CN103291279B - 一种气测值微异常信号的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油勘探开发领域，尤其涉及一种对油气井的气测值进行处理优化的方法。方法包括，对待录井的各米探测得到气测值，形成原始气测曲线A；当井深为i米时，其气测值为A_i，取i米上下临近的井深的气测值组[A_i-l，A_i+l]，且l取值范围为2-10米，后对气测值组[A_i-l，A_i+l]求平均值B_i；并根据平均值和气测值得到该井深点气测值A_i的方差σ_i；比较A_i与(B_i+σ_i)的大小，当A_i≥(B_i+σ_i)，该井深为i点的气测值为高异常信号，输出该点信息；对井深各米依次进行上述优化过程，直至结束，输出所有高异常信号点信息。本发明解决了气测值微异常信号的识别和评价问题，有利于地下油气显示的发现和评价。

Description

一种气测值微异常信号的优化方法

技术领域

本发明属于石油勘探开发领域，尤其涉及一种对油气井的气测值进行处理优化的方法。

背景技术

在石油勘探综合录井中，借助于综合录井设备，可连续测量钻井液内烃类气体的含量，用来发现、解释、评价油气显示。一般来说，气测值相对平稳的井段，没有油气显示，如果出现了波峰-气测值高出基线，则意味着出现了油气显示，如图1所示，图中1011-1014米井段出现了波峰，则该井段很可能是油气层。目前，一般用肉眼对曲线进行分析、识别。

但在实际录井工作中，受各种因素影响，当地下出现油气显示时，气测异常并不明显，如图2中，只出现了几处微小的波峰-气测值稍稍高出基线，几乎无法进行人工识别，给发现油气显示带来了很大困难。在现有技术中，一般采用两种方法：

①用肉眼进行仔细分辨，用该方法时，增加了工作量，且人为因素很大，往往漏掉油气显示。

②简单地将所有气测值乘以一个倍数，这种方法将所有的气测值都放大或缩小了，某微小波峰与上下比较时，仍然没有明显的异常，基本起不到效果。

理论上，当钻头钻遇油气显示时，气测值会出现一个明显的波峰，但是，在各种因素干扰下，该波峰往往并不明显。综上所述，我们需要一种方法，利用科学的手段、将微小的波峰识别出来，并利用定量化的方法，并将波峰信号进行放大，形成处理后气测曲线，有利于油气显示的发现及评价。目前未有相关技术内容的披露。

现有技术中，谢元军在《随钻气测录井全烃值标准化方法探讨》一文中，(录井工程，2007，18(4)：13-6)提出了对气测值进行处理。该文分析了钻时、钻井液流量等参数对气测值的影响，用反比例函数法、指数函数法、反三角函数法对气测值进行了整体处理，但没有对异常值进行单独处理，没有解决微小波峰的识别问题。

发明内容

本发明为了识别出这些微小波峰，并将微小波峰信号放大，解决现有技术中的问题，研发了一种气测值微异常信号的优化方法，本发明解决了气测值微异常信号的识别和评价问题，有利于地下油气显示的发现和评价。

本发明所采用的方法包括，

一种气测值微异常信号的优化方法，所述优化方法包括，对待录井的各米探测得到气测值，形成原始气测曲线A；当井深为i米时，其气测值为A_i，取i米上下临近的井深的气测值组[A_i-l,A_i+l],且l取值范围为2-10米；后对气测值组[A_i-l,A_i+l]求平均值B_i；并根据平均值和气测值得到该井深点气测值A_i的方差σ_i；比较A_i与(B_i+σ_i)的大小，当A_i≥(B_i+σ_i)，该井深为i点的气测值为高异常信号，输出该点信息；对井深各米依次进行上述优化过程，直至结束，输出所有高异常信号点信息。

在具体的实践中，除了迅速输出高异常信号外，对于输出具有显著特征的新气测值曲线也具有突出的实质性效果，因此本方法还包括输出新气测曲线步骤；步骤包括，根据气测值A_i，平均值B_i和方差σ_i；比较A_i与(B_i-σ_i)的大小，当A_i≤(B_i-σ_i)，则将A_i乘以小于1的系数k₁，得到低异常点值记为D₁；比较A_i与(B_i+σ_i)的大小，当A_i≥(B_i+σ_i)，则将A_i乘以大于1的系数k₂，得到高异常点值记为E_i；当不满足A_i≤(B_i-σ_i)条件，也不满足A_i≥(B_i+σ_i)条件时，则将A_i乘以系数1，得到正常点值F_i；对待录井各个点均优化完后，形成低异常点D、高异常点E和正常点F三个数据组，连接D,E,F组形成新气测曲线G；输出优化后的新气测曲线。

