勘探評(píng)價(jià)井連續(xù)巖性剖面測(cè)井分層取值技術(shù).docx

1、大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)JOURNALOFDAQINGPETRO1.EUMINSTITUTE第33卷Vol.33第5所No.5Oct,2009勘探評(píng)價(jià)井連續(xù)巖性剖面測(cè)井分層取值技術(shù)張美玲'，林麗麗】，杜貴彬之，邵陽(yáng)I,劉壯（1.大慶石油學(xué)院地球科學(xué)學(xué)院.黑龍江大慶163318,2.大慶鉆探工程公司測(cè)井一公司.黑龍江大慶163412，3.孀皇島中油華奧俏俾有限,任公司，河北秦皇島066100）摘萋：闡述了測(cè)弁曲線(xiàn)分層取值方法原理.分析了錄井蹤合巖性剖面的層邊界與測(cè)井資料分層界面間的關(guān)系確定二者相統(tǒng)一的分層取值標(biāo)準(zhǔn).研究結(jié)果使部分在測(cè)井曲線(xiàn)上反映不技感的薄層、過(guò)渡巖性的分層?。╢t效果更合理；同時(shí)

2、針對(duì)幾類(lèi)巖性的含油儲(chǔ)層分別建立電阻率含油性校正圖版使電阻率曲線(xiàn)取值更好炮反映巖性特征.分層取值技術(shù)給出的測(cè)井曲線(xiàn)值更能反映出巖性剖而的變化趨勢(shì).關(guān)鍵詞：分層技術(shù)；?。╢t技術(shù)；巖性剖面；測(cè)井曲線(xiàn)；瑯井中圖分類(lèi)號(hào):P631.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)媽?zhuān)篈文章境號(hào)：1000-1891（2009）05-0041-060引言測(cè)井資料能連續(xù)反映地層沿著井筒方向的變化狀況.但由于測(cè)井儀器縱向分辨能力具有一定的局限性，因此在地層性質(zhì)（巖性、物性、含油性等）出現(xiàn)較明顯的更迭時(shí)，才會(huì)引起測(cè)井曲線(xiàn)的突變.在研究實(shí)際地球物理問(wèn)題時(shí).將地下巖層視為不同厚度的層狀介質(zhì)，按層給出相關(guān)的巖性、物性解釋.分層取值包括利用測(cè)井資料對(duì)地層進(jìn)行

3、分層和對(duì)已分層的地層進(jìn)行取值2部分.目前，測(cè)井分層技術(shù)已從人工方式發(fā)展到計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)階段口3.林海燕等提出基于沃希變換的測(cè)井自動(dòng)分層方法，該方法應(yīng)用過(guò)程中需要針對(duì)不同的曲線(xiàn)設(shè)計(jì)低通濾波的截止頻率、移動(dòng)窗長(zhǎng)以及截止值等參數(shù)，而這些參數(shù)的選取與儀器自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)及曲線(xiàn)的測(cè)扭:質(zhì)母有關(guān).閆建平等采用多測(cè)井曲線(xiàn)融合方法克服了單條曲線(xiàn)對(duì)實(shí)際地質(zhì)情況反映存在一定局限性的問(wèn)題，但在應(yīng)用過(guò)程中同樣需要確立與各測(cè)井儀器縱向分辨率相一致的權(quán)因子.紀(jì)榮藝等提出了“取峰值、取中心均值、取加權(quán)值”等取值方式，但未針對(duì)各曲線(xiàn)給出具體的相適應(yīng)的取值方式.筆者依據(jù)分層取值技術(shù)，有先針對(duì)測(cè)井曲線(xiàn)進(jìn)行分層取值，以深側(cè)向測(cè)井曲線(xiàn)

4、為基準(zhǔn)曲線(xiàn)，采用模擬手工分層與理論分層相結(jié)合的方法確立儲(chǔ)層邊界，在此邊界基礎(chǔ)上針對(duì)各條曲線(xiàn)進(jìn)行取值.為突出測(cè)井信息中的巖性顯示.針對(duì)深側(cè)向取值進(jìn)行了含油性校正，再考察分析測(cè)井分層與錄井分層界面之間的關(guān)系,建立測(cè)井分層與錄井巖性界面的統(tǒng)一規(guī)則，最后，進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).1測(cè)井曲線(xiàn)分層取值原理1.1分層原理分層方法分2種：一是模擬手工分層方法（如半幅點(diǎn)法、根部1/3法等），二是理論分層方法（如活性法、微商法、聚類(lèi)分析法等）.文中分層方法結(jié)合了手工分層方法和理論分層2部分.理論分層的基本原理如F.（1）活性法分層.活性法反映某一點(diǎn)測(cè)井曲線(xiàn)的活躍程度.利用推導(dǎo)出的標(biāo)準(zhǔn)化后的活性函數(shù)計(jì)算曲線(xiàn)的活性值：A

