趙鵬 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司，黑龍江 大慶163453）

生產(chǎn)測(cè)井解釋資料是監(jiān)測(cè)油田正常生產(chǎn)的重要參考，而生產(chǎn)測(cè)井曲線是保證生產(chǎn)測(cè)井解釋資料合理性、準(zhǔn)確性的有效依據(jù)。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)測(cè)井曲線的數(shù)字化是測(cè)井資料預(yù)處理的前提，在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理資料的過程中，由于沒有老區(qū)塊、老井?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)資料，需要對(duì)相應(yīng)井次的自然電位曲線進(jìn)行數(shù)字化處理。但是，在處理過程中存在如下問題：自然電位曲線比較長(zhǎng)，數(shù)字化軟件無法一次性完成對(duì)自然電位曲線的數(shù)字化處理；對(duì)自然電位曲線數(shù)字化處理過程中，可能出現(xiàn)曲線變形或者直線段、采樣點(diǎn)的選擇和同一點(diǎn)的幅度值存在不一致性等情形。另外，在水平井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作中存在連續(xù)測(cè)量與點(diǎn)測(cè)量交替進(jìn)行的測(cè)井方式，為了保證同一井次連續(xù)測(cè)量與點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性，需要實(shí)現(xiàn)曲線拼接?；谧匀浑娢磺€的數(shù)字化處理過程中存在的問題以及水平井現(xiàn)場(chǎng)操作的實(shí)際需求，應(yīng)對(duì)數(shù)字化的自然電位曲線和水平井測(cè)井曲線作曲線拼接操作。為此，筆者對(duì)測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

測(cè)井儀器測(cè)得的信號(hào)均可看作是連續(xù)變化的電壓，其大小與所測(cè)量的參數(shù)（如地層電阻率、地層聲波傳播速度及地層放射性等）之間存在一定關(guān)系（通常為線性關(guān)系），這樣連續(xù)變化的電壓為模擬量。連續(xù)地記錄這些模擬量后會(huì)得到電壓隨深度變化的數(shù)字測(cè)井曲線［1］。數(shù)字測(cè)井曲線的實(shí)質(zhì)是某一區(qū)間內(nèi)有固定采樣間隔的一系列采樣點(diǎn)處的幅度值的集合，即有N個(gè)數(shù)字量的離散序列。采樣點(diǎn)數(shù)越多，采樣精度就越高，從而保證回放的曲線就越真實(shí)。因此，測(cè)井解釋曲線拼接就是對(duì)2條拼接曲線對(duì)應(yīng)的離散序列按照某種規(guī)則重新序列化。李寧等［2］于1996年提出廣義測(cè)井曲線理論，以維的方式對(duì)所有測(cè)井曲線作了統(tǒng)一描述。測(cè)井解釋曲線拼接對(duì)象一般為常規(guī)測(cè)井曲線，按照廣義測(cè)井曲線理論，可以將拼接的曲線看作是一維數(shù)組，因而測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)涉及的曲線拼接就是對(duì)一維數(shù)組的處理。

設(shè)曲線A和B，兩者拼接后的曲線記為C，曲線A的起始深度為SA，終止深度為EA，曲線B的起始深度為SB，終止深度為EB，曲線A、B的采樣間隔為lev，選擇的曲線拼接位置為x（SB≤x≤EA），曲線起始位置到曲線拼接位置的采樣點(diǎn)數(shù)記為NA，曲線拼接位置到曲線B的終止深度的采樣點(diǎn)數(shù)記為NB（不包含曲線拼接點(diǎn)的采樣點(diǎn)），則有：

曲線拼接后曲線C的采樣點(diǎn)數(shù)記為NC，有：

設(shè)曲線A的曲線函數(shù)為A（n），曲線B的曲線函數(shù)為B（n），曲線C的曲線函數(shù)為C（n），則有：

為了驗(yàn)證拼接算法的正確性，隨機(jī)選取5井次的拼接曲線數(shù)據(jù)，利用JUnit單元測(cè)試框架，選擇曲線拼接點(diǎn)首部、尾部以及定制拼接點(diǎn)3個(gè)曲線深度位置對(duì)曲線拼接算法進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果如表1所示。從表1可以看出，5井次共15個(gè)驗(yàn)證深度處的自然電位幅度值在拼接前后是一致的，說明上述曲線拼接算法是可行的，即曲線拼接功能的實(shí)現(xiàn)能夠解決生產(chǎn)測(cè)井解釋中遇到的相關(guān)問題。

表1 拼接算法驗(yàn)證結(jié)果表

2 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)

