CN102089677A - 测井记录归一化 - Google Patents

Abstract

一种归一化与地下区域的地质概况有关的测井记录数据的方法，包括：在每个测井记录上标识定义一个区段的一对标记；确定每个测井记录的所述区段内的特性的统计值；用平滑函数拟合所述统计值，以创建一次叠代趋势面；对每个统计值确定与所述趋势面的偏差，并删除与所述趋势面的偏差大于阈值的那些统计值；用平滑函数拟合剩余的统计值，以创建二次叠代趋势面；根据所述二次叠代趋势面归一化每个测井记录的特性；以及分析归一化特性，以确定地下区域的地质概况。

Description

测井记录归一化

技术领域

本发明总地涉及地质数据的处理，更具体地，涉及测井记录(well log)曲线的归一化(normalization)。

背景技术

钻孔的地质概况可以使用钻孔记录工具来勘探。可以对钻孔穿过的地下地层的各种特性加以测量，并且可以得出测量值随深度变化的记录。这种钻孔数据经由包括例如电阻率/电导率测量、超声波、NMR、和γ辐射的多种技术被收集。一般说来，由解释人员对钻孔数据加以分析，以便表征地下地质层，从而对井的潜能做出判定，或确定有关周围地质区的性质的信息。这种类型的钻孔数据可以被用于取代或补充直接检查用的岩芯收集。

与任何测量一样，测井也受噪声的各种原因影响。例如，传感器噪声(例如包括散粒噪声)、传感器漂移和其他效应可能导致测井记录表现得与理论传感器响应不同。

随着许多不同的井被记录，把噪声考虑在内可以使测井记录之间的比较更准确，从而提供对地下地质概况的更有用的认识。尤其，在将自动分析方法应用于测井记录的情况下，这样的归一化可以有助于减少例如由记录操作之间的传感器增益变化引起的不正确结论。

发明内容

本发明的实施例的一些方面提供了一种归一化与地下区域的地质概况有关的测井记录数据的方法，所述方法包括：在每个测井记录上标识定义一个区段的一对标记；确定每个测井记录的所述区段内的特性的统计值；用平滑函数拟合所述统计值，以创建一次叠代趋势面；对每个统计值确定与所述趋势面的偏差，并删除与所述趋势面的偏差大于阈值的那些统计值；用平滑函数拟合剩余的统计值，以创建二次叠代趋势面；根据所述二次叠代趋势面归一化每个测井记录的特性；以及分析归一化特性，以确定与地下区域的地质概况有关的信息。

本发明的实施例的一些方面可以包括用执行上述方法或控制上述系统的计算机可执行指令编码的计算机可读媒体。

本发明的实施例的一些方面可以包括被配置和安排成根据上述方法提供对系统的控制的系统。这样的系统可以内含例如编程成允许用户根据所述方法或其它方法控制设备的计算机。

通过参照形成本说明书的一部分、相同标号在各个附图中表示相应部件的附图考虑如下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它目的、特征、和特性，以及操作方法、结构的相关元件的功能、部件的组合、和制造经济性将变得更加明显。但是，不言而喻，这些附图只用于例示和描述的目的，而无意作为本发明的限制的定义。正如用在说明书和权利要求书中的那样，除非上下文另有明确指明，单数形式“一个”、“一种”和“该”也包括复数指示物。

附图说明

图1例示了要根据本发明的实施例归一化的一组测井记录；

图2例示了根据本发明的实施例归一化之后的相同测井记录；

图3是例示根据本发明实施例的方法的流程图；以及

图4是执行根据本发明实施例的方法的系统的一个实施例的示意性例示图。

具体实施方式

在勘探区的给定区域中，可能存在大量钻井。一些井是抱着成为生产井的希望被钻探的，而其它井用于流体注入，或用于测试目的。在钻探每个井期间或之后，可以得出一个或多个测井记录，这些测井记录度量它们所钻过的地下地层的特性。

举例来说，可以获取电阻率和γ射线测井记录来向分析人员提供他们可以解释的信息，以便确定有关地下区域中的状况的信息。例如，γ射线测井记录可以用于对地下物质层指定岩相类别，使专家们可以识别像页岩那样的不可渗透层，后者可能有助于指示不太可能找到烃资源的位置。

图1例示了从左到右分别为10，12，14，16，18的五个测井记录。这些测井记录代表从在深度和表面位置方面彼此相对接近的井中获得的测量值。因此，存在可以将可在每个测井记录中看到的特征与其它测井记录中的类似特征相关联的合理预期。正如所预期的那样，分别位于测井记录10和12中的大幅度波动30，32看起来彼此关联，并且可以被解释成属于沿着穿过五个测井记录的线34延伸的公共层。

