勘探评价井连续岩性剖面测井分层取值技术.docx

1、大庆石油学院学报JOURNALOFDAQINGPETRO1.EUMINSTITUTE第33卷Vol.33第5所No.5Oct,2009勘探评价井连续岩性剖面测井分层取值技术张美玲'，林丽丽】，杜贵彬之，邵阳I,刘壮（1.大庆石油学院地球科学学院.黑龙江大庆163318,2.大庆钻探工程公司测井一公司.黑龙江大庆163412，3.孀皇岛中油华奥俏俾有限,任公司，河北秦皇岛066100）摘萋：阐述了测弁曲线分层取值方法原理.分析了录井踪合岩性剖面的层边界与测井资料分层界面间的关系确定二者相统一的分层取值标准.研究结果使部分在测井曲线上反映不技感的薄层、过渡岩性的分层取（ft效果更合理；同时

2、针对几类岩性的含油储层分别建立电阻率含油性校正图版使电阻率曲线取值更好炮反映岩性特征.分层取值技术给出的测井曲线值更能反映出岩性剖而的变化趋势.关键词：分层技术；取（ft技术；岩性剖面；测井曲线；琅井中图分类号:P631.8文献标识妈：A文章境号：1000-1891（2009）05-0041-060引言测井资料能连续反映地层沿着井筒方向的变化状况.但由于测井仪器纵向分辨能力具有一定的局限性，因此在地层性质（岩性、物性、含油性等）出现较明显的更迭时，才会引起测井曲线的突变.在研究实际地球物理问题时.将地下岩层视为不同厚度的层状介质，按层给出相关的岩性、物性解释.分层取值包括利用测井资料对地层进行

3、分层和对已分层的地层进行取值2部分.目前，测井分层技术已从人工方式发展到计算机自动实现阶段口3.林海燕等提出基于沃希变换的测井自动分层方法，该方法应用过程中需要针对不同的曲线设计低通滤波的截止频率、移动窗长以及截止值等参数，而这些参数的选取与仪器自身的结构参数及曲线的测扭:质母有关.闫建平等采用多测井曲线融合方法克服了单条曲线对实际地质情况反映存在一定局限性的问题，但在应用过程中同样需要确立与各测井仪器纵向分辨率相一致的权因子.纪荣艺等提出了“取峰值、取中心均值、取加权值”等取值方式，但未针对各曲线给出具体的相适应的取值方式.笔者依据分层取值技术，有先针对测井曲线进行分层取值，以深侧向测井曲线

4、为基准曲线，采用模拟手工分层与理论分层相结合的方法确立储层边界，在此边界基础上针对各条曲线进行取值.为突出测井信息中的岩性显示.针对深侧向取值进行了含油性校正，再考察分析测井分层与录井分层界面之间的关系,建立测井分层与录井岩性界面的统一规则，最后，进行软件设计与实现.1测井曲线分层取值原理1.1分层原理分层方法分2种：一是模拟手工分层方法（如半幅点法、根部1/3法等），二是理论分层方法（如活性法、微商法、聚类分析法等）.文中分层方法结合了手工分层方法和理论分层2部分.理论分层的基本原理如F.（1）活性法分层.活性法反映某一点测井曲线的活跃程度.利用推导出的标准化后的活性函数计算曲线的活性值：A

5、(d)=tg3E(d)：Bn(n4-1)(2n4-1)CILK|Mr,evDP.(1)收稿日期:2OO9-O3-19；审稿人：朱延杰i编辑：陆雅玲作者简介：张美玲（1967-.女.博士.教授.主要从弊地球物理刑井理论及资料解件评价方法方面的研究.式中：B为曲线图上的道宽；Gl_r为左右刻度差的绝对值;M心为采样间距；D.为每个深度单位在曲线图上的距离；E(d)为个采样点组成的一段曲线的平均幅度；为采样点的个数.实际应用时，取泥岩的活性值为2，当A(d)>S时，进行分层取值，£一般取为0.35.(2) 微商法分层.反映测井曲线随深度的幅度变化特征模式.假定每一层将显示出2个特征：

6、如果由点组成的一段曲线的平均幅度与相邻段(也是由点组成)相比时，其差值在跨越界面时最大.上述的2个平均幅度的差异需超过每一个层界面上的门槛值，其表达式为X'T/Yl段，X*>X*-!,(2)X*>X+,-式中：为参与计算的采样点数，依据最低分层厚度和采样间隔给出，一般取4；X,为第i个采样点的微商值；W取°25.1.2取值原理测井曲线分层后，可在已分出的层内读取幅度值.取值方法主要有3种.(1) 形态取值.测井曲线的基本形态为谷、峰、单向递增、单向递减、平直段(层内变化不超过10%).针对不同的形态，采用不同的取值方式.其中.谷取该层的读值为曲线的极小值；峰取该层

