專利名稱：一種測井信息的解釋處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種應(yīng)用在地球物理測井中的信息數(shù)據(jù)的分析、處理方法。更具體地說，是應(yīng)用于石油勘探開發(fā)中的測井解釋方法。該方法可以準(zhǔn)確、可靠地判斷出油、氣、水層的位置(深度和厚度)。并可提供出可靠的物性參數(shù)、工程數(shù)據(jù)、巖石成分柱狀圖等。
測井技術(shù)廣泛應(yīng)用在石油、煤炭、金屬礦產(chǎn)、水文地質(zhì)工作中，測井技術(shù)面對極復(fù)雜的客觀現(xiàn)實，雖然世界各國采取了多種方法進行處理，例如西方的SARABAND、CORIBAND、GLOBAL測井程序等，但每一種方法都具有一定的局限性和系統(tǒng)誤差。因此長期以來，測井解釋過程雖然已采用了數(shù)字計算機處理，但人為因素仍占主導(dǎo)地位，有經(jīng)驗的解釋人員綜合分析能力強，其解釋結(jié)論與實際情況符合程度就高，但是對于新探區(qū)、新層系，由于缺乏地區(qū)經(jīng)驗、解釋結(jié)論就往往會出現(xiàn)偏差。常規(guī)的測井解釋方法對于砂巖油氣藏測井解釋的符合率僅達70%左右，對于非砂巖油氣藏的測井解釋符合率就更低一些，特別是復(fù)雜砂泥巖、火成巖、碳酸鹽巖、變質(zhì)巖等，其解釋的符合率超不過60%。這些復(fù)雜地層所產(chǎn)生的巖性影響、泥漿濾液侵入影響、地下水取值不準(zhǔn)、測井儀器的誤差、人為取值誤差等，給測井解釋帶來了很多困難。已有技術(shù)中測井解釋研究的對象主要是地層電阻率Rt、孔隙度∮、含水飽和度Sw等測井信息中的絕對值關(guān)系，對這些測井信息的絕對值進行誤差的校正和逐步逼近的方式進行分析處理，這樣做的結(jié)果，一方面要求測井儀器的測量精度越高越好，但是這在實際中很難達到;另一方面又要根據(jù)絕對誤差原理而設(shè)計出各種各樣與復(fù)雜地層相適應(yīng)物理模型或數(shù)學(xué)模式，這在實際中也是很難達到的。因此面對復(fù)雜地層，又在復(fù)雜條件下進行測井解釋，并且還要不斷地提高測井解釋的符合率。實踐證明，這已是當(dāng)今世界測井技術(shù)長期未能解決的一個難題。
本發(fā)明針對已有技術(shù)中無法解決的這一難題，另避途徑，采用了與已有技術(shù)截然不同的研究方法和技術(shù)路線-將相對原理的方法應(yīng)用到地球物理測井信息處理的技術(shù)領(lǐng)域中。本發(fā)明的方法是在測井解釋處理的過程中，分析研究的對象不是測井信息中絕對值的關(guān)系，而是測井信息中前一個采樣點和后一個采樣點相對變化的關(guān)系。本發(fā)明抓住地層數(shù)據(jù)中起主導(dǎo)因素的電阻率Rt、Rxo、電導(dǎo)率Ct、Cxo、孔隙度∮、含水飽合度Sw，對它們進行求導(dǎo)，組合獲取出一種新的組合信息
孔隙度信息求復(fù)雜巖性巖石成分等參數(shù)。本發(fā)明的目的是利用這種方法來提高復(fù)雜巖性和復(fù)雜條件下測井解釋的符合率。為達到上述目的，本發(fā)明包括了兩種測井信息處理的解釋方法，這兩種方法配合使用，使復(fù)雜巖性的油、氣、水層測井解釋符合率高達90%以上。
這兩種測井解釋的方法分別是一、用求導(dǎo)組合的方法獲取測井信息中各種信息之間的相對變化關(guān)系，這些變化關(guān)系是電阻率Rt、巖石導(dǎo)電率Ct、地層侵入帶電阻率Rxo、地層侵入帶電導(dǎo)率Cxo分別對孔隙度∮和含水飽合度Sw的變化關(guān)系，從而獲取相應(yīng)的地層組合信息