5、(d)=tg3E(d)：Bn(n4-1)(2n4-1)CILK|Mr,evDP.(1)收稿日期:2OO9-O3-19；審稿人：朱延杰i編輯：陸雅玲作者簡(jiǎn)介：張美玲（1967-.女.博士.教授.主要從弊地球物理刑井理論及資料解件評(píng)價(jià)方法方面的研究.式中：B為曲線(xiàn)圖上的道寬；Gl_r為左右刻度差的絕對(duì)值;M心為采樣間距；D.為每個(gè)深度單位在曲線(xiàn)圖上的距離；E(d)為個(gè)采樣點(diǎn)組成的一段曲線(xiàn)的平均幅度；為采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù).實(shí)際應(yīng)用時(shí)，取泥巖的活性值為2，當(dāng)A(d)>S時(shí)，進(jìn)行分層取值，£一般取為0.35.(2) 微商法分層.反映測(cè)井曲線(xiàn)隨深度的幅度變化特征模式.假定每一層將顯示出2個(gè)特征：

6、如果由點(diǎn)組成的一段曲線(xiàn)的平均幅度與相鄰段(也是由點(diǎn)組成)相比時(shí)，其差值在跨越界面時(shí)最大.上述的2個(gè)平均幅度的差異需超過(guò)每一個(gè)層界面上的門(mén)檻值，其表達(dá)式為X'T/Yl段，X*>X*-!,(2)X*>X+,-式中：為參與計(jì)算的采樣點(diǎn)數(shù)，依據(jù)最低分層厚度和采樣間隔給出，一般取4；X,為第i個(gè)采樣點(diǎn)的微商值；W取°25.1.2取值原理測(cè)井曲線(xiàn)分層后，可在已分出的層內(nèi)讀取幅度值.取值方法主要有3種.(1) 形態(tài)取值.測(cè)井曲線(xiàn)的基本形態(tài)為谷、峰、單向遞增、單向遞減、平直段(層內(nèi)變化不超過(guò)10%).針對(duì)不同的形態(tài)，采用不同的取值方式.其中.谷取該層的讀值為曲線(xiàn)的極小值；峰取該層

7、的讀值為曲線(xiàn)的極大值；單向遞增對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)取中間平均值，非對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)取上部極大值；單向遞減對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)取中間平均值.非對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)取上部極小值；平直段取該層的讀值為層內(nèi)的平均值.(2) 幾何加權(quán)平均取值.在一個(gè)由多個(gè)峰和谷組成的層內(nèi)，對(duì)某些曲線(xiàn)取值時(shí)，按照某些應(yīng)用算法的讀值規(guī)則，需要對(duì)該層段內(nèi)的測(cè)井資料進(jìn)行厚度幾何加權(quán)平均來(lái)讀取曲線(xiàn)值，這時(shí)，該層的取值由這些峰和谷的值及其對(duì)應(yīng)的層厚貢獻(xiàn)決定.nx=，(3)lxi-l式中：X為該層的取值結(jié)果；為幾何加權(quán)因子，一般在12之間取值;如為對(duì)應(yīng)的第層峰或谷的厚度e為對(duì)應(yīng)的第層峰或谷的取值;為第i層參與計(jì)算標(biāo)志值，當(dāng)該層參與計(jì)算時(shí)，取1;否則，取0.(3) 面積平均取值

