توضیحات

پروژه پایتون تخمین و پیش بینی تراوایی مغزه با روش KNN از داده های لاگ چاه پیمایی NMR

 

تعیین ویژگی های مخزنی و پیش بینی تولید در بخش های مختلف چاه، امری ضروری است. تراوایی یکی از مهمترین ویژگی های سنگ مخزن و اهمیت آن در این است که تولید نفت از مخازن، تابع مستقیم تراوایی است. تعیین تراوایی با روش های مختلفی صورت میگیرد که معمولاً پرهزینه و زمان بر هستند. در سالهای اخیر، با پیشرفت های نرم افزاری و سخت افزاری، استفاده از روشهای هوشمند و مطالعات در زمینه آنالیز تصاویر تهیه شده از مقاطع نازک برای ارزیابی و شناخت ویژگی های سنگ مخزن گسترش یافته است.

پتروفیزیک شاخه ای از دانش است که به بررسی ویژگی های فیزیک سنگ می پردازد. هدف علم پتروفیزیک، تعیین ویژگی های سنگ مخزن است. تراوایی یکی از مهم ترین ویژگی های سنگ مخزن و از فاکتورهای موثر در تولید است. با اطلاع از ویژگی های سنگ مخزن، می توان به توصیف سنگ مخزن و تعیین زون های بهره ده پرداخت و با شناخت بهتر فاکتورهای موثر در تولید، می توان ارزیابی دقیق تری برای توسعه میدان انجام داد. تعیین تراوایی با استفاده از روش های مختلفی صورت می پذیرد که معمولا گران و زمانبر هستند. بنابراین، استفاده از آنالیز تصویر و سیستم های هوشمند به منظور تعیین خواص سنگ مخزن مانند تراوایی برای به حداقل رساندن زمان و هزینه، مورد توجه قرار می گیرد.

تراوایی با استفاده از آنالیز مغزه و یا روش آزمایش چاه به دست می آید. روشهای آنالیز مغزه، گران و زمان بر و نیازمند آزمایشگاه و دستگاه های مخصوصی هستند. روش آزمایش چاه نیز پرهزینه و وقت گیر است. تراوایی از فرمول های تجربی و داده NMR نیز به دست می آید اما نمودارگیریNMR نیز پرهزینه است. همچنین میتوان تراوایی را از فرمول های تجربی با استفاده از لاگ های چاه پیمایی پیش بینی نمود که این روش برای همه سازندها به خوبی جواب نمی دهد. از روش رگرسیون چندگانه با استفاده از لاگ های چاه پیمایی نیز برای پیش بینی تراوایی استفاده میشود که نمی تواند مقادیر تراوایی را به طور دقیق محاسبه نماید. بنابراین، باتوجه به اهمیت تراوایی در مواردی مانند توصیف مخازن، تعیین زون های بهره ده و تولید هیدروکربن و توجه به هزینه و زمان و ارائه پاسخ های مناسب، استفاده از سیستم های هوشمند و روش های آنالیز تصویر مورد توجه قرار میگیرد.

تراوایی:

تراوایی، توانایی عبور یک سیال از محیط متخلخل را نشان می دهد و یکی از مهم ترین ویژگی های سنگ مخزن است که تولید نفت از مخازن را تحت تأثیر قرار میدهد. سازندی تراواست که متخلخل بوده و این فضاهای متخلخل به هم متصل باشند. معمولاً در مخازن ماسه سنگی به دلیل همگن بودن، با افزایش تخلخل، مقدار تراوایی نیز افزایش می یابد ولی در مخازن کربناته که در اینجا مورد مطالعه است، به دلیل ناهمگن بودن، این رابطه برقرار نیست. برای اندازه گیری تراوایی از روش های آنالیز مغزه و آزمایش چاه استفاده می شود که پر هزینه و زمان بر هستند. از فرمول های تجربی و داده NMR نیز برای تعیین تراوایی استفاده می شود که لاگ NMR نیز پرهزینه است. فرمول های تجربی و لاگ های چاه پیمایی برای پیش بینی تراوایی مورد استفاده قرار میگیرند که به علت طبیعت بسیار پیچیده مساله، دقیق و قابل اعتماد نیستند. بنابراین، در سال های اخیر، استفاده از آنالیز تصویر و سیستم های هوشمند برای کاهش زمان و هزینه در مطالعات نفتی، گسترش یافته و می تواند کارآمد باشد.