用這些組合信息再反求出每一地層的實際的地層參數(shù)(含油飽度、孔隙度及巖石成份)。這種方法簡稱CDLA測井解釋方法。二、為了消除巖性的影響和測井儀器所帶來的誤差，突出研究巖層孔隙中流體性質(zhì)和其探測范圍內(nèi)含水飽合度的變化問題，本發(fā)明還提供出一種對相同深度點的徑向電阻率與徑向含水飽合度處理的測井解釋方法，這種方法簡稱RDLA測井解釋方法。這兩種方法配合使用，可以用于處理復(fù)雜巖性和復(fù)雜條件下的測井信息。
附

圖1是CDLA測井解釋方法流程圖。
附圖2是RDLA測井解釋方法流程圖。
附圖3是RDLA方法解釋圖版集之一。
附圖4是以孔隙度∮和含水飽合度Sw為變量建立的活動坐標(biāo)系。
附圖5是根據(jù)RDLA數(shù)值判斷油(氣)水層。
附圖6、附圖7是根據(jù)CDLA和RDLA方法而制定出的一種油、氣、水層線解釋圖版。
附圖8是該發(fā)明可以自動消除鈣質(zhì)影響實例圖。
附圖9是該發(fā)明可以自動消除泥質(zhì)影響實例圖。
附圖10是自動抵償和消除泥漿侵入影響實例圖。
附圖11是可以正確選擇地層水電阻率Rw的實例圖。
附圖12包括圖12-a、圖12-b，可以正確判別地層裂縫形態(tài)實例圖。
附圖13是判斷水淹層實例圖。
附圖14是判斷氣層實例圖。
附圖15是判別儲層中產(chǎn)能量示意圖。
下面結(jié)合附圖作以詳細說明附圖1是CDLA測井解釋方法步驟圖，同時也配合使用了RDLA測井解釋方法。首先是把各種原始測井信息通過專門的輸入裝置10，按一定格式輸入計算機。輸入的這些曲線，應(yīng)包括深淺電阻率曲線、孔隙度曲線(包括聲波時差曲線、中子孔隙度曲線、密度曲線、巖性密度曲線)、微電阻度曲線、自然電位曲線、自然伽瑪曲線、自然伽瑪能譜曲線、井徑曲線等。
再進入流程步12，需要對各種測井信息在相同采樣點進行求導(dǎo)組合的計算，從而獲取具有新的物理概念意義的組合信息。求導(dǎo)組合的過程是求出同深度相鄰兩采樣點電阻率R的差比上其對應(yīng)的孔隙度∮和含水飽合度Sw差之比。按以下公式進行
h為兩采樣點深度之差。
根據(jù)以上公式可計算出組合信息。這些測井信息包括1、巖石電阻率Rt;2、巖石電導(dǎo)率Ct;3、地層侵入帶阻率Rxo;4、地層侵入帶電導(dǎo)率Cxo，這些測井信息分別對巖石孔隙度∮和含水飽合度Sw進行求導(dǎo)組合，從而獲取相應(yīng)的組合信息
這些組合信息也就是實際的CDLA曲線值，可以在附圖4中看出。針對更復(fù)雜的特殊地層如火成巖、變質(zhì)巖、碳酸巖等，為了提高其解釋精度，還可以對上述測井信息進行二次求導(dǎo)組合。
把獲取的組合信息進入流程步14。在實際應(yīng)中，為了直觀地判斷油、氣、水層，本方法建立了以孔隙度∮和含水飽合度Sw為變量的活動坐標(biāo)系(見圖4)。這種活動坐標(biāo)系首先是利用已有的公式求出該地層的理論油線和理論水線，油線、水線確定之后，就可以根據(jù)實際的CDLA值，進行同量綱重疊對比，從而可以看出實際的CDLA值曲線在理論油線和理論水線之間的變化情況，直觀地指示出油(氣)水層。從附圖4中可以看出，當(dāng)實際CDLA值曲線(即組合信息曲線
)與理論油線重合或低于理論水線時，可判斷為水層，當(dāng)實際CDLA值曲線與理論水線重合時，或高于理論油線時，判斷為油(氣)層，當(dāng)實際CDLA值曲線在油線和水線之間變化時，解釋為油(氣)水層同層，通過以上步驟，就可以做出油、氣、水層的測井解釋。
為了能夠更準(zhǔn)確地求出實際上每一層的地層孔隙度、含水飽合度、含油飽合度和滲透率等參數(shù)，通過流程步16，用組合信息再反求出上述參數(shù)的絕對值。
遇到復(fù)雜地層，如裂縫性碳酸鹽巖、火成巖、變質(zhì)巖等地層，還有水淹層、稠油層、泥漿侵入很深的天然氣層，還必須通過流程步18，采用RLDA測井解釋方法，以判斷復(fù)雜巖性的地下情況。