8、.在一個(gè)由多個(gè)峰和谷組成的層內(nèi)，對(duì)某些曲線(xiàn)取值時(shí)，按照某些應(yīng)用算法的讀值規(guī)則，需要對(duì)該層段內(nèi)的測(cè)井資料進(jìn)行面積平均來(lái)讀取曲線(xiàn)值.當(dāng)所取曲線(xiàn)值和在取值范圍內(nèi)的曲線(xiàn)形成的左右兩側(cè)閉合區(qū)域的面積相等時(shí)，所取曲線(xiàn)值即為面積平均值.考慮到深側(cè)向曲線(xiàn)的形態(tài)與儲(chǔ)層巖性和流體性質(zhì)相關(guān)性高，針對(duì)深側(cè)向采用形態(tài)取值法，將縱向分辨率與之相當(dāng)或略低的其它電阻率曲線(xiàn)、自然電位曲線(xiàn)、自然伽馬曲線(xiàn)也按照形態(tài)取值法.并在取值過(guò)程中，充分考慮各曲線(xiàn)形態(tài)與深側(cè)向曲線(xiàn)的相關(guān)性，針對(duì)負(fù)相關(guān)曲線(xiàn)，如自然電位、自然伽馬曲線(xiàn)，其取值點(diǎn)與深側(cè)向相反，即當(dāng)深側(cè)向取,峰"值時(shí)，這些曲線(xiàn)取'谷"值.對(duì)于與深側(cè)向正相關(guān)的

9、曲線(xiàn)，如其它電阻率曲線(xiàn).取值點(diǎn)與深側(cè)向一致.對(duì)于縱向分辨率略高于深側(cè)向的曲線(xiàn).如密度、聲波時(shí)差、補(bǔ)償中子等曲線(xiàn)，由于其幅度的變化反映出儲(chǔ)層特性的細(xì)微變化，因此應(yīng)采用厚度幾何加權(quán)平均取值法.對(duì)于與深側(cè)向相關(guān)性較弱，受周?chē)h(huán)境或儲(chǔ)層巖性組分影響較大的井徑、鈾、社、鉀等曲線(xiàn)，采用面積平均值法取值.2測(cè)井曲線(xiàn)分層技術(shù)2.1錄井巖性剖面與測(cè)井曲線(xiàn)分層界面對(duì)比,通常，測(cè)井曲線(xiàn)有起伏，錄井剖面都有相應(yīng)反映.測(cè)井曲線(xiàn)起伏與錄井巖性削面一致情形見(jiàn)圖1.圖1曲線(xiàn)包括：自然電位（SP）、井徑（CAL）、自然伽馬（GR）、微球型聚焦電阻率（MSFL）、深側(cè)向電阻率（LLD）、深側(cè)向電阻率的分層取值（ZLLD）,光電吸

10、收截面指數(shù)（PEF）、中子（C、L）、密度（DEN）、聲波時(shí)圖1中1729.21732.4m井段深側(cè)向曲線(xiàn)共有4次起伏，對(duì)應(yīng)的錄井剖面也顯示了4個(gè)分層,分別顯示為凝灰質(zhì)泥巖、攝灰質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)泥巖和凝灰質(zhì)粉砂巖.針對(duì)每一層進(jìn)行層內(nèi)取值.一口井的錄井巖性剖面包括取心段和非取心段，錄井巖性剖面與測(cè)井曲線(xiàn)會(huì)出現(xiàn)不對(duì)應(yīng)情況.情況1：取心段的巖性剖面劃分得較細(xì)，通常薄于測(cè)井資料中深側(cè)向的縱向分辨能力.取心段巖性剖面分層與深側(cè)向電阻率曲線(xiàn)的縱向反映能力對(duì)比見(jiàn)圖2.圖2中166801671.4m井段，錄井巖性取心段分11個(gè)層，而同樣深度處的深側(cè)向電阻率曲線(xiàn)只反映了4個(gè)層.針對(duì)這種情況.測(cè)井層對(duì)應(yīng)的值是這幾

11、個(gè)層測(cè)井響應(yīng)的綜合反映，因此可將厚度最厚層的巖性與該層測(cè)井值對(duì)應(yīng).若各巖性對(duì)應(yīng)的層厚相當(dāng)，則將位于中部層的巖性與之對(duì)應(yīng).圖2取心段巖性剖面分屢與深側(cè)向電阻率曲埃的縱向反映能力對(duì)比情況2：針對(duì)非取心段，會(huì)出現(xiàn)測(cè)井分層細(xì)于錄井巖性剖面分層的情況，見(jiàn)圖3.圖3中1615.004619.85m井段錄井巖性剖面只有1個(gè)層，而井曲線(xiàn)分為7個(gè)層.針對(duì)這種情況，首先要考慮曲線(xiàn)的變化是否由于儲(chǔ)層中流體性質(zhì)不同引起的，訶利用錄井巖性剖面中的流體產(chǎn)狀進(jìn)行確定.若存在流體性質(zhì)不同情況，應(yīng)進(jìn)行儲(chǔ)層含油性校正.其次，結(jié)合孔隙度曲線(xiàn)進(jìn)行綜合判斷.由于孔隙度曲線(xiàn)的縱向分辨率高于深側(cè)向電阻率曲線(xiàn)，因此若孔隙度曲線(xiàn)也呈現(xiàn)幅值變化