سنگ مخزن علاوه بر متخلخل بودن باید توانایی این را داشته باشد که سیالات نفت از درون فضاهای خالی به هم متصل آن جریان پیدا کنند. توانایی سنگ برای هدایت سیالات به صورت تراوایی بیان می شود. تراوایی سنگ به تخلخل موثر آن بستگی دارد. در نتیجه به وسیله اندازه دانه، شکل دانه، توزیع اندازه دانه(جورشدگی)، انباشت دانه و درجه استحکام و سیمانی شدن تأثیرپذیر میشود. نوع رس یا سیمان در بین دانه های ماسه نیز بر روی تراوایی تأثیر می گذارد. مهندس فرانسوی هنری دارسی معادله جریان سیال را توسعه داده است.

تراوایی بر حسب تراوایی “مطلق”، اگر سنگ ۱۰۰ درصد با یک سیال یا فاز تکی از قبیل نفت، گازیا آب، اشباع شده باشد، بیان می شود. تراوایی، در حضور بیش از یک سیال، تراوایی موثر(kg ko و kw به ترتیب تراوایی موثر نفت، گاز و آب) نامیده می شود. سیالات در حین حرکت از درون کانال های متخلخل سنگ با هم فصل مشترک دارند، بنابراین مجموع تراوایی های موثر تمام فازها همیشه کمتر از تراوایی مطلق خواهد بود. نسبت تراوایی موثر هر فاز به تراوایی مطلق سنگ، تراوایی نسبی (k_r) آن فاز نامیده می شود. تراوایی نسبی نفت (kro)، گاز (krg) و آب (krw) بیان می شوند.

کمینه تراوایی برای این که از لحاظ اقتصادی مفید باشد تابع عواملی مانند نوع و گرانروی هیدروکربن، فشار سازند، اشباع آب، قیمت هیدروکربن، ضخامت بخش های تولیدی خالص به كل ضخامت و عمق چاه است. تراوایی اکثر سنگ های مخزن نفت کمتر از ۱ دارسی است. بنابراین واحد کوچکتری از تراوایی، میلی دارسى (mD) در صنعت نفت و گاز به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرد. حداقل تراوایی لازم برای تولید نفت، 0.01 میلی دارسی در نظر گرفته می شود.

طبقه بندی تراوایی:

از نظر زمین شناسی تراوایی یک مخزن به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم می شود: تراوایی اولیه که در زمان ته نشینی رسوبات در سنگ ایجاد میشود و تابع اندازه، شکل و سایر خصوصیات ذرات سازنده رسوب است و تراوایی ثانویه که در اثر عوامل سنگ شدگی بعد از رسوب گذاری مانند تراکم، سیمانی شدن، شکستگی و انحلال ایجاد میشود. تراکم و سیمانی شدن عموما تراوایی را کاهش اما شکستگی و انحلال، تراوایی را افزایش می دهند.

جدول بررسی ارتباط تراوایی و کیفیت مخزن.

تقسیم بندی جدول فوق نسبی بوده و باتوجه به عوامل اقتصادی می تواند تغییر کند. به عنوان مثال تا۲۰ سال پیش به سنگی با تراوایی کمتر از ۵۰ میلی دارسی به چشم سنگ با بهره کم اقتصادی و تراوایی پایین نگاه می شد ولی امروزه این نظر در مورد سنگ با تراوایی کمتر از یک میلی دارسی وجود دارد.

