解編工作效率。

圖2 軟件實施流程圖

4 結 論

（1）該項技術的應用，使得用戶無需了解數(shù)據(jù)格式類型，不需要記憶轉換模塊名稱，大大節(jié)約了數(shù)據(jù)轉換時間，減少了人工勞動，提高了識別的準確度，提高了系統(tǒng)的運行效率。

（2）通過該項技術，可為整個測井行業(yè)建立一個標準的數(shù)據(jù)格式特征碼庫，對現(xiàn)有數(shù)據(jù)格式進行檢驗、解編，對新的數(shù)據(jù)格式進行擴充和描述。

［1］ 龔福秀.測井數(shù)據(jù)格式轉換系統(tǒng)的開發(fā) ［J］.江漢石油科技，2006，16（1）：65－68.

［2］ 王衛(wèi)，李光軍，王慧萍，等.基于特征庫的測井數(shù)據(jù)格式自動識別與轉換方法：中國，ZL 2010 1 0203222.5［P］.2012－11－07.

［3］ 李光軍，王衛(wèi)，王慧萍.LOGIK測井微機解釋系統(tǒng)開發(fā)技術分析 ［J］.石油天然氣學報，2011，33（8）：91－95.