from las import LASReader
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
% matplotlib inline
f = 'E-38.las'
well = LASReader(f , null_subs=np.nan)
data = well.data2d
data[8000:8003]
array([[ 1.23931680e+03, 1.58980000e+00, 3.63258500e+02, 7.25742000e+01, 7.80067000e+01, 7.85480000e+01, 7.70730000e+01, 2.21016200e+02, 4.31449510e+03, -6.19000000e-02, -2.45000000e-02, -2.45000000e-02, 1.85809000e+01, 2.15745300e+02, 1.03339800e+02, 2.48608000e+02, 2.25353300e+02, 2.30556200e+02, 1.86506700e+02, 3.62429000e+01, 2.49800000e-01, 2.49800000e-01, 5.01320000e+00, 9.46510000e+00, 2.75208370e+03, 2.69044560e+03, 7.89752000e+01, 4.90684000e+01, -6.46562500e+02, 9.28000000e-02, 2.52100000e+03, 2.80000000e+01], [ 1.23946920e+03, 1.58970000e+00, 4.12222300e+02, 8.01479000e+01, 8.53041000e+01, 8.48946000e+01, 8.33492000e+01, 2.20509800e+02, 4.22593990e+03, -7.05000000e-02, -2.62000000e-02, -2.62000000e-02, 2.47680000e+01, 2.14225800e+02, 1.01429100e+02, 2.45409500e+02, 2.24862100e+02, 2.28115000e+02, 2.06310300e+02, 3.62429000e+01, 2.28200000e-01, 2.28200000e-01, 4.90350000e+00, 9.83360000e+00, 2.76640720e+03, 2.69316600e+03, 8.94801000e+01, 4.00643000e+01, -6.45750000e+02, 8.90000000e-02, 2.51900000e+03, 2.80000000e+01], [ 1.23962160e+03, 1.58970000e+00, 4.19222000e+02, 7.78922000e+01, 8.50577000e+01, 8.00804000e+01, 8.30796000e+01, 2.20965900e+02, 4.33821480e+03, -6.20000000e-02, -5.22000000e-02, -5.22000000e-02, 1.29484000e+01, 2.14127900e+02, 9.97610000e+01, 2.47154100e+02, 2.26417900e+02, 2.31349500e+02, 2.15750000e+02, 3.62429000e+01, 2.22800000e-01, 2.22800000e-01, 4.60250000e+00, 1.00000000e+01, 2.75224120e+03, 2.73610300e+03, 8.05367000e+01, 3.31373000e+01, -6.43812500e+02, 8.87000000e-02, 2.55600000e+03, 2.80000000e+01]])
depth = data[:,0]
depth[:10]
array([ 20.1168, 20.2692, 20.4216, 20.574 , 20.7264, 20.8788, 21.0312, 21.1836, 21.336 , 21.4884])
well.curves.display()
DEPT (M) '' [1 DEPTH (BOREHOLE) {F10.4}] AMF (OHMM) '' [2 Array Induction Mud Resistivity Fully Calibrated {F13.4}] AT10 (OHMM) '' [3 Array Induction Two Foot Resistivity A10 {F13.4}] AT20 (OHMM) '' [4 Array Induction Two Foot Resistivity A20 {F13.4}] AT30 (OHMM) '' [5 Array Induction Two Foot Resistivity A30 {F13.4}] AT60 (OHMM) '' [6 Array Induction Two Foot Resistivity A60 {F13.4}] AT90 (OHMM) '' [7 Array Induction Two Foot Resistivity A90 {F13.4}] CALI (MM) '' [8 Caliper {F13.4}] CDF (N) '' [9 Calibrated Downhole Force {F13.4}] DPHI (V/V) '' [10 Density Porosity {F13.4}] DPHI_SAN (V/V) '' [11 Density Porosity (matrix Sandstone) {F13.4}] DPHZ (V/V) '' [12 HRDD Standard Resolution Density Porosity {F13.4}] DRHO (K/M3) '' [13 Bulk Density Correction {F13.4}] DT (US/M) '' [14 Delta-T {F13.4}] GR (GAPI) '' [15 Gamma-Ray {F13.4}] HCAL (MM) '' [16 HRCC Cal. Caliper {F13.4}] HDMI (MM) '' [17 Hole Diameter Minimum {F13.4}] HDMX (MM) '' [18 Hole Diameter Maximum {F13.4}] HDRA (K/M3) '' [19 HRDD Density Correction {F13.4}] HTEM (DEGC) '' [20 HTC Temperature {F13.4}] NPOR (V/V) '' [21 Enhanced Thermal Neutron Porosity {F13.4}] NPOR_SAN (V/V) '' [22 Enhanced Thermal Neutron Porosity (matrix Sandstone) {F13.4}] PEF '' [23 Photoelectric Factor {F13.4}] PEFZ '' [24 HRDD Standard Resolution Formation Photoelectric Factor {F13.4}] RHOB (K/M3) '' [25 Bulk Density {F13.4}] RHOZ (K/M3) '' [26 HRDD Standard Resolution Formation Density {F13.4}] RT (OHMM) '' [27 True Resistivity {F13.4}] RXOZ (OHMM) '' [28 MCFL Standard Resolution Invaded Zone Resistivity {F13.4}] SP (MV) '' [29 SP Shifted {F13.4}] SPHI (V/V) '' [30 Sonic Porosity {F13.4}] TENS (LBF) '' [31 Cable Tension {F13.4}] Gas '0-0-0-0' [32]
well.start, well.stop
(20.1168, 1729.8924)
Extract the gamma-ray log.
gr = np.vstack((data[:,0], data[:,14])).T
print gr
gr.shape
[[ 20.1168 nan] [ 20.2692 nan] [ 20.4216 nan] ..., [ 1729.5876 nan] [ 1729.74 nan] [ 1729.8924 nan]]
(11220, 2)
Discard all the nans.
gr = gr[~np.isnan(gr[:,1])]
print gr
[[ 304.3428 54.2195] [ 304.4952 54.8475] [ 304.6476 52.3608] ..., [ 1495.044 45.4073] [ 1495.1964 45.4073] [ 1495.3488 45.4073]]
fig = plt.figure(figsize=(16,2))
plt.plot(gr[:,0], gr[:,1])
plt.show()
d = gr[:,0]
g = gr[:,1]
binno = 31
norm = binno * (g-np.amin(g))/(np.amax(g)-np.amin(g))
bins = np.arange(binno)
dig = np.digitize(norm, bins, right=True)
np.amax(dig), np.amin(dig)
(31, 0)
def bin_curve(c, nbins):
bins = np.linspace(np.amin(g), np.amax(g), nbins)
return np.digitize(c, bins, right=True)
np.arange(np.amin(g), np.amax(g), 31)
array([ 20.3574, 51.3574, 82.3574, 113.3574])
fig = plt.figure(figsize=(16,2))
plt.plot(d, dig)
plt.plot(d, bin_curve(g, 31))
plt.show()
plt.figure(figsize=(9,9))
for p in range(9):
p += 1
glcm = np.zeros((binno,binno))
for i,v in enumerate(dig):
try:
glcm[v, dig[i + 4*p]] += 1
except:
continue
glcm /= np.sum(glcm)
plt.subplot(3,3,p)
plt.axis('off')
plt.title(np.mean(glcm))
plt.imshow(np.sqrt(glcm), interpolation='nearest')
plt.show()
Mahotas averages the GLCM across directions. Let's try averaging across scale, then we'll try direction.
plt.figure(figsize=(3,3))
glcm = np.zeros((binno,binno))
for p in range(9):
p += 1
for i,v in enumerate(dig):
try:
glcm[v,dig[i + 2*p]] += 1
except:
continue
glcm /= np.sum(glcm)
plt.axis('off')
plt.title('Step DOWN, Avg scale')
plt.imshow(np.sqrt(glcm), interpolation='nearest')
plt.show()
print "First 4 grey values in GLCM..."