 

روش های تعیین تراوایی:

برای اندازه گیری تراوایی سنگ مخزن، از روش های آنالیز مغزه و آزمایش چاه استفاده می شود. برای اندازه گیری تراوایی در آزمایشگاه، ابتدا استوانه های کوچک سنگ در آستری غیرتراوا طوری قرار می گیرند که راه نفوذ سیال تزریقی به بدنه نمونه وجود نداشته باشد. سپس سیالی با غلظت مشخص از یک سر نمونه با طول و قطر مشخص، جریان می یابد. حال با در دست داشتن مقدار دبی خروجی و افت فشار بین سر و ته نمونه، مقدار تراوایی قابل اندازه گیری است. معمولا دقیق ترین مقدار تراوایی با استفاده از همین روش به دست می آید.

استفاده از ابزارهای مغزه گیری و آوردن نمونه ها از ناحیه تولیدی به سطح و اندازه گیری تراوایی تحت شرایط مخزن، فرآیندی پرهزینه، زمان بر و دشوار است و اغلب بر روی تعداد کمی از چاه هاییک میدان صورت می پذیرد.

در آزمایش های چاه، فشار مخزن با تولید، کاهش پیدا می کند، بنابراین با در دست داشتن مقدار افت فشار و دبی می توان قابلیت انتقال را به دست آورد، سپس، تراوایی متوسط از تقسیم قابلیت انتقال بر ارتفاع فاصله عمودی مورد آزمایش به دست می آید. این روش با خطا همراه است زیرا ارتفاع عمودی فاصله آزمایش شده به خوبی معلوم نیست.

به علاوه، این روش هزینه بالایی دارد و فقط انجام تعداد محدودی آزمایش چاه در هر میدان امکان پذیر است. برای پیش بینی تراوایی می توان از روش های تجربی، آنالیز رگرسیونی و سیستم های هوشمند با استفاده از لاگ های چاه پیمایی استفاده نمود. در اکثر چاه های یک میدان، عملیات چاه نگاری انجام می شود.

k- نزدیکترین همسایه: هنگام تلاش برای حل مسائل جدید، افراد معمولا به راه حل های مسائل مشابه که قبلا حل شده اند مراجعه می کنند. KNNیک تکنیک دسته بندی است. در این روش تصمیم گیری این که یک مورد جدید در کدام دسته قرار گیرد با بررسی تعدادی (K) از شبیه ترین موارد یا همسایه ها انجام می شود. تعداد موارد برای هر کلاس شمرده می شوند و مورد جدید به دسته ای که تعداد بیشتری از همسایه ها به آن تعلق دارند نسبت داده می شود. اولین مورد برای بکار بردن KNNیافتن معیاری برای فاصله بین صفات در داده ها و محاسبه آن است.

لاگ چاه پیمایی NMR

NMR به اصلی فیزیکی یعنی پاسخ هسته به میدان مغناطیسی منتسب است. در ابزارهایNMR، از آهنرباهای دائمی برای جهت دادن به پروتون ها استفاده می شود. بسیاری از هسته ها دارای گشتاور مغناطیسی هستند و مانند آهنربای چرخنده عمل می کنند که می توانند در واکنش با میدان مغناطیسی خارجی، سیگنال های قابل اندازه گیری تولید نمایند. هیدروژن دارای گشتاور مغناطیسی بزرگ است که در آب و هیدروکربن های موجود در فضاهای متخلخل وجود دارد. دستگاه NMR، دامنه و زوال سیگنال ها را اندازه گیری می کند. دامنه سیگنال متناسب با تعداد هیدروژن های موجود است و برای به دست آوردن تخلخل، کالیبره می شود.

