測井數據格式轉換技術綜述

李忠新

（中石化勝利油田分公司勘探開發研究院，山東東營 257015）

測井數據格式轉換技術綜述

李忠新

（中石化勝利油田分公司勘探開發研究院，山東東營 257015）

在充分調研文獻資料的基礎上，分常規和以核磁共振成像測井為例的特殊測井系列分析了國內外主要測井數據格式存儲方式特點，總結了國內學者在測井數據格式轉換技術方面的研究進展，并分析了測井數據格式轉換技術的發展方向。

測井；數據解編；格式轉換

測井技術是用多種專門儀器放入井內，沿井身測量鉆井地質剖面上地層的各種物理參數，研究地下巖石物理性質與滲流特性，尋找和評價油氣的一門應用技術[1]。隨著物理學和計算機技術的發展，測井技術也經歷了模擬測井到數字測井、數控測井、成像測井多個發展階段[2]。測井資料以其觀測密度大、高分辨率與縱向連續性的特點，為石油地質和工程技術人員提供了主要的資料和數據來源，成為了地層評價的主體。

測井儀器來自不同的廠商，測井數據存儲格式多樣及不同測井解釋平臺間的數據格式不兼容，限制了測井數據的使用與共享。

本文在充分調研的基礎上，分常規和以核磁共振成像測井為例的特殊測井系列分析了國內外主要測井數據格式存儲方式特點，總結了國內學者在測井數據格式轉換技術方面的研究進展，并分析了測井數據格式轉換技術的發展方向。

1 常規測井數據文件格式

1.1 ASCII標準

測井ASCII標準文本存儲格式，包括LAS、TXT、DAT等，是測井數據存儲使用最廣泛格式和行業標準。優點在于記錄的測井數據便于用戶閱讀與數據交換，缺點是占用存儲空間大。主要用于測井解釋系統數據輸出和數據緩存，野外記錄測井數據一般不用該格式。

該類型一般都包含文件頭和數據兩部分，在文件頭部分通常有井信息、起止深度、采樣間隔、曲線名及曲線排列順序等，數據部分是各深度點的各曲線的對應值[3]。常見的兩種方式如圖1所示。

圖1 ASCII標準文本格式

1.2 非ASCII標準

非ASCII標準格式測井數據是以二進制存儲的數據類型，主要有XTF、DLIS、WIS等。

1.2.1 XTF

XTF文件是貝克休斯公司ECLIPS5700數控測井系統采集和eXpress處理解釋用的數據格式（見圖2）。XTF文件中最小的組成單元是記錄，每個記錄的長度均為4 096字節，由標題塊和數據塊兩大部分組成。標題塊通常包括8個記錄，數據塊緊跟標題塊后，包含的曲線條數記錄個數由曲線的深度范圍來定[3，4]。

圖2 XTF文件結構

1.2.2 DLIS

DLIS文件是斯倫貝謝公司采用的一種測井數據記錄標準，用于成像測井。這種數據格式具有與機器無關、自描述、語義可擴展以及可以高效處理大數據量等特點[7]。

該類型測井數據包含存儲單元標識、磁帶標記、磁帶起始記錄、磁帶結束警告、可見記錄長度、格式版本、邏輯記錄片段號等。從圖3可見，DLIS物理格式包含3部分：邏輯格式（Logical Format）、不可見封裝（Invisible Envelope）、可見封裝（Visible Envelope）?？梢姺庋b又包含3部分：存儲單元標簽（SUL），可見記錄長度（VRL），格式版本（FV）。

圖3 DLIS文件格式

1.2.3 WIS

WIS測井數據格式是根據我國勘探開發測井數據的特點而設計的具有獨立自主版權的一種測井數據記錄格式，應用于國產軟件Forward和WATCH平臺。它采用獨立曲線對象的數據結構。

WIS文件包括三個部分：文件頭、對象入口和數據體。數據存放以塊為單位。WIS文件能存放三種類型的對象，根據對象的類型分為通道對象、表對象和流對象[6]。

2 特殊系列測井數據格式

隨著測井技術的發展，越來越多的井應用了包含核磁、聲波、電法在內的成像測井。與常規測井數據相比，特殊系列測井數據量更大，數據存儲方式更為復雜。本文以核磁共振成像測井為例進行介紹。

核磁共振成像測井是用于裸眼井的測井成像技術，它能直接探測地層孔隙介質中的流體中的氫，能夠提供可動流體、束縛水飽和度等信息。常見的NMR測井數據存儲格式有Halliburton的MRIL系列（CLIS格式），Baker Hughes的MREX（XTF格式）以及Schlumberger的CMR系列和MR-Scanner（DLIS格式）[7]。XTF和DLIS格式上文已經述及，此處主要介紹CLIS格式。

CLIS格式是Halliburton公司Excell 2000測井地面采集系統的數據存儲格式（見圖4）。CLIS文件最小的組成單元為塊，每個塊的大小為4 096B，由文件信息段和測井曲線數據記錄段兩部分組成。文件信息段長度固定有8個塊，包含了文件名、井場信息、曲線名、曲線條數、曲線維數、起始深度、結束深度以及采樣率等信息[7]。

圖4 CLIS文件格式

3 測井數據格式轉換技術進展

格式轉換主要包括2個步驟，一是原始數據格式解編，二是目的格式文件轉儲。解編的原則是：根據每個參數的數據類型和所占字節數準確地讀出每一個參數；根據數據所在的位置和數據類型準確讀取數據值。

