面向缺失测井曲线重建的测井预测方法及装置

本发明涉及地下资源勘探，尤其涉及一种面向缺失测井曲线重建的测井预测方法及装置。

背景技术：

1、测井数据是油气勘探与储层评价的核心依据，为岩性识别、孔隙度估算及流体判别提供关键物理参数。然而，受仪器故障、井眼条件复杂、采集成本高昂等因素制约，实际作业中常出现部分测井曲线（如纵波时差）缺失或不完整的情况，严重影响后续储层物性解释与地质建模的可靠性。因此，如何利用已有常规测井曲线准确重建缺失目标曲线，一直是岩石物理与测井分析领域的重要研究课题。

2、早期缺失曲线重建主要依赖经验公式、统计回归或岩石物理模型，通过建立目标曲线与其它测井属性之间的解析关系进行估算。此类方法计算简便且物理意义明确，但通常针对特定岩性或区域标定，难以适应复杂非均质储层中测井响应的强非线性耦合特征。近年来，机器学习尤其是深度学习方法被广泛引入，包括随机森林、梯度提升树等传统模型，以及卷积神经网络、循环神经网络和transformer等深层架构。这些数据驱动方法通过挖掘多测井通道间的统计相关性和深度方向的序列依赖关系，在预测精度上显著超越传统经验公式，其中基于自注意力机制的transformer模型更因其全局上下文捕获能力而受到关注。

3、然而，现有数据驱动方法普遍存在两方面的局限。其一，大多将测井视为普通深度序列，仅依赖输入输出之间的数值映射，未能显式利用岩性对测井响应的基础性控制作用，事实上，不同岩性单元的测井形态存在系统性差异，同一岩性内部则呈现局部连续性，忽视此先验易导致预测结果在地质边界或非均质段出现不一致。其二，真实岩性标签在实测井中往往稀缺且难以系统获取，限制了有监督岩性约束策略的可行性。因此，如何在缺乏可靠岩性标注的前提下，使预测模型兼顾测井数据的统计规律与地下地质的连续性约束，仍是当前面临的关键技术挑战。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种面向缺失测井曲线重建的测井预测方法及装置，以解决现有技术中在缺乏真实岩性标注的情况下，测井曲线预测模型难以兼顾测井数据的统计规律与地下地质的连续性约束，导致测井曲线预测错误的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，包括：

3、获取目标井的多通道测井序列；

4、根据局部测井响应模式的形态相似性将所述多通道测井序列中包括的各深度采样点划分至多个聚类簇中，并根据聚类结果生成所述各深度采样点对应的伪岩性标签；

5、根据所述伪岩性标签生成对应的特征调制参数，并利用所述特征调制参数对所述各深度采样点的特征进行岩性条件调制，得到岩性调制后特征表示；

6、根据所述岩性调制后特征表示，确定不同深度采样点之间的全局依赖关系，输出编码特征；

7、根据所述编码特征预测所述目标井的测井曲线在所述目标井各深度采样点处的预测值。

8、第二方面，本发明实施例提供了一种面向缺失测井曲线重建的测井预测装置，包括：

9、获取模块，用于获取目标井的多通道测井序列；

10、聚类处理模块，用于根据局部测井响应模式的形态相似性将所述多通道测井序列中包括的各深度采样点划分至多个聚类簇中，并根据聚类结果生成所述各深度采样点对应的伪岩性标签；

11、调制模块，用于根据所述伪岩性标签生成对应的特征调制参数，并利用所述特征调制参数对所述各深度采样点的特征进行岩性条件调制，得到岩性调制后特征表示；

12、编码模块，用于根据所述岩性调制后特征表示，确定不同深度采样点之间的全局依赖关系，输出编码特征；

13、预测模块，用于根据所述编码特征预测所述目标井的测井曲线在所述目标井各深度采样点处的预测值。

14、本发明实施例提供一种面向缺失测井曲线重建的测井预测方法及装置，针对现有技术中真实岩性标签难以系统获取、导致岩性先验无法直接引入模型的技术问题，通过根据局部测井响应模式的形态相似性将所述多通道测井序列中包括的各深度采样点划分至多个聚类簇中，并根据聚类结果生成所述各深度采样点对应的伪岩性标签，以无监督方式从原始测井数据中自动提取反映岩性差异的聚类信息，在不依赖人工标注的前提下为后续预测提供了可用的地质先验，使模型能够获得岩性相关的约束信息；

15、针对现有数据驱动方法将测井视为普通深度序列、忽视岩性对测井响应的基础性控制作用而导致预测结果在地质边界处不一致的技术问题，根据所述伪岩性标签生成对应的特征调制参数，并利用所述特征调制参数对所述各深度采样点的特征进行岩性条件调制，得到岩性调制后特征表示，使模型能够根据不同深度采样点所属的岩性类别动态调整各特征通道的响应权重，实现了岩性自适应的特征重标定，增强了模型刻画不同岩性背景下测井响应变化的能力；

16、根据所述岩性调制后特征表示，确定不同深度采样点之间的全局依赖关系，输出编码特征，使每个深度采样点的特征表达均能聚合来自其他所有深度采样点的上下文信息，突破了局部感受野的限制，实现了对压实趋势、沉积旋回等长程地层演化规律的有效建模；最后根据所述编码特征预测所述目标井的测井曲线在所述目标井各深度采样点处的预测值。

17、本发明实施例在无需人工岩性标注的前提下，既能在数值上准确拟合目标测井曲线，又能在地质上保持层内连续性和边界适应性，有效克服了现有技术中因忽视岩性先验而导致预测结果地质不一致以及真实岩性标签稀缺的双重技术难题。

1.一种面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，其特征在于，所述根据局部测井响应模式的形态相似性将所述多通道测井序列中包括的各深度采样点划分至多个聚类簇中，并根据聚类结果生成所述各深度采样点对应的伪岩性标签，包括：

3.根据权利要求2所述的面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，其特征在于，所述根据所述伪岩性标签生成对应的特征调制参数，并利用所述特征调制参数对所述各深度采样点的特征进行岩性条件调制，得到岩性调制后特征表示，包括：

4.根据权利要求3所述的面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，其特征在于，所述利用所述缩放因子和所述偏置项对所述初始特征表示进行逐特征通道的自适应缩放与偏置调制，得到经岩性条件调制后的特征表示，包括：

5.根据权利要求4所述的面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，其特征在于，在所述根据所述岩性调制后特征表示，确定不同深度采样点之间的全局依赖关系，输出编码特征之前，还包括：

6.根据权利要求5所述的面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，其特征在于，所述根据所述岩性调制后特征表示，确定不同深度采样点之间的全局依赖关系，输出编码特征，包括：

7.根据权利要求6所述的面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，其特征在于，所述transformer编码器包括多个堆叠的编码层，每个编码层包括多头自注意力子层、前馈网络子层、残差连接和层归一化；

8.根据权利要求3-7中任一项所述的面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，其特征在于，所述序列预测模型的训练包括：

9.根据权利要求8所述的面向缺失测井曲线重建的测井预测方法，其特征在于，所述构建代理近邻对比损失，包括：

10.一种面向缺失测井曲线重建的测井预测装置，其特征在于，包括：