【基于改进遗传算法的双感应测井反演】
在石油勘探领域,地层电阻率是评估油气储层的重要参数之一。双感应测井是获取地层电阻率信息的常用手段,但其测量结果往往受到井径、钻井液侵入以及周围岩石等因素的影响,导致与真实地层电阻率存在偏差。为了准确解读测井数据,有必要进行反演计算,以获得更真实的地层参数。
双感应测井反演是一个高度非线性、多极值的全局优化问题。传统的迭代方法如共轭梯度法、SVD法、Marquardt法在处理此类问题时,可能会因为线性化误差和对初始值的高依赖性而导致反演精度下降。相比之下,智能算法如蒙特卡洛法、模拟退火法、遗传算法和差分进化算法等,尤其遗传算法因其全局搜索能力和对初始值的独立性,被广泛应用于地球物理反演问题。
然而,标准遗传算法在处理非线性、多峰值问题时,寻找全局最优解的速度和效率仍有待提高。为了克服这一问题,研究者提出了一种基于小生境技术的改进遗传算法。小生境技术是遗传算法的一种优化策略,通过模拟自然生态系统中的局部竞争和适应性,有助于维持种群多样性,防止早熟并增强算法的全局搜索能力。
在双感应测井反演中,这种改进的遗传算法被用于反演出原状地层电阻率和侵入半径等关键参数。通过建立多层层状地层模型进行验证,结果显示,改进后的算法能够更准确地反映地层模型参数。实际测井数据的应用表明,该算法的应用效果显著,反演得出的地层电阻率更接近于实际的试油结果,从而提高了测井解释的准确性。
反演过程通常包括以下步骤:构建双感应测井的物理模型,考虑井眼环境、泥浆侵入等因素;然后,定义目标函数,即实测数据与模型计算结果之间的差异平方和;接着,利用改进的遗传算法进行迭代优化,寻找最小化目标函数的最佳模型参数;通过比较不同反演结果,选择最符合实际的参数组合。
总结起来,本文介绍了如何通过采用基于小生境技术的改进遗传算法来解决双感应测井反演中的非线性优化问题,以提高地层电阻率等关键参数的反演精度。这种方法对于地质学家和石油工程师来说,是一种有效的工具,能更好地理解和评价地下油气储层的特性。