可以理解，即使不作任何附加预处理，也可以在测井记录之间定位和关联许多另外的共同标记。另一方面，例如，在测井记录10与测井记录12之间存在缩放因子(或增益变化)也是很明显的。虽然对测井记录12测量的特征看起来相当好地与对测井记录10测量的特征关联，但幅度小得多。同样，尽管也代表物理上相似的地下特征的测量值，但测井记录16的幅度比测井记录10或测井记录12的幅度大得多。

图2例示了根据本发明的实施例归一化之后的相同测井记录。归一化测井记录用加了撇号的与相应的原始测井记录相同的标号，即，10′，12′，14′，16′，18′表示。可以看出，层位34仍然可以被识别成穿过归一化测井记录延伸。另外，在非归一化测井记录中不明显的结构变得可见了。例如，在区域36中可以识别出在每个测井记录的顶部附近的一对小幅度区域。这些波动在图1的原始测井记录中根本看不见，或几乎看不见，但当这些测井记录像在图2中那样被归一化时，变得相当清楚。在图2中明显地示出了在图1中看不见的其它精细结构，但为了使附图清楚起见，未标记其它例子。

对图1的测井记录进行归一化以得出图2的测井记录的方法例示在图3的流程图中。首先，在每个测井记录上定义校准区段100。例如，可以通过定位定义每个测井记录的看起来与其它测井记录的共同部分相对应的部分的顶部和底部的标记来定义感兴趣区段。校准区段可以选择为使得校准间隔中的井数据特性来自预期具有简单古地理趋势的区域的地层历史的地质知识。一旦定义了校准区段，该方法就进而确定每个测井记录的该区段内的特性的统计值102。例如，合适的统计值可以是测井记录的平均值，或10-50-90统计值。通过用平滑函数拟合所确定的统计值来创建一次叠代趋势面104。对于每个统计值，确定与该趋势面的偏差106。为了降低异常值的影响，删除与该趋势面的偏差大于阈值的那些统计值108。

该阈值可以被预先确定，或可以在方法执行期间被计算。合适阈值的一个例子是相对于平均值的一标准偏差(one standard deviation)。对于10-50-90统计值，可以相对于各自的一标准偏差阈值来评估每个统计值。一旦应用了阈值，就用一个函数拟合剩余的统计值，以创建二次叠代趋势面110。在一个实施例中，该拟合函数是平滑函数。最后，根据二次叠代趋势面对该特性进行归一化112。

在一个实施例中，该归一化包括将每个井的特性的统计值移动到趋势面。可以理解，根据本发明实施例的归一化可以减小由记录工具的增益变化和/或输出漂移(偏移)引起的变化。

根据本发明实施例归一化测井记录的一种特定方法的一个例子从至少包括一个感兴趣间隔的测井记录开始。虽然这些测井记录可能从不完全相等的深度中得出，但它们一般说来应该是重叠的并且包括共同地质特征。在一个实施例中，通过定义每个井的顶部和基部标记来选择测井记录的某些部分，从而定义校准区段。

该组中的每个井应该具有需要归一化的特性。在一个实施例中，该特性是连续的，并且可通过移动平均值或通过移动平均值并调整标准偏差而被归一化。

该方法可以包括预定义的或用户可定义的参数，包括横向平滑尺度和最大偏差。对于特性平均值的井间差异(well-to-well variation)被认为未反映储层中的真正差异的情况，可以增大横向平滑尺度。例如，当笼罩着海洋页岩的区域在测井记录特性中呈现出意想不到的差异时，可能正是这种情况。最大偏差可以向上调整，以便减少被认为异常的井的数量。在差异大的井相对较少，以致于异常井的删除使样本的大小太小因而难以提供有意义的归一化的情况下，这可能是有用的。

在一个实施例的一个例子中，首先在每个井的顶部标记与基部标记之间计算特性的平均值。可以在能够被连接起来形成特性差异平滑变化的表面的一系列空间位置上计算平均值的最小二乘拟合。这个过程的一个实施例是使用可在供应商Paradigm Geophysical特许的商业软件包Gocad中获得的离散平滑内插。拟合表面的平滑度是输入横向平滑尺度的函数。该输入参数越大，拟合表面就越平滑。随着横向平滑尺度越来越大直到接近无穷大，趋势面变成单值。