7、的读值为曲线的极大值；单向递增对称曲线取中间平均值，非对称曲线取上部极大值；单向递减对称曲线取中间平均值.非对称曲线取上部极小值；平直段取该层的读值为层内的平均值.(2) 几何加权平均取值.在一个由多个峰和谷组成的层内，对某些曲线取值时，按照某些应用算法的读值规则，需要对该层段内的测井资料进行厚度几何加权平均来读取曲线值，这时，该层的取值由这些峰和谷的值及其对应的层厚贡献决定.nx=，(3)lxi-l式中：X为该层的取值结果；为几何加权因子，一般在12之间取值;如为对应的第层峰或谷的厚度e为对应的第层峰或谷的取值;为第i层参与计算标志值，当该层参与计算时，取1;否则，取0.(3) 面积平均取值

8、.在一个由多个峰和谷组成的层内，对某些曲线取值时，按照某些应用算法的读值规则，需要对该层段内的测井资料进行面积平均来读取曲线值.当所取曲线值和在取值范围内的曲线形成的左右两侧闭合区域的面积相等时，所取曲线值即为面积平均值.考虑到深侧向曲线的形态与储层岩性和流体性质相关性高，针对深侧向采用形态取值法，将纵向分辨率与之相当或略低的其它电阻率曲线、自然电位曲线、自然伽马曲线也按照形态取值法.并在取值过程中，充分考虑各曲线形态与深侧向曲线的相关性，针对负相关曲线，如自然电位、自然伽马曲线，其取值点与深侧向相反，即当深侧向取,峰"值时，这些曲线取'谷"值.对于与深侧向正相关的

9、曲线，如其它电阻率曲线.取值点与深侧向一致.对于纵向分辨率略高于深侧向的曲线.如密度、声波时差、补偿中子等曲线，由于其幅度的变化反映出储层特性的细微变化，因此应采用厚度几何加权平均取值法.对于与深侧向相关性较弱，受周围环境或储层岩性组分影响较大的井径、铀、社、钾等曲线，采用面积平均值法取值.2测井曲线分层技术2.1录井岩性剖面与测井曲线分层界面对比,通常，测井曲线有起伏，录井剖面都有相应反映.测井曲线起伏与录井岩性削面一致情形见图1.图1曲线包括：自然电位（SP）、井径（CAL）、自然伽马（GR）、微球型聚焦电阻率（MSFL）、深侧向电阻率（LLD）、深侧向电阻率的分层取值（ZLLD）,光电吸

10、收截面指数（PEF）、中子（C、L）、密度（DEN）、声波时图1中1729.21732.4m井段深侧向曲线共有4次起伏，对应的录井剖面也显示了4个分层,分别显示为凝灰质泥岩、摄灰质粉砂岩、凝灰质泥岩和凝灰质粉砂岩.针对每一层进行层内取值.一口井的录井岩性剖面包括取心段和非取心段，录井岩性剖面与测井曲线会出现不对应情况.情况1：取心段的岩性剖面划分得较细，通常薄于测井资料中深侧向的纵向分辨能力.取心段岩性剖面分层与深侧向电阻率曲线的纵向反映能力对比见图2.图2中166801671.4m井段，录井岩性取心段分11个层，而同样深度处的深侧向电阻率曲线只反映了4个层.针对这种情况.测井层对应的值是这几

11、个层测井响应的综合反映，因此可将厚度最厚层的岩性与该层测井值对应.若各岩性对应的层厚相当，则将位于中部层的岩性与之对应.图2取心段岩性剖面分屡与深侧向电阻率曲埃的纵向反映能力对比情况2：针对非取心段，会出现测井分层细于录井岩性剖面分层的情况，见图3.图3中1615.004619.85m井段录井岩性剖面只有1个层，而井曲线分为7个层.针对这种情况，首先要考虑曲线的变化是否由于储层中流体性质不同引起的，诃利用录井岩性剖面中的流体产状进行确定.若存在流体性质不同情况，应进行储层含油性校正.其次，结合孔隙度曲线进行综合判断.由于孔隙度曲线的纵向分辨率高于深侧向电阻率曲线，因此若孔隙度曲线也呈现幅值变化

12、，按照测井分层来确定，每一层的岩性取为相同值.图3中，1615.001619.85m井段的声波曲线呈现了7个层，因此，该段应划分为7个层.图3测井分层批于录井岩性制面分层2.2岩性剖面与测井边界统一的具体实现通过上述分析可见，测井曲线分层边界与录井岩心（屑）剖面的边界不同，有必要建立合理的调整规则，使三者统一到同一剖面上.令&、»、（勿（3=1,2,，1订=1,2,旗=1,2,，K）分别为测井曲线上边界深度、录井岩心（屑）剖面的上边界、最终岩性剖面边界深度.首先，在起始井段三者相同，即缶=心="其次.若T,Ay,2个集合前i-1个深度统一到妇上,第三，针对存在原始录