3.1 常規測井數據文件格式的轉換

戴建軍剖析了716、GMWS、SK88等幾種常見的測井數字資料數據格式[8]。胡佳慶對常用的BIT、LA716、3317、LIS、DLIS、TIF、ASCII碼等的數據格式及數據格式轉換的方法[9]。胡振平等（2005）以Microsoft Visual C++為編程工具，開發了一套能完成13種格式文件向主要格式的轉換的軟件系統[10]。李震等研究了XTF文件格式向TXT格式轉化的方法，利用VisualC++6.0編制了轉換軟件[11]。張宮等剖析了WIS格式的存放方式，并用C#語言編寫了WIS格式轉儲為TXT或Excel格式的軟件，能夠正確地解析出WIS文件中的二維波形測井曲線[12]。郭海敏等利用C#語言開發了能夠解決LAS測井曲線的合并、換行模式切換以及批量轉換等問題的一套軟件[13]。王慧萍等提出基于特征庫的測井數據格式自動識別與轉換方法，克服了以往測井資料處理系統中人工識別方式或半智能化模糊識別方式的缺點，實現數據格式智能化、自動、快速、準確識別和解編，提高了數據解編工作效率[14]。張玉海在Delphi2007編程開發工具下，實現了對bit、716、XTF解編，并保存到數據庫中[15]。

3.2 特殊測井數據文件格式的轉換

NMR測井回波串采集所使用的頻率、等待時間、回波間隔以及回波個數等參數均由所選擇的采集模式決定。不同NMR數據處理方法需要的參數回波串組合也不同。后期數據處理時需要根據采集模式信息正確識別和提取這些不同參數回波串數據以滿足處理方法對數據的需要。

傅少慶等分析了cls以及DLIS格式中NMR測井回波串數據以及采集模式參數的存儲方法，提出核磁共振測井原始數據存儲應包括所采集的回波串數據和所使用的采集模式相關信息，設計了自己的NMR測井數據存儲格式，并編寫了測井數據格式轉換軟件[7]。

4 測井數據格式轉換技術展望

1）需建立統一平臺

測井數據格式的多樣性需要開發不同格式的解編模塊，將各種解編模塊統一編制成動態鏈接庫（DLL），并提供統一接口說明，根據數據特征進行自動匹配。

2）測井數據信息可視化

可以檢查數據解編結果，及時發現問題，并配合成圖，以曲線、二維曲線及變密度，甚至是三維等形式顯示出來。

3）解編轉換快速準確，方法易用，可操作性強

測井數據包含的信息越來越多，對解編轉換方法提出要求，實際工作需要同時處理多井，需支持批量解編。

[1]雍世和，洪有密.測井資料綜合解釋[M].北京：石油工業出版社，1982.

[2]秦緒英，宋波濤.測井技術現狀與展望.勘探地球物理進展[J].2002，（25）：26-34.

[3]馬玲華，楊勁松，李傳偉，等.ECLIPS 5700測井系統XTF文件格式分析[J].測井技術，2001，25（3）：225-230.

[4]周坤.測井原始數據格式解編及數據標準化[D].北京：中國石油大學（北京），2011.

[5]金勇，張世剛，顧列剛，等.FORWARD測井解釋平臺中使用的先進技術[J].測井技術,2000，24（1）：64-70.

[6]測井軟件項目組.FORWARD實用手冊[M].北京：石油工業出版社，1999.

[7]傅少慶，肖立志，謝然紅，等.核磁共振測井數據格式分析[J].測井技術,2012，5（36）：504-507.

[8]戴建軍.測井數字資料常見數據格式剖析[J].石油物探,1996（S1）：100-103.

[9]胡佳慶.測井數據常用格式及格式轉換[J].海洋石油,2003，23（1）：75-80.

[10]胡振平，王昌德，王本奇.測井數據格式轉換系統[J].測井技術,2005，（29）：368-370.

[11]李震，龐蘇楠，王迎輝.C++下XTF文件格式向TXT格式的轉化[J].江漢石油科技.2009，（19）：68-72.

[12]張宮，何宗斌，樊鶴.WIS測井數據格式中二維數據的解析與轉儲[J].科學技術與工程,2011，（16）：3775-3778.

[13]郭海敏，樊鶴，張宮.LAS測井數據解析與批量轉換方法研究[J].石油天然氣學報,2013；35（4）：89-91.

[14]王慧萍，王衛，楊頔.基于特征庫的測井數據格式自動識別與轉換方法[J].測井技術,2014，21（38）：65-68.

[15]張玉海.常見測井曲線文件的解編與應用[J].電子技術及軟件工程,2015，（10）：196-196.

Logging Data Format Conversion Technology Review

Li Zhong-xin

On the basis of paper investigation，analysis the major domestic and foreign logging data storage format characteristics of conventional and special logging suite（NMR as example），summarized domestic scholars logging data format conversion technology research progress and analyze logging data format conversion technology development.

logging；data de-compilation；format conversion

P631.84

A

1003–6490（2016）04–0036–02

2016–04–16

山東省自然科學基金資助項目（項目編號：ZR2015PD008）。

李忠新（1986—），男，山東菏澤人，工程師，主要從事核磁測井技術應用、油氣藏儲層評價等相關工作。