最后通過流程步20，根據(jù)上述組合信息求出各種參數(shù)，可輸出一張最終成果圖，如圖8-圖15。
附圖2描述是RDLA測井方法步驟圖。RDLA測井方法是應(yīng)用相對原理，研究同一測量點的深探測電阻率相對于淺探測電阻率的變化關(guān)系，從而消除巖性影響，突出研究巖層孔隙度中的流體性質(zhì)和其探測范圍內(nèi)含水飽合度的變化問題，因此步驟21是用常規(guī)方法測出深、淺電阻率值，再用這些值計算出深、淺探測電阻率差值，根據(jù)差值可求出RDLA數(shù)值即RDLA=C(1SWn-1SXn0)]]>C＝Rmf×Rw
式中Sw-含水飽合度，Rmf-侵入帶水電阻率，Sxo-侵入帶含水飽合度，Rw-巖石孔隙度地層水電阻率。
根據(jù)RDLA數(shù)值，可以畫出不同參數(shù)下RDLA解釋圖版。
附圖3是RDLA方法解釋圖版集之一，從解釋圖版中可以看出當(dāng)原始地層含水飽合度Sw較低時，圖示Sw＝20，RDLA值很大，且曲線變化也很大，相反，當(dāng)原始含水飽合度Sw很高時，圖示Sw＝90，RDLA值很小，且曲線變化也很小。分析RDLA值的實際意義，可以比較直觀地判斷出地下油、氣、水層。如圖5所示。
當(dāng)RDLA＞0時，可判斷為油層，當(dāng)RDLA＝0時，可判斷為水層，在侵入很深的情況下當(dāng)RDLA值＜0時，且地層水電阻率Rw＞侵入地帶水電阻率Rmf可判斷為氣層，當(dāng)RDLA值＞0時，且地層水電阻率Rw＜侵入地帶水電阻率Rmf可判斷為氣層。
通過RDLA解釋方法，可以看出該方法可以更好地區(qū)別水淹層，因為水淹層的含水飽合度Sw比較高，同時RDLA方法也可以用來判斷氣層。
為了更直觀地區(qū)分出油、氣、水層，根據(jù)本發(fā)明CDLA和RDLA方法還可提供出一種嚴格的油、氣、水層的特征解釋圖版，該圖版見附圖6、附圖7。對于侵入很淺的氣層(1)時，它的特征是實際的CDLA值曲線大于水線，計算出含油飽合度大于50%以上，RDLA曲線顯示很高的數(shù)值。侵入很深的氣層(2A)時，它的特征是當(dāng)泥漿濾液電阻率Rmf大于地層水電阻率Rw時，CDLA曲線值接近水層線，計算出含油飽合度小于40%，RDLA曲線值也很低。當(dāng)泥漿濾液電阻率Rmf大于地層水電阻率Rw時，圖為(2B)，CDLA值等于或小于水線值，計算出含油飽合度等于零，RDLA曲線出現(xiàn)負值現(xiàn)象(見圖2B、RDLA分析曲線22)。普通油層(3)，它的特征是CDLA曲線值等于油線，或略大于油線，計算出含油飽合度大于50%，RDLA顯示很高的數(shù)值。水層(4)，它的特征是CDLA曲線值等于水線，或略大于水線，計算出含油飽合度為零，或小于30%，RDLA值等于零或略大于零。干層(5)，它的特征是CDLA曲線值等于水線，或略大于水線，計算出含油飽合度等于零或小于30%，RDLA值等于零或略大于零。水層和干層區(qū)別是水層孔隙度很大，實際CDLA值很小，而干層則孔隙度很小，實際CDLA值很大。稠油層(6)，它的特征是CDLA值大于水線，而且很大，計算出含油飽合度大于75%，但RDLA曲線值比較小。水淹層(7)，它的特征是，如果注水的含鹽量比較小時，CDLA曲線值大于水線，計算出含油飽合度大于60%，但RDLA值顯示出接近水線，但在未被水淹的部位RDLA值顯示出很大數(shù)值。復(fù)雜裂縫性儲層和產(chǎn)層(8)，它的特征是，含油時，CDLA值大于水線，接近油線，計算出含油飽合度大于80%，RDLA值曲線在產(chǎn)層部位顯示高值，在非產(chǎn)層部位顯示低值。垂直裂縫地層(9)，它的特征是用聲波時差求得的孔隙度來處理出CDLA值非常大，但用三孔隙度求得總孔隙度來處理出的CDLA值正常。如果是油層，則含油飽合度大于60%，如果是水層，含油飽合度小于20%，RDLA值適中。水平或網(wǎng)狀裂縫(10)，它的特征是用聲波時差求得孔隙度及信息處理出CDLA值，用三孔隙度求得總孔隙度信息來處理出CDLA值幾乎相等，RDLA值如果是油層，則顯示很大，如果是水層則顯示很小或等于零。