بنابراین، با اندازه گیری سیگنال های حاصل از هیدروژن، می توان به حضور آب و هیدروکربن در فضاهای خالی پی برد. زوال سیگنال یا زمان آسایش، به اندازه فضاهای متخلخل وابسته است. فضاهای متخلخل کوچک، زمان آرامش را کاهش می دهند و فضاهای متخلخل بزرگ، دارای زمان آرامش طولانی هستند. بنابراین، توزیع زمانهای آرامش، یک اندازه گیری از توزیع اندازه فضاهای متخلخل است و برای به دست آوردن برخی ویژگی های پتروفیزیکی مانند تراوایی به کار می رود.

از فرمول های تجربی و داده های لاگ NMR برای پیش بینی تراوایی استفاده می شود. با توجه به این که لاگ NMR، قادر به تشخیص محیط های متخلخل است، می تواند ابزاری دقیق تر نسبت به سایر روش های پیش بینی تراوایی باشد. لاگ NMR، پرهزینه و در چاه های گازی دارای نویز بالاست، به علاوه نمودارگیریNMR، فقط در تعداد محدودی از چاه ها انجام می پذیرد.

از فرمول های تجربی و لاگ های چاه پیمایی نیز برای پیش بینی تراوایی استفاده می شود. معمولا به علت طبیعت بسیار پیچیده مسأله، دقیق و قابل اعتماد نیستند. به طور کلی از روش های تجربی می توان در مخازن همگن استفاده کرد و دارای معایب زیادی در پیش بینی خواص مخزن هستند.

از سیستم های هوشمند با استفاده از لاگ های چاه پیمایی نیز برای پیش بینی تراوایی استفاده می شود. دقت نتایج به دست آمده از سیستم های هوشمند در اغلب موارد، بالاست و امکان پیش بینی و تعیین روند تغییرات در ویژگی های مخزنی را فراهم می آورد. همچنین می توان از داده های حاصل از آنالیز تصویر با فرمول های تجربی، روش های شبیه سازی، آنالیز رگرسیونی و سیستم های هوشمند برای پیش بینی تراوایی استفاده نمود. تهیه مقاطع از نمونه هایی که برای آزمایش های متداول تعیین تراوایی کوچک هستند نیز امکان پذیر است.

پیش بینی تراوایی به خصوص در مخازن کربناته، همواره با دشواری رو به رو بوده است. یک سازند کربناته، پیچیدگی های مخزنی و پتروفیزیکی زیادی نسبت به سایر سازندها دارد. اصولا رسوبات کربناته مستعد دگرسانی فراگیر و سریع هستند که کانی شناسی و ساختمان فضاهای خالی درون سنگ های کربناته را تغییر می دهد. به ویژه، فرآیندهای سیمانی شدن و انحلال به طور پیوسته ساختمان فضاهای خالی را به منظور افزایش و کاهش و یا از بین بردن تخلخل و متأثر از آن تراوایی، تغییر می دهند. در نتیجه، محاسبه تراوایی در کربنات ها، با عدم قطعیت زیادی رو به رو است.

اصول NMR

NMR به یک اصل فیزیکی یعنی پاسخ هسته به میدان مغناطیسی منتسب است. بسیاری از هسته ها دارای گشتاور مغناطیسی اند. آنها مانند آهنربای چرخنده عمل می کنند. این هسته مغناطیسی چرخنده می تواند با میدان مغناطیسی خارجی واکنش داده تولید سیگنال های قابل اندازه گیری کند. برای بیشتر عناصر سیگنالهای تشخیص داده شده اندک هستند. اما هیدروژن دارای ممنت مغناطیسی نسبتا بزرگی بوده و در آب و هیدروکربنهای موجود در فضاهای متخلخل به وفور یافت می شود. کمیت هایی که در نگار NMR اندازه گیری می شوند. شامل دامنه و زوال سیگنال است. دامنه سیگنالNMR متناسب با تعداد هيدروژن های موجود بوده و برای به دست آوردن تخلخل کالیبره میشود. این تخلخل از اثرات سرچشمه های رادیواکتیو و لیتولوژی مبرا است. با اینحال زوال سیگنالNMR در طول هر چرخه اندازه گیری(که به نام زمان آرامش خوانده می شود) جالب ترین و بهترین اطلاعات درباره خواص پتروفیزیکی فراهم می کند، زمان آرامش به اندازه فضاهای متخلخل وابسته است برای مثال فضاهای متخلخل کوچک زمان آرامش را کاهش می دهند و کوتاه ترین زمان آرامش مربوط به آب های چسبیده به رس و سطوح ماتریکس است. فضاهای متخلخل بزرگ دارای زمان آرامش طولانی بوده و حاوی سیالاتی هستند که به سهولت حرکت می کنند.

