Kalman滤波方法在放射性测井资料处理中的应用.pdfVIP

维普资讯 70 第 23卷 第4期 大庆石油地质与开发 P．G．0．D．D． 2004年 8月 文章编号 ：1000—3754 2《004)04—0o70_o3 Kalman滤波方法在放射性测井资料 处理 中的应用 唐广军 ，潘晓仁 ，王玉华 ，赵玉珍。，许敬彦 (1、胜利油田测井公司，山东 东营 257096；2．大庆石油管理局 测井公 司，黑龙江 大庆 163412；3．大庆油田技术培训中心 ，黑龙江 大庆 163255) 摘要：Kalman滤波作为一种先进的滤波方法，已广泛应用于工业、航空、航天等现代高新技术控制领 域 ，国外的测井界 (比如斯仑贝谢 、阿特拉斯等) 已经把该滤波方法应用于测井过程及测井资料的 管理和控制中。该文以 C 自然伽马能谱数据的控制处理为例，介绍 了Kalman滤波方法的原理，说 明了Kalman滤波在补偿 中子测井过程控制及测井资料处理 中的应用，通过与传统的数据平滑方法的 对比分析，说明该滤波方法在放射性测井中有很大的推广应用价值。 关 键 词：Kalman滤波；平滑滤波；状态方程；康普顿效应 ；光电效应 中图分类号 ：TE31．827 文献标识码 ：A 测井原始资料特别是放射性测井原始资料是对 程，然后通过与状态有关的测量数据获得对状态进行 地层信息及外部干扰因素的综合反映，因此只有对采 估计 ，即使在系统存在动态噪声和测量噪声时，也能 集的原始信息进行去伪存真、消除各种干扰因素影响 给出较为准确的状态估值。 的预处理，才能得到能够真实反映地层特性的有用信 Kalman滤波技术注重对测量过程的状态进行描 息 ，为油田勘探开发服务。传统上对测井原始资料的 述 ，其一般表示式为： 处理常采用人工描绘法及函数平滑滤波两种方法进行 (k+1)= (k，k+1) (k)+，’(k)×W(k) 预处理来消除干扰因素，但是这两种处理方法存在着 (1) 很大的缺陷： (1)标准不易掌握，存在着很大的人 y(k)= (k) (k)+ (k) (2) 为性 ；(2)资料处理属于事后处理，无法在采集过 式 (1)和式 (2)分别是观察系统的状态方程 程中进行控制； (3)处理数据单一，往往需要资料 和测量方程， 为系统的n维状态矢量 ，W 是 m维 再加工。Kalman滤波技术可以克服上述缺陷，并具 动态噪声矢量，y是P维 (P≤n)观测矢量 ， 是P 有以下优点： (1)测量精度高，滤波参考 了i贝0量的 维观i贝0噪声矢量 ，J1是 nXm阶动态噪声矩阵， 是 所有数据 ，极大地提高了测量精度 ，这对于低精度测 P×n阶观测矩阵， 为n×m阶系统转移矩阵。 量，如 自然伽马、补偿中子 、补偿密度等测井方法是 其中{W(k)，k∈T}，{V(k)，k∈T}均为高斯序 非常必要的； (2)既可用来滤波，也可用来预测， 列，{X(0)}为高斯变量 ，且 {W(k)}，{V(k)}为互 这对超前分析是非常必要的； (3)它属于实时而且 不相关噪声序列，即均值 ：_W(k)= (Ji})=0 是一次性处理 ，这大大地节省了时间和人力资源。 Coy[w(Ji})，w(j)]=R，(Ji})6b 协方差阵：Coy[V(Ji})，v(j)]=R (k)6 1 Kalman滤波原理… Coy[w(Ji})， (Ji})]=0 在对 自然