下面根據(jù)實施圖例進行步驟說明本發(fā)明的優(yōu)點1、可以自動消除測井信息中的系統(tǒng)誤差。
測進過程中不可避免存在著系統(tǒng)誤差，包括井下儀器和地面儀器的精度、刻度、直線性和穩(wěn)定性，井下濕度變化，各種環(huán)境影響引起誤差，這些誤差不易準(zhǔn)確地、定性地、定時地發(fā)現(xiàn)，難以校正，給常規(guī)測井解釋結(jié)果帶來誤差，由于本發(fā)明采用相對原理和組合信息方法，在一定條件下使處理出的結(jié)果不受上述誤差影響。
2、自動抵償和消除巖性影響。
由于客觀巖性變化多端，巖性影響是測井解釋工作中的一個難題，參閱附圖8和附圖9，清楚看出它有明顯抵償或消除巖性影響功能。
附圖8可以看到在油層頂?shù)锥加幸粚雍鼙〉拟}質(zhì)層，按常規(guī)方法是無法扣除這些鈣質(zhì)層影響，但通過本發(fā)明CDLA分析則明顯消除了它的影響，計算出含油飽合度很小，突出中間油層。
附圖9，清楚可以看出它有明顯抵償或消除巖性影響的功能。
除這些鈣質(zhì)層影響，但通過本發(fā)明CDLA分析則明顯消除了它的影響，計算出含油飽合度很小，突出中間油層。
附圖9為××地區(qū)××井中一個薄層組油層，從微電極顯示中間有三層泥質(zhì)薄層，常規(guī)解釋方法無法劃分出來，即使可以劃分出來也無法進行定量解釋，用本發(fā)明則可明顯看出這三層泥質(zhì)薄層含油飽合度是很低的。
3、自動抵償和消除泥漿侵入影響。
泥漿侵入影響也是測井工作中的一個難題。本發(fā)明則有明顯消除或抵償這種影響的作用，例如附圖10是××地區(qū)××14＃井，用本發(fā)明處理的成果圖。從成果圖可以發(fā)現(xiàn)，用深探測井曲線和孔隙度關(guān)系處理出的含油飽合度Sw和用淺探測曲線和孔隙度關(guān)系處理出來的含油飽合度Sw′，在相同深度地方，Sw曲線和Sw′曲線不但大小相等，而且形態(tài)也一樣，實際中處理了大量的井，其結(jié)果也是一樣，這充分說明了本發(fā)明有抵償和消除侵入影響的功能。
4、能發(fā)現(xiàn)地層水電阻率Rw選取差錯影響。
新探區(qū)、新層系地層水電阻率不清楚，采用間接方法計算出來，往往容易搞錯，那么解釋就會出現(xiàn)差錯，根據(jù)統(tǒng)計資料表明，由于地層水電阻率選取不正確，造成判斷錯占整個各種因素造成解釋錯誤的三分之二。因此正確計算出地層水電阻率大小，是保證解釋正確性的關(guān)鍵。但用常規(guī)解釋方法，即使很有經(jīng)驗的解釋人員，到達一個新探區(qū)、遇到一個新層系，只能做近似計算或憑經(jīng)驗判斷，往往會出現(xiàn)差錯，本發(fā)明的先進之處則是，它在處理過程中就可以發(fā)現(xiàn)出地層水選取是否正確，當(dāng)不正確時就及時改正，這樣就不會出現(xiàn)解釋錯誤。參看附圖11。從圖中可以看出CDLA曲線與水線或油線重合，則RW選取正確。
5、本發(fā)明可以判別裂縫地層的裂縫形態(tài)。
附圖12a為××地區(qū)××14＃井采用本發(fā)明處理出來裂縫形態(tài)和實際鉆井取心結(jié)果，從圖中可以看出，二者是相符的。圖12b為垂直裂縫，圖12C為網(wǎng)狀裂縫。
6、可以判斷水淹層。
附圖13是××地區(qū)××-100＃井實際處理圖，該井這個層位，用常規(guī)方法解釋該層沒有水淹，實際射孔試油該層已水淹，含水率達75%，本發(fā)明處理該層已水淹，計算出含水率為76.2%，從RDLA又可明顯看出水淹層特征。油層3上被水層4所淹。
7、本發(fā)明可以判斷氣層。