12、，按照測(cè)井分層來(lái)確定，每一層的巖性取為相同值.圖3中，1615.001619.85m井段的聲波曲線(xiàn)呈現(xiàn)了7個(gè)層，因此，該段應(yīng)劃分為7個(gè)層.圖3測(cè)井分層批于錄井巖性制面分層2.2巖性剖面與測(cè)井邊界統(tǒng)一的具體實(shí)現(xiàn)通過(guò)上述分析可見(jiàn)，測(cè)井曲線(xiàn)分層邊界與錄井巖心（屑）剖面的邊界不同，有必要建立合理的調(diào)整規(guī)則，使三者統(tǒng)一到同一剖面上.令&、»、（勿（3=1,2,，1訂=1,2,旗=1,2,，K）分別為測(cè)井曲線(xiàn)上邊界深度、錄井巖心（屑）剖面的上邊界、最終巖性剖面邊界深度.首先，在起始井段三者相同，即缶=心="其次.若T,Ay,2個(gè)集合前i-1個(gè)深度統(tǒng)一到婦上,第三，針對(duì)存在原始錄

13、井巖心（屑）剖面的情況進(jìn)行確定.2.2.1有錄井取心井段比較&與或集合，令H）=x,j-.-i,H2=y以_】.若集合在與與間添加點(diǎn)，使集合變?yōu)镕t，y,"，并針對(duì)與重新按取值規(guī)則取值，將兩段中較厚的層標(biāo)記為數(shù)據(jù)層，另一層標(biāo)記為過(guò)渡層梢，集合不變0=勺同時(shí)，令而=工”工_1=以，y=y+i,y_】=y繼續(xù)下一層的層邊界確定.若H<H2,參考原始錄井剖面是否存在儲(chǔ)層含油產(chǎn)狀變化.如果有產(chǎn)狀變化，說(shuō)明側(cè)向曲線(xiàn)變化反應(yīng)的是儲(chǔ)層流體性質(zhì)，可利用含油性校正公式進(jìn)行校正，并取與.】一與7=打3.若H3<H2,繼續(xù)取下一個(gè)點(diǎn)工+2計(jì)算h3=Xi+2J-f-1,直至H3>H

14、2為止，這時(shí)，至舊十N點(diǎn)，并針對(duì)按厚度幾何平均法重新對(duì)測(cè)井曲線(xiàn)取值，令缶=以口,=而+N，i，-i=%，y=y+】，繼續(xù)進(jìn)行下一層的層邊界確定.若無(wú)產(chǎn)狀變化且無(wú)井徑大幅度垮塌，判斷本層和下一層側(cè)向取值；若本層和下一層側(cè)向取值的比例大于0.5,令缶=工，將M-i，由分割為y-i”否則，將這層與下一層合并，繼續(xù)進(jìn)行下一層的判斷.*2.2.2錄并非取心井段對(duì)比3與成集合，令HiXf-|,H2=y若Hz2H】，即錄井分層厚于測(cè)井分層，判斷是否存在產(chǎn)狀變化.如果有產(chǎn)狀變化，說(shuō)明側(cè)向曲線(xiàn)變化反應(yīng)的是儲(chǔ)層流體性質(zhì)，這時(shí)，利用含油性校正公式進(jìn)行校正，并取z,+】一Rt=H3.若H3<H2,繼續(xù)取下一個(gè)點(diǎn)

15、+2,計(jì)算H3=x.+2-x,_,直至H3>H2為止，這時(shí)，至工+n點(diǎn)，并針對(duì)*1，由，按厚度幾何平均法重新對(duì)測(cè)井曲線(xiàn)取值，令但=工,與=，+N，e】=y，y=y+i，y-1=y，繼續(xù)進(jìn)行下一層的層邊界確定.若無(wú)產(chǎn)狀變化且無(wú)井徑大幅度垮塌，判斷本層和下一層側(cè)向取值，若二者的比例大于0.5,令但=乃，將Lyf,分割為凹-1，劣.0“以,。=劣；否則，將這層與下一層合并，繼續(xù)進(jìn)行下一層的判斷.若H2<H判斷錄井剖面變化是否由含油產(chǎn)狀變化引起.若有則按照測(cè)井分層進(jìn)行下一層，否則，在E-i,工之間插入y,點(diǎn)；若3-1y)/(y«r,)V0.3,則將Mt,疽的厚度小于y,工層，將*