測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)基于中石油“一體化網(wǎng)絡(luò)測(cè)井處理解釋軟件平臺(tái)”［2］開發(fā)，以Java作為開發(fā)語(yǔ)言、NetBeans6.8作為集成開發(fā)環(huán)境。測(cè)井解釋人員可根據(jù)拼接曲線的具體形態(tài)特征以及曲線拼接的實(shí)際情況，人為定制拼接點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)測(cè)井曲線的拼接，同時(shí)得到拼接曲線的合理性驗(yàn)證。測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)總體框架圖如圖1所示。

測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯分為3層，即數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和表示層。

2.1 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層主要完成有關(guān)測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作，包括數(shù)據(jù)的訪問方式以及數(shù)據(jù)系統(tǒng)的連接方式等。系統(tǒng)采用文件和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合的方式。數(shù)據(jù)層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口，這樣在數(shù)據(jù)讀寫中不必考慮數(shù)據(jù)源來自文件或是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)，因而實(shí)現(xiàn)了文件系統(tǒng)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操作統(tǒng)一［3～5］。

2.2 服務(wù)層

服務(wù)層也即業(yè)務(wù)邏輯層，主要完成業(yè)務(wù)的邏輯操作處理。服務(wù)層使表示層與數(shù)據(jù)層實(shí)現(xiàn)邏輯分離，其對(duì)表示層主要提供諸如程序接口及組件應(yīng)用等服務(wù)，對(duì)數(shù)據(jù)層主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問以及處理結(jié)果的反饋。在服務(wù)層主要設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)更新、界面組件、參數(shù)配置等。

圖1 測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)總體框架圖

2.3 表示層

表示層也即應(yīng)用層，主要提供用戶的交互操作和處理結(jié)果回饋。表示層主要包括創(chuàng)建井文件、數(shù)據(jù)解編、參數(shù)修正、拼接參數(shù)顯示、拼接點(diǎn)定制、拼接曲線的可視化顯示以及數(shù)據(jù)備份模塊。

3 系統(tǒng)主要功能模塊設(shè)計(jì)

3.1 創(chuàng)建井功能模塊

創(chuàng)建井功能模塊的作用是建立測(cè)試井的基本信息，其主要包括客戶名稱、測(cè)試井標(biāo)準(zhǔn)井號(hào)、測(cè)試井中文井號(hào)、測(cè)試日期、常規(guī)測(cè)試項(xiàng)目及其他測(cè)試基礎(chǔ)標(biāo)志信息。其中，測(cè)試井標(biāo)準(zhǔn)井號(hào)的書寫規(guī)則為大寫英文字母與數(shù)字的組合，中文井號(hào)為采油廠內(nèi)部約定的名稱，常規(guī)測(cè)井項(xiàng)目主要包括同位素注入剖面測(cè)井、過環(huán)空點(diǎn)測(cè)產(chǎn)出剖面測(cè)井、多臂井徑測(cè)井、磁性定位測(cè)井等。

3.2 數(shù)據(jù)解編模塊

由于儀器生產(chǎn)廠家的不同，導(dǎo)致生產(chǎn)測(cè)井原始數(shù)據(jù)的基本格式不盡相同，為了能將這些測(cè)井原始數(shù)據(jù)翻譯為測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)能夠讀取的數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)采用專門定制的數(shù)據(jù)格式Cifplus，該格式基于廣義測(cè)井曲線理論，以4096個(gè)字節(jié)作為存儲(chǔ)單元，采用表格信息進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索［6］。數(shù)據(jù)解編模塊通過與測(cè)井原始數(shù)據(jù)建立協(xié)議，以便該系統(tǒng)能夠讀取諸如曲線名、曲線深度、幅度值、采樣間隔等測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的基本信息。

3.3 參數(shù)修正模塊

參數(shù)修正模塊的功能是對(duì)解編后的生產(chǎn)測(cè)井原始曲線的曲線名、曲線單位、曲線左右刻度、曲線起始深度、曲線終止深度以及采樣間隔等與解編后曲線密切相關(guān)的曲線參數(shù)進(jìn)行修正。如在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井過程中，常出現(xiàn)測(cè)井操作員誤將曲線名輸出為英文小寫字母的現(xiàn)象。針對(duì)上述情況，利用參數(shù)修正模塊可以根據(jù)約定規(guī)則實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的曲線命名。因此，設(shè)計(jì)該模塊的目的就是保證測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)的可讀性、統(tǒng)一性和標(biāo)準(zhǔn)化。

3.4 拼接參數(shù)顯示模塊

拼接參數(shù)顯示模塊的功能是實(shí)現(xiàn)曲線名、左右刻度、起始深度、終止深度以及采樣間隔等與拼接曲線相關(guān)的曲線信息的預(yù)覽。通過該模塊可以進(jìn)一步驗(yàn)證參數(shù)修正模塊對(duì)參數(shù)修正結(jié)果的正確性。同時(shí)，解釋人員通過對(duì)曲線信息的核對(duì)，可以在該模塊中進(jìn)一步修正與拼接曲線相關(guān)的參數(shù)，從而準(zhǔn)確可靠地完成曲線拼接工作。