print glcm[:4,:4]
First 4 grey values in GLCM... [[ 0.00000000e+00 0.00000000e+00 1.42486677e-05 2.84973355e-05] [ 0.00000000e+00 0.00000000e+00 4.27460032e-05 2.84973355e-05] [ 0.00000000e+00 2.84973355e-05 8.54920065e-05 1.56735345e-04] [ 1.42486677e-05 5.69946710e-05 2.27978684e-04 2.42227352e-04]]
plt.figure(figsize=(6,3))
glcm_down = np.zeros((binno,binno))
for p in range(9):
p += 1
for i,v in enumerate(dig):
try:
glcm_down[v,dig[i - 2*p]] += 1
except:
continue
glcm_down /= np.sum(glcm_down)
plt.subplot(1,2,1)
plt.axis('off')
plt.title('Step UP')
plt.imshow(np.sqrt(glcm_down), interpolation='nearest')
plt.subplot(1,2,2)
plt.axis('off')
plt.title('Difference')
plt.imshow(glcm_down.T - glcm, interpolation='nearest')
plt.show()
Maybe not surprising, but the matrix for comparing UP in the log seems to be exactly the same as the transpose of comparing DOWN. I don't know what that strange series of non-zero samples is...
We really want to compute the GLCM for a moving kernel, rather than the whole log. Let's do 100 samples at a time.
def glcm(c, scales):
# Number of non-zero gray-levels.
n = len(np.unique(c)) - 1
# Empty GLCM.
stat = np.zeros_like(c, dtype=float)
# Build it up.
for i in np.arange(c.size - 50):
i += 50
glcm = np.zeros((n, n))
for p in range(*scales):
for j, v in enumerate(c[i-49:i+50]):
j += i
try:
glcm[v, c[j + 4*p]] += 1
except:
print ".",
continue
stat[i] = np.var(glcm)
return stat
np.arange(5,6)
array([5])
subdig = dig[2000:5000]
%timeit glcm(subdig)
1 loops, best of 3: 3.08 s per loop
stat = glcm(subdig, (9,10))
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plt.figure(figsize=(3,9))
depths = np.arange(2000,4900)
plt.plot(subdig[50:-50], depths, 'lightgray')
plt.plot(20*stat[50:-50], depths)
plt.gca().invert_yaxis()
plt.show()
from numba import jit
subdig = dig[2000:5000]
scales = 24
stat = np.zeros((subdig.size,scales), dtype=float)
for i in np.arange(subdig.size - 100):
i += 50
for p in range(scales):
glcm = np.zeros((binno,binno))
for j,v in enumerate(subdig[i-49:i+50]):
j += i # 'correct' j to dig index
try:
glcm[v,subdig[j + 4*p + 1]] += 1
except:
continue
stat[i,p] = np.var(glcm)
stretch = np.repeat(stat,10,1)
plt.figure(figsize=(2,20))
plt.imshow(stretch)
plt.show()
Now choose the max from each row.
subg = g[2000:5000]
scl = 100
maxvar = np.amax(stat,1)
minvar = np.amin(stat,1)
maxind = np.argmax(stat,1)
plt.figure(figsize=(5,25))
depths = np.arange(2000,4798)
plt.plot(subg[51:-151], depths, 'r')
plt.plot(maxind[51:-151], depths, 'lightgray')
# plt.plot(stat[51:-151,0]*scl, depths, 'r')
# plt.plot(stat[51:-151,23]*scl, depths, 'r')
#plt.plot(maxvar[51:-151]*scl, depths, 'g')
#plt.plot(minvar[51:-151]*scl, depths, 'g')
plt.fill_betweenx(depths, minvar[51:-151]*scl, maxvar[51:-151]*scl, lw=0, alpha=0.3)
plt.gca().invert_yaxis()
plt.show()