16、i，y記為巖性過(guò)渡層，該層巖性需要利用錄井巖心(屑)的上下兩層的巖性變化關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；否則，相反，令,與=w-i=y=.4=y,繼續(xù)進(jìn)行下一層的判斷.3測(cè)井曲線(xiàn)的圍巖和含油性校正方法3.1圍巖在測(cè)井中，由于儀器縱向分辨率的限制，薄層的測(cè)井響應(yīng)值受相鄰圍巖的影響較大，使得部分薄、過(guò)渡巖性在測(cè)井曲線(xiàn)上反映不敏感，而造成取值不合理.目前圍巖校正方法較多""，文中涉及的測(cè)井資料為勘探評(píng)價(jià)井，圍巖校正公式見(jiàn)文獻(xiàn)8.3.2含油性-分析發(fā)現(xiàn)，若儲(chǔ)層為含炷類(lèi)地層，油氣的存在會(huì)造成電阻率曲線(xiàn)的升高，必須開(kāi)展含油氣校正工作.采用多項(xiàng)式擬合的方法，建立含油性對(duì)測(cè)井響應(yīng)影響突出的含油性校正公式

17、分別為細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)礫巖，即Jg(LLDc)=0.0014Dr一0.2266DT+10.076.膏=o.9723,(4)lg(LLDQ=0.0017DT2-0.3024DT+14.358,V=0.9911,(5)lg(LLDQ=0.0023DT2-0.3735DT+16.272,龐=o.9992,(6)式(4-6)中，LLD<.為校正后的電阻率值.大慶油FD塔19-31井含油性校正的效果圖見(jiàn)圖4,其中ZDT為聲波時(shí)差測(cè)井曲線(xiàn)的分層取值結(jié)果.由圖4可以看出，20662067.5m井段無(wú)含油產(chǎn)狀，巖性為粉砂巖，而2068.362071.25m井段含油產(chǎn)狀為“含油”，巖性為含油粉砂巖，經(jīng)

18、含油性校正后，深側(cè)向電阻率值與20662067.5m井段的相當(dāng).4測(cè)井、錄井綜合分層取值處理流程及效果分析4.1處理流程由于分層處理方法中各類(lèi)曲線(xiàn)取值模式的參數(shù)較多.所以，按照下列步驟形成處理界面:數(shù)據(jù)輸入;測(cè)井分層，圍巖校正,含油性校正；測(cè)井、錄井界面統(tǒng)一；數(shù)據(jù)輸出.4.2效果分析分層取值過(guò)程中考慮到靈活性、通用性及相關(guān)性各個(gè)方面，可以得到較好效果.大慶油田希8井分層取值效果圖見(jiàn)圖5(開(kāi)頭為Z的曲線(xiàn)是與之相對(duì)應(yīng)的測(cè)井曲線(xiàn)的分層取值結(jié)果).圖5針對(duì)各類(lèi)測(cè)井曲線(xiàn)的特點(diǎn)，對(duì)每種曲線(xiàn)采取了與其相適應(yīng)的取值方式：將LLD作為基準(zhǔn)曲線(xiàn)，采用半幅點(diǎn)進(jìn)行分層，極值法取值jGR采用幾何平均與極值幾何平均相結(jié)合進(jìn)行取值;DT與CNL采用幾何平均與面積平均相結(jié)合進(jìn)行取值；DEN與PEF則采用幾何平均取值；THOR采用極值兒何平均取值；URAN和POTA曲線(xiàn)采用幾何平均與面積平均相結(jié)合進(jìn)行取值.同時(shí)，進(jìn)行圍巖校正和含油性校正，綜合了測(cè)井、錄井的相關(guān)信息,得到了較好的分層取值效果23M2392239624002404240RZ41223M2392239624002404240RZ412求井席合圖mx/<gca,)ZDT/IBS)23300180圖5希8井分層取值壕合效果5結(jié)束語(yǔ)針對(duì)勘探評(píng)價(jià)井既能提供