بنابراین توزیع زمان های آرامش یک اندازه گیری از توزیع اندازه های فضاهای متخلخل است. زمان آرامش و توزیع آنها ممکن است برای به دست آوردن سایر پارامترهای پتروفیزیکی مانند تراوایی، تخلخل مولد و اشباع شدگی کاهش نیافتنی، بکار می رود. سایر کاربردهای ممکن شامل منحنی های فشار موئینه، تشخیص هیدروکربن و نیز به عنوان وسیله ای در کمک به تشخیص رخساره هاست. زمان آرامش و توزیع آنها را می توان در طول آزمایشNMR اندازه گیری کرد. تجهیزات آزمایشگاهی معمولا زمان آرامش طولی، توزیع T1 و T2 را اندازه گیری می کنند در حالی که در تجهیزات درون چاهی زمان آرامش طولیT2 و توزیع T1 اندازه گیری میشود.

ابزارهای نگار برداری تشدید مغناطیسی هسته ای اطلاعاتی نظیر میزان و ویژگی سیالات موجود در سنگ و اندازه حفرات حاوی این سیالات را اندازه گیری میکند که آنها را از سایر دستگاه های نگار برداری متمایز میکند. با استفاده از این اطلاعات می توان اطلاعات زیادی را مورد سازند و سیالات سازندی به دست آورد.

اصول فیزیکی که بر مبنای آن ها نمودار NMR بنا نهاده شده، پیچیده اند. اما با این وجود می توان اندازه گیری هایNMR و تفسیر نمودار NMR را با آگاهی محدودی از مفاهیم اساسیNMR درک کرد. این مفاهیم عبارت اند از: مغناطیس هسته، قطبش، زمان آسایش T1، واژگون سازی پالس، واپاشی القای آزاد، پژواک های اسپینی، زمان آسایش T2 و پالس های متوالیCPMG .

مغناطیس هسته ای:

تشدید مغناطیس هسته(NMR) به پاسخ هسته های اتمی به میدانهای مغناطیسی اطلاق میشود. هسته های بسیاری دارای گشتاور مغناطیسی خالص و تكانه زاویه ای یا اسپینی هستند. چنین هسته ای در حضور میدان مغناطیسی خارجی حول راستای میدان مغناطیسی، بسیار شبیه به چرخش ژیروسکوپ(فرفره) حول میدان مغناطیسی زمین، حرکت تقدیمی انجام می دهد.

وقتی که هسته های مغناطیسی در حال چرخش با میدان های مغناطیسی برهم کنش می کنند، سیگنال های قابل اندازه گیری می توانند تولید شوند. اندازه گیری هایNMR می توانند بر روی هر هسته ای که دارای تعداد فردی پروتون یا نوترون یا هر دوی آنها است، از قبیل هسته هیدروژن (H¹) کربن (¹³C) و سدیم( ²Na) انجام گیرد. سیگنال مغناطیسی که توسط میدان های مغناطیسی برای بیشتر هسته های یافت شده در سازنده های زمین ایجاد می شود جهت آشکارسازی توسط دستگاه نمودارگیریNMR، بسیار کوچک هستند. لكن هیدروژن که فقط دارای یک پروتون و فاقد نوترون است، هم در آب و هم در هیدروکربن ها به وفور وجود دارد، دارای گشتاور مغناطیسی نسبتا بزرگی است و سیگنال قوی تولید می کند.

