Well-Logging-Based Lithology Classification Using Machine Learning Methods for High-Quality Reservoir Identification: A Case Study of Baikouquan Formation in Mahu Area of Junggar Basin, NW China
Notice bibliographique
Résumé
The identification of underground formation lithology is fundamental in reservoir characterization during petroleum exploration. With the increasing availability and diversity of well-logging data, automated interpretation of well-logging data is in great demand for more efficient and reliable decision making for geologists and geophysicists. This study benchmarked the performances of an array of machine learning models, from linear and nonlinear individual classifiers to ensemble methods, on the task of lithology identification. Cross-validation and Bayesian optimization were utilized to optimize the hyperparameters of different models and performances were evaluated based on the metrics of accuracy—the area under the receiver operating characteristic curve (AUC), precision, recall, and F1-score. The dataset of the study consists of well-logging data acquired from the Baikouquan formation in the Mahu Sag of the Junggar Basin, China, including 4156 labeled data points with 9 well-logging variables. Results exhibit that ensemble methods (XGBoost and RF) outperform the other two categories of machine learning methods by a material margin. Within the ensemble methods, XGBoost has the best performance, achieving an overall accuracy of 0.882 and AUC of 0.947 in classifying mudstone, sandstone, and sandy conglomerate. Among the three lithology classes, sandy conglomerate, as in the potential reservoirs in the study area, can be best distinguished with accuracy of 97%, precision of 0.888, and recall of 0.969, suggesting the XGBoost model as a strong candidate machine learning model for more efficient and accurate lithology identification and reservoir quantification for geologists.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».