将特性的平均值用于使用离散平滑内插创建一次叠代趋势面。一旦建立起一次叠代趋势面，就计算每个井的特性的每个平均值的偏差。平均值的偏差大于最大偏差的每个井被认为是异常井，并且在进行二次叠代之前将其从过程中删除。

在进行二次叠代之前删除平均特性值的偏差大于输入最大偏差的所有井。在二次叠代中，步骤是相同的，只不过排除了异常井。一旦计算出二次叠代趋势面，就通过减去相对于趋势面的偏差并将新结果存储成归一化曲线特性而将测井记录平均值移动到趋势面。

在图4中示意性地例示了执行该方法的系统。该系统300包括数据存储设备或存储器302。可以使所存储数据可用于像可编程通用计算机那样的处理器304。处理器304可以包括像显示器306和图形用户界面308那样的接口组件。图形用户界面可以用于显示数据和经处理数据产物，和允许用户在实现该方法的各个方面的选项当中做出选择。数据可以经由总线310直接从数据获取设备，或从中间存储设备或处理设施(未示出)传送给系统。

一旦将这些测井记录归一化，就可以像任何通常的测井记录那样操纵或使用它们。这些归一化测井记录例如可以根据共同结构的相似性，使用机器辅助或自动处理更容易地联系在一起。

尽管为了例示的目的，根据当前认为最实用和优选的实施例对本发明作了详细描述，但应该明白，这样的细节仅仅为了该目的，本发明不局限于所公开的实施例，而是相反，打算涵盖在所附权利要求书的精神和范围之内的所有修改和等同安排。例如，尽管本文提到计算机，但该计算机可以包括通用计算机、专用计算机、编程成执行这些方法的ASIC、计算机阵列或网络、或其它适用计算设备。作为进一步的例子，还应该明白，本发明设想可以在可能的范围内将任何实施例的一个或多个特征与任何其它实施例的一个或多个特征组合。

Claims (13)

1.一种归一化与地下区域的地质概况有关的测井记录数据的方法，所述方法包含：

在每个测井记录上标识定义一个区段的一对标记；

确定每个测井记录的所述区段内的特性的统计值；

用平滑函数拟合所述统计值，以创建一次叠代趋势面；

对每个统计值确定与所述趋势面的偏差，并删除与所述趋势面的偏差大于阈值的那些统计值；

用平滑函数拟合剩余的统计值，以创建二次叠代趋势面；

根据所述二次叠代趋势面对每个测井记录的特性进行归一化；以及

分析归一化特性，以确定地下区域的地质概况。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对特性进行归一化包含将每个井的特性的统计值移动到所述趋势面。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述统计值包含平均值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述阈值包含相对于所述平均值的一标准偏差。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述统计值包含10-50-90百分位值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，10百分位趋势面的阈值包含10百分位统计值的一标准偏差，50百分位趋势面的阈值包含50百分位统计值的一标准偏差，以及90百分位趋势面的阈值包含90百分位统计值的一标准偏差。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，根据二次叠代趋势面对特性进行归一化包含改变每个测井记录的10-50-90百分位统计值，以便通过重新缩放和移动测井记录值并将新结果存储成归一化曲线特性来拟合每个相应趋势面。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，根据每个测井记录共有的地质特征来选择所定义区段。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述归一化减小用于产生测井记录数据的记录装置的增益变化的影响。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述归一化减小用于产生测井记录数据的记录装置的输出漂移的影响。

11.一种用于执行归一化与地下区域的地质概况有关的测井记录数据的方法的系统，所述系统包含：

数据存储设备，具有包括与多个测井记录有关的数据的计算机可读数据；以及

处理器，被配置和安排成执行存储在处理器可访问存储器中的机器可执行指令以便执行包含如下步骤的方法：

在每个测井记录上标识定义一个区段的一对标记；

确定每个测井记录的所述区段内的特性的统计值；

用平滑函数拟合所述统计值，以创建一次叠代趋势面；

对每个统计值确定与所述趋势面的偏差，并删除与所述趋势面的偏差大于阈值的那些统计值；

用平滑函数拟合剩余的统计值，以创建二次叠代趋势面；以及

根据所述二次叠代趋势面对每个测井记录的特性进行归一化。

11.如权利要求10所述的系统，进一步包含用户界面，被配置和安排成允许用户输入用于控制所述方法的参数。

12.如权利要求11所述的系统，其中，所述参数包含用于调整所述拟合的横向平滑尺度。

13.如权利要求11所述的系统，其中，所述参数包含用于所述确定的最大偏差。

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