تاکنون تقريبا تمام نمودارگیری هایNMR و مطالعات NMR سنگ، بر پایه پاسخ های هسته اتم هیدروژن استوار هستند.

هسته اتم هیدروژنیک پروتون است که ذره کوچکی است با بار مثبت و دارای تکانه زاویداییا اسپین است. چرخش اسپین پروتون به مانند حلقه جریان داری است که میدان مغناطیسی (یا گشتاور مغناطیسی) با دو قطب شمال و جنوب) در راستای محور اسپین تولید می کند. بنابراین می توان هسته هیدروژن را به عنوان یک آهن ربای میله ای در نظر گرفت که محور مغناطیسی آن با محور اسپین هسته هم جهت شده است. هنگامی که تعداد زیادی اتم هیدروژن حضور داشته باشند ولی میدان مغناطیسی خارجی نباشد، محورهای اسپینی هسته ای به طور کاتورهای جهت گیری می کنند.

کاربردهای لاگینگ NMR

پژوهش های انجام شده در زمینه های گوناگون و همچنین تئوری ها نشان داده اند که دستگاه هایNMR داده های قدرتمندی را برای موارد زیر تهیه می کنند.

1- ارزیابی سنگ شناسی پیچیده مخازن نفت و یا گاز.

۲- تشخیص نفت با گرانروی متوسط و نفت سنگین.

٣- مطالعه سازنده های با تخلخل كم / نفوذپذیری کم

4- تشخیص زون های تولیدی با مقاومت ویژه پایین کنتراست پایین.

5- طرح بهینه سازی برداشت.

6- تعيين اشباع نفت باقی مانده.

همچنین، داده های اطلاعات با ارزشی که از NMR به دست می آیند شامل موارد زیر می شوند:

• تخلخل مستقل از کانی شناسی
• منحنی های فشار موئینه ( PC)
• توزیع تخلخل، همراه با توزیع اندازه حفره ها در سازندهای اشباع شده با آب
• حجم توده ای غیر قابل کاهش و سیالات آزاد هنگامی که مقدار معتبر T_2cutoff در دسترس باشد
• نفوذپذیری، با استفاده از شاخص سیالات آزاد و حجم آب غیر قابل کاهش یا از روش T₂ میانگین
• تشخیص نوع هیدروکربن با استفاده از (۱) کنتراست وزنی T₁ برای آب، گاز یا نفت سبک (۲) کنتراست وزنی پخش برای آب و نفت چسبنده (3) محاسبات اشباع آب افزوده NMR برای زون بكر.

هرچند این نگاشت در درجه اول برای نشان دادن نمودار گیری چاه پیماییNMR به کار می رود، از دستگاه هایNMR در سایر بخش های اکتشاف و تعیین ویژگی های مخزن نیز استفاده می شود. این دستگاه ها شامل دستگاه نمودارگیریNMR در حین حفاری (LWD) برای شناسایی اولیه مخزن و تخمین مشخصه های آن، و دستگاه توصیف مخزن( RDT) ، دستگاه آزمایش های پیشرفته سازند و دستگاه نمونه گیری سیالات می باشد. دستگاه LWD از اصول مشابه دستگاه MRIL استفاده می کند، ولی اطلاعات را زودتر و در مورد سنگ هایی که مورد تهاجم قرار نگرفته اند می دهد. دستگاه RDT اطلاعات در مورد خصوصیات سیال در شرایط ته مخزن را می دهد. همه اطلاعات به دست آمده از دستگاه LWD ، دستگاه MRIL و دستگاه RDT در مرکز تصمیم گیری مخزن جمع می شود تا بررسی کامل تری را بدهند.