附圖14是××地區(qū)××井實際處理結(jié)果。從圖中可以看出RDLA曲線出現(xiàn)負值，巖性分析中氣層2中含有部分油層3。
8、本發(fā)明可以判別哪些是儲層，哪些是儲層的產(chǎn)層。
如附圖15是××地區(qū)××井實際處理圖，該井從3800公尺到4050公尺是裂縫性灰?guī)r和白云巖，用本發(fā)明處理后，全井段都有不同等級的裂縫油氣層，而且含油飽合度很高。屬于真正裂縫發(fā)育，而且裂縫連通性好，有實際產(chǎn)能的只有3918公尺-3945公尺這一段，從RDLA曲線可以看見有明顯性高值。實際試油結(jié)果證明本發(fā)明處理出的結(jié)果是完全正確的，3918公尺-3945公尺這一段試油，日產(chǎn)原油2100噸，其它井段雖然含油飽合度很高，但RDLA值很低，實際試油結(jié)果日產(chǎn)原油只有0.5噸，本發(fā)明處理結(jié)果判斷為極低產(chǎn)油層或干層。
權(quán)利要求
1.一種用電阻率信息對孔隙度、含油飽合度信息進行求導(dǎo)的CDLA測井解釋方法，該方法包括a、將各種原始測井信息，按一定的格式輸入到專用計算機內(nèi)；b、對各種原始測井信息進行同深度采樣后存儲在計算機內(nèi)；c、求同深度相鄰兩采樣點電阻率的差比上其對應(yīng)的孔隙度和含水飽合度差之比，即求出實際CDLA值曲線；d、利用求得的孔隙度信息，建立地層含油飽合度理論的CDLA油線和理論的CDLA水線的活動坐標(biāo)系；e、用實際CDLA值曲線和理論CDLA油線、CDLA水線進行同量綱重疊對比，f、用實際求出的CDLA絕對值求地層的真實含油飽合度So。g、用處理出的組合信息和關(guān)系曲線來判別裂縫地層的裂縫形態(tài)。h、用計算機外圍設(shè)備連續(xù)輸出解釋結(jié)論和數(shù)據(jù)處理曲線，這些曲線包括地層剖面巖石成分曲線和裂縫形態(tài)曲線。
2.一種分析地層經(jīng)向電阻率變化和地層經(jīng)向含油飽合度變化的RDLA測井解釋方法，該方法包括a、應(yīng)用常規(guī)方法測量出深、淺或深中淺電阻值，求取相同采樣點的含水飽合度變化的n方差;b、建立RDLA解釋圖版集來確定實際地層的含油飽合度;c、利用RDLA解釋圖版來確定油、氣、水及其產(chǎn)油、產(chǎn)氣、產(chǎn)水的能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的測井解釋方法，其中還包括一種嚴格的油、氣、水層特征的解釋圖版，該圖版包括1、侵入很淺的氣層;2、侵入很淺的氣層;3、普通油層;4、水層;5、干層;6、稠油層;7、水淹層;8、復(fù)雜裂縫性儲層和產(chǎn)層;9、垂直裂縫地層;10、水平網(wǎng)狀裂縫。
全文摘要
本發(fā)明是一種應(yīng)用在地球物理測井中的信息數(shù)據(jù)的分析處理方法，本發(fā)明包括兩種測井解釋方法，一種是用求導(dǎo)組合的方法獲取地層的組合信息，用這些組合信息再反求出每一地層的實際地層參數(shù)，第二種是對相同深度點的徑向電阻率與徑向含水飽合度處理的測井方法，它可以消除巖性的影響和測井儀器所帶來的誤差，兩種方法配合使用，可以用于處理復(fù)雜巖性和復(fù)雜條件下的測井信息，測井解釋的符合率高達90％以上。
文檔編號E21B47/00GK1040245SQ88104479
公開日1990年3月7日 申請日期1988年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月25日
發(fā)明者賴維民, 張龍海, 程傳之, 呂健儒 申請人:石油工業(yè)部石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院石油地質(zhì)研究所