13、井岩心（屑）剖面的情况进行确定.2.2.1有录井取心井段比较&与或集合，令H）=x,j-.-i,H2=y以_】.若集合在与与间添加点，使集合变为Ft，y,"，并针对与重新按取值规则取值，将两段中较厚的层标记为数据层，另一层标记为过渡层梢，集合不变0=勺同时，令而=工”工_1=以，y=y+i,y_】=y继续下一层的层边界确定.若H<H2,参考原始录井剖面是否存在储层含油产状变化.如果有产状变化，说明侧向曲线变化反应的是储层流体性质，可利用含油性校正公式进行校正，并取与.】一与7=打3.若H3<H2,继续取下一个点工+2计算h3=Xi+2J-f-1,直至H3>H

14、2为止，这时，至旧十N点，并针对按厚度几何平均法重新对测井曲线取值，令缶=以口,=而+N，i，-i=%，y=y+】，继续进行下一层的层边界确定.若无产状变化且无井径大幅度垮塌，判断本层和下一层侧向取值；若本层和下一层侧向取值的比例大于0.5,令缶=工，将M-i，由分割为y-i”否则，将这层与下一层合并，继续进行下一层的判断.*2.2.2录并非取心井段对比3与成集合，令HiXf-|,H2=y若Hz2H】，即录井分层厚于测井分层，判断是否存在产状变化.如果有产状变化，说明侧向曲线变化反应的是储层流体性质，这时，利用含油性校正公式进行校正，并取z,+】一Rt=H3.若H3<H2,继续取下一个点

15、+2,计算H3=x.+2-x,_,直至H3>H2为止，这时，至工+n点，并针对*1，由，按厚度几何平均法重新对测井曲线取值，令但=工,与=，+N，e】=y，y=y+i，y-1=y，继续进行下一层的层边界确定.若无产状变化且无井径大幅度垮塌，判断本层和下一层侧向取值，若二者的比例大于0.5,令但=乃，将Lyf,分割为凹-1，劣.0“以,。=劣；否则，将这层与下一层合并，继续进行下一层的判断.若H2<H判断录井剖面变化是否由含油产状变化引起.若有则按照测井分层进行下一层，否则，在E-i,工之间插入y,点；若3-1y)/(y«r,)V0.3,则将Mt,疽的厚度小于y,工层，将*

16、i，y记为岩性过渡层，该层岩性需要利用录井岩心(屑)的上下两层的岩性变化关系进行相应调整；否则，相反，令,与=w-i=y=.4=y,继续进行下一层的判断.3测井曲线的围岩和含油性校正方法3.1围岩在测井中，由于仪器纵向分辨率的限制，薄层的测井响应值受相邻围岩的影响较大，使得部分薄、过渡岩性在测井曲线上反映不敏感，而造成取值不合理.目前围岩校正方法较多""，文中涉及的测井资料为勘探评价井，围岩校正公式见文献8.3.2含油性-分析发现，若储层为含炷类地层，油气的存在会造成电阻率曲线的升高，必须开展含油气校正工作.采用多项式拟合的方法，建立含油性对测井响应影响突出的含油性校正公式

17、分别为细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩，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,庞=o.9992,(6)式(4-6)中，LLD<.为校正后的电阻率值.大庆油FD塔19-31井含油性校正的效果图见图4,其中ZDT为声波时差测井曲线的分层取值结果.由图4可以看出，20662067.5m井段无含油产状，岩性为粉砂岩，而2068.362071.25m井段含油产状为“含油”，岩性为含油粉砂岩，经

18、含油性校正后，深侧向电阻率值与20662067.5m井段的相当.4测井、录井综合分层取值处理流程及效果分析4.1处理流程由于分层处理方法中各类曲线取值模式的参数较多.所以，按照下列步骤形成处理界面:数据输入;测井分层，围岩校正,含油性校正；测井、录井界面统一；数据输出.4.2效果分析分层取值过程中考虑到灵活性、通用性及相关性各个方面，可以得到较好效果.大庆油田希8井分层取值效果图见图5(开头为Z的曲线是与之相对应的测井曲线的分层取值结果).图5针对各类测井曲线的特点，对每种曲线采取了与其相适应的取值方式：将LLD作为基准曲线，采用半幅点进行分层，极值法取值jGR采用几何平均与极值几何平均相结合进行取值;DT与CNL采用几何平均与面积平均相结合进行取值；DEN与PEF则采用几何平均取值；THOR采用极值儿何平均取值；URAN和POTA曲线采用几何平均与面积平均相结合进行取值.同时，进行围岩校正和含油性校正，综合了测井、录井的相关信息,得到了较好的分层取值效果23M2392239624002404240RZ41223M2392239624002404240RZ412求井席合图mx/<gca,)ZDT/IBS)23300180图5希8井分层取值壕合效果5结束语针对勘探评价井既能提供