عوامل زمین شناسی مؤثر بر اندازه گیریNMR :

1- ترکیب کانی شناسی:

در غالب موارد کانی ها دارای زمان آرامش کوتاهی هستند(کانی ها و سیالات چسبیده به آنها) دامنه تأثير كانی ها بر اندازه گیری قبل از پایان یافتن زمان تأخیر برای از بین رفتن س یگنال های گل و ابزار ناچیز است.

 ۲- سیالات:

الف) آب چسبیده (اشباع غير قابل کاهش) این آب ها دارای زمان آرامش بسیار کمی هستند.

ب) نفت: بیشتر نفت ها دارای پروتون های هیدروژن بوده و T1 آنها با T1 آب قابل قیاس است. اما زمان آرامش آنها تابع خواص فیزیکی بوده و با افزایش ویسکوزیته کاهش پیدا می کند. نفت هایی که ویسکوزیته آنها بیشتر از ۲۰۰ سانتی پواز است در سیگنالNMR شرکت نمی کنند.

ج) گاز: به خاطر داشتن هیدوژن كم (به خصوص گازهای سبک) تأثیری بر NMR ندارد.

د) آب آزاد: به طورکلی تنها سیگنالی که بعد از تأخير و اندازه گیری دیده می شود، ناشی از سیالات آزاد است. بنابر این دامنه این سیگنال، زمانی که تا شروع تغییر محور چرخشی برون یابی شود. منعکس کننده تخلخل اشباع از سیال آزاد یاFFI است.

۳- بافت:

به خاطر تأثير بافت در تخلخل و تراوایی سازند اثر غیر مستقیم بافت بر NMR خیلی زیاد است. در واقع NMR نشان گر ویژگی های بافتنی سنگ است.

 ٤- دما:

مغناطیسی شدن سنگ ها و سیالات تابع دما است. این تأثیر باید در نظر گرفته شود و قبل از تفسير تصحيح شود.

طبقه بند نزدیکترین همسایه(KNN)

طبقه بند K- نزدیکترین همسایه یک طبقه بند یادگیری با ناظر میباشد که نمونه ها را بر اساس شباهت و فاصله از نمونه های آموزشی طبقه بندی می کند. در اغلب موارد برای دسته بندی به کار می رود، هر چند که می توان از آن برای تخمین و پیش بینی نیز استفاده نمود. برای یک دادهی آزمایشی الگوریتم به دنبال K نمونه از نزدیک ترین نمونه ها می گردد (K نمونه مشابه). نزدیکی دو نمونه، با به دست آوردن تشابه و یا فاصله میان این دو نمونه محاسبه می شود. هر نمونه می تواند از انواع داده ها تشکیل شده باشد که باید تشابه میان آنها بررسی شود. پس از یافتن اینK داده مشابه با نمونه ی آزمایشی، رأی اکثریت تعیین کننده برچسب کلاس داده آزمایشی می باشد. چنانچه مقدار ۱ برایK تنظیم شود، در اینصورت کلاس نزدیک ترین داده به نمونه آزمایشی، به عنوان کلاس تخمینی ارائه میشود. اما به دلیل وجود داده های نویز و خارج از محدوده، مقدار 1، عدد مناسبی برایKنیست، میتوان مقدار مناسب را به صورت تجربی به دست آورد. برای مثال با ۱ شروع و برای مجموعه ای آزمایشی نرخ خطا را محاسبه کرد. با افزایش مقدار K این کار را تکرار می کنیم. مقداری از K که باعث حداقل نرخ خطا می شود، انتخاب مناسبی است. روش k- نزدیکترین همسایه بار محاسباتی زیادی دارد، زیرا زمان محاسباتی به صورت نمایی از تمام نقاط افزایش می یابد، ولی دقت بالایی دارد.

شکل نمایش تراواییNMR پیش بینی شده با روش KNN و تراوایی مغزه در مقابل عمق.

 

منحنی آبی رنگ نشان دهنده تراوایی تخمینی از لاگ NMR است و نقاط قرمزرنگ نشان دهنده اندازه گیری­های تراوایی مغزه است.