基于Fisher 判別分析方法的異常地層壓力識(shí)別

黃 琳，楊明合

（中國(guó)石油鉆井工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)江大學(xué)研究室，湖北武漢 434000）

常見(jiàn)的地層壓力狀態(tài)識(shí)別方法包括等效深度法、Eatone 法及Fillippone 法等，但以上方法在應(yīng)用過(guò)程中，所參考的數(shù)據(jù)類型較少，并且對(duì)于壓力狀態(tài)模糊的地層，難以給出清晰明確的判斷。Fisher 判別分析方法能夠同時(shí)參考多種類型的數(shù)據(jù)，建立明確的判別分類模型，并且對(duì)原始數(shù)據(jù)的分布沒(méi)有嚴(yán)格要求，適用于事先不知道樣本分布的情況。該方法已在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如陳亮等[1]，姜春露等[2]使用Fisher 判別分析方法進(jìn)行隧洞圍巖的分類，武延亮，王偉，王鵬等[3-7]使用Fisher 判別分析方法進(jìn)行巖性以及突水水源的識(shí)別等，均得到了良好的應(yīng)用效果，說(shuō)明該方法具有一定的可靠性，因此本文選用Fisher 判別分析方法，通過(guò)分析測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)變化規(guī)律與地層壓力狀態(tài)之間的關(guān)系，借助SPSS 軟件建立地層壓力狀態(tài)的判別模型，并利用該模型對(duì)未知壓力狀態(tài)的地層進(jìn)行識(shí)別。

1 利用測(cè)井資料進(jìn)行地層異常壓力的識(shí)別

在正常壓力情況下，地層孔隙度與井深之間存在的函數(shù)關(guān)系[8]：

其中:Φ－泥、頁(yè)巖的孔隙度，%；Φ0-泥、頁(yè)巖在地面的孔隙度，%；c-常數(shù)；D-井深，m。

由式（1）可知，正常壓力情況下，地層孔隙度與井深在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸上存在線性關(guān)系，根據(jù)“正常壓力趨勢(shì)線”可進(jìn)行地層異常壓力的識(shí)別。研究表明，在正常壓力情況下，聲波時(shí)差、密度以及中子孔隙度等測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)與井深在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸上均存在類似的線性關(guān)系[9，10]，同樣可回歸得到相應(yīng)的“正常壓力趨勢(shì)線”，并且基于該趨勢(shì)線也可實(shí)現(xiàn)對(duì)地層壓力狀態(tài)的分析?！?br>