3.5 拼接點(diǎn)定制模塊

該模塊的主要功能是根據(jù)實(shí)際遇到的各種拼接需求來完成曲線拼接點(diǎn)的定制。曲線拼接點(diǎn)的選擇包括拼接曲線起始點(diǎn)、終止點(diǎn)以及拼接點(diǎn)的人為定制等部分。一般情況下，拼接曲線的起始點(diǎn)是第2條拼接曲線的起始深度，終止點(diǎn)是第1條拼接曲線的終止深度。拼接點(diǎn)的人為定制是解釋人員根據(jù)實(shí)際需要，在符合拼接規(guī)則的前提下，手動(dòng)填寫拼接深度，可以達(dá)到更好地實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的目的。

3.6 拼接曲線可視化模塊

該模塊的主要功能是顯示預(yù)拼接的2條曲線以及拼接后曲線的可視化效果（即解釋人員可以通過拼接曲線圖的直觀效果來判斷拼接曲線是否符合測(cè)井解釋的實(shí)際需求），共顯示3條曲線道，分別為深度道、預(yù)拼接曲線道以及拼接結(jié)果曲線道。拼接曲線可視化模塊可以對(duì)曲線顏色、曲線樣式、曲線寬度以及曲線顯示方式如是否折返、是否自動(dòng)設(shè)置左右刻度、字體、字體大小等曲線的有關(guān)屬性進(jìn)行設(shè)置。此外，該模塊具有無限次撤銷和恢復(fù)功能，這樣可以大大提高拼接曲線結(jié)果的滿意度。

3.7 數(shù)據(jù)備份模塊

數(shù)據(jù)備份模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)拼接結(jié)果曲線及其曲線參數(shù)的保存，保存結(jié)果可以根據(jù)登錄系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)2種數(shù)據(jù)備份方式。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)采用NetBeans客戶端的LookUp機(jī)制［7］對(duì)曲線拼接可視化等模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掛接。該系統(tǒng)的流程圖如圖2所示。

曲線拼接可視化模塊主要分為曲線拼接數(shù)據(jù)處理和曲線拼接圖形顯示2個(gè)部分，其中測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理涉及對(duì)拼接曲線的讀（Read）和寫（Write）2個(gè)方面，曲線拼接部分處理一維曲線，函數(shù)形式如下：

數(shù)據(jù)圖形化的最終目的是實(shí)現(xiàn)曲線的可視化。曲線拼接部分利用測(cè)井繪圖接口，可以完滿地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形化即測(cè)井解釋曲線拼接的可視化，具體包括顯示曲線及其曲線的有關(guān)屬性（見圖3），其實(shí)現(xiàn)代碼如下：

圖2 測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)流程圖

5 結(jié)語(yǔ)

測(cè)井解釋曲線拼接是生產(chǎn)測(cè)井解釋中不可或缺的一部分。測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)不僅豐富了拼接的測(cè)井解釋曲線信息，也使得交互信息十分詳盡。同時(shí)，利用該系統(tǒng)可以方便測(cè)井解釋人員在同一界面實(shí)現(xiàn)曲線拼接結(jié)果的校正及實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，這樣提高了測(cè)井解釋曲線拼接的準(zhǔn)確率，因而具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

圖3 測(cè)井解釋曲線拼接系統(tǒng)的可視化效果圖

［1］雍世和，洪有密 .測(cè)井資料綜合解釋與數(shù)字處理 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1982.

［2］李寧，王才志，劉英明，等 .一體化網(wǎng)絡(luò)測(cè)井處理解釋軟件平臺(tái)CIFLog［J］.石油科技論壇，2013，32（3）：6～10.

［3］趙亦朋 .生產(chǎn)測(cè)井解釋平臺(tái)設(shè)計(jì)及底層開發(fā) ［D］.北京：中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，2008.

［4］杜冬梅，許彩欣 .三層C／S結(jié)構(gòu)報(bào)刊發(fā)行信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ［J］.微型電腦應(yīng)用，2007，23（12）：35～36.

［5］夏守姬，李寧，李偉忠，等.Java測(cè)井平臺(tái)上多語(yǔ)言應(yīng)用集成設(shè)計(jì) ［J］.石油學(xué)報(bào)，2010，31（5）：810～814.

［6］王才志，夏守姬.CIFLog測(cè)井軟件平臺(tái)用戶應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2014.

［7］Boudreau T，Tulach J.NetBeans富客戶端編程權(quán)威教程 ［M］.葉亮譯 .北京：清華大學(xué)出版社，2008.