应用中，优化步骤包括，

(1)得到待录井各个物理参数，包括井深；

(2)探测得到待录井的气测值曲线：每米井深测量一个气测值，记为A_i，所有的A_i值形成原始气测曲线A；

(3)取井深i处，若i≥井深，则跳转至步骤(9)，否则进入步骤(4)；

(4)提取A_i处上下临近处气测值：在井深i，提取A_i，并提取井深i上下各l米,共计2l+1米个气测值数，形成[A_i-l,A_i+l]；l取值范围为2-10米

(5)求取平均值：对[A_i-l,A_i+l]求取平均值为B_i；

(6)求取方差值：对[A_i-l,A_i+l]求取方差值为σ_i；

其中， ${\mathrm{\σ}}_i=\sqrt{\frac{1}{l}\underset{i=1}{\overset{l}{\Σ}}{(A_i-B_i)}^2}$

比较步骤：

(71)标记低异常点值：比较A_i与(B_i-σ_i)的大小，若A_i≤(B_i-σ_i)，则将A_i乘以小于1的系数k₁，得到低异常值记为D_i；

(72)标记高异常点值：比较A_i与(B_i+σ_i)的大小，若A_i≥(B_i+σ_i)，则将A_i乘以大于1的系数k₂，得到高异常值记为E_i；

(73)标记正常点值：即不满足A_i≤(B_i-σ_i)条件，也不满足A_i≥(B_i+σ_i)条件的，则将A_i乘以系数1，得到正常值记为F_i；

(7)井深i+1,判断i+1是否大于井深数值；是则进入步骤(9)，否则转入步骤(4)；

(8)形成新的气测线：低异常点D、高异常点E和正常点F三个数据组，连接D,E,F组形成新气测曲线G；

(9)输出优化后的新气测曲线G。

为了实现更优的效果，所述步骤(4)中的l取值范围为3-5米；所述步骤(71)中的k₁取值范围为0.95-0.98；所述步骤(72)中的k₂取值范围为1.10-1.20。

本发明在输出了高异常点进行判断后，又对新气测值曲线进行了刻画，直观而清晰的实现了发明效果，同时，本发明为了验证所述优化步骤的正确性，本优化方法还包括校验步骤：

校验过程为：判断数值，若则G_i为高异常点，应与输出新气测值曲线G一致，若不一致，则重新优化步骤。

本发明成功地将气测值中的微小的波峰-气测值稍稍高出基线识别出来，并将该微小波峰信号放大，可有效解决实际生产中的实际问题。

①有利于发现弱油气显示；

②目前，国内外气测录井仪器型号多样，同时受到不同的钻井条件、钻井液性能、检测设备等差异的影响，即使对同一区块油气性质、地层压力和物性完全相同的油气层，气测结果也会有很大不同。某些本来很好的油气显示，受外界条件影响，也会造成气测值异常值很低，只能出现微小的波峰，即通常所说的弱油气显示，造成油气层发现困难。

③有利于评价弱油气显示

识别出弱油气显示后，根据处理后气测值的大小，可更加准确地评价该显示，有效提高油气层解释符合率，可大大提高录井资料的使用率及勘探开发总体效益。

④有利于录井资料的横向对比

受各种钻井参数、钻井液性能、检测设备等影响，气测值低的油气显示并不一定必气测值高的油气显示差，不同井之间的资料无法对比。经过本发明处理后的气测值，能更客观地反应地层含油气情况，实现不同井之间的资料对比，为下步施工提供科学的依据。

附图说明

图1为某井气测值图-明显波峰示意图；

图2为某井气测值图-不明显波峰示意图；

图3为本发明的流程图；

图4为本发明实施例的气测值效果图。

结合背景技术和具体实施方式加以说明

具体实施方式

本发明具体优化步骤包括，

(1)得到待录井各个物理参数，包括井深；

(2)探测得到待录井的气测值曲线：每米井深测量一个气测值，记为A_i，所有的A_i值形成原始气测曲线A；

(3)取井深i处，若i≥井深，则跳转至步骤(9)，否则进入步骤(4)；

(4)提取A_i处上下临近处气测值：在井深i，提取A_i，并提取井深i上下各l米,共计2l+1米个气测值数，形成[A_i-l,A_i+l]；l取值范围为2-10米

(5)求取平均值：对[A_i-l,A_i+l]求取平均值为B_i；

(6)求取方差值：对[A_i-l,A_i+l]求取方差值为σ_i；

其中， ${\mathrm{\σ}}_i=\sqrt{\frac{1}{l}\underset{i=1}{\overset{l}{\Σ}}{(A_i-B_i)}^2}$

比较步骤：

(71)标记低异常点值：比较A_i与(B_i-σ_i)的大小，若A_i≤(B_i-σ_i)，则将A_i乘以小于1的系数k₁，得到低异常值记为D_i；

(72)标记高异常点值：比较A_i与(B_i+σ_i)的大小，若A_i≥(B_i+σ_i)，则将A_i乘以大于1的系数k₂，得到高异常值记为E_i；

(73)标记正常点值：即不满足A_i≤(B_i-σ_i)条件，也不满足A_i≥(B_i+σ_i)条件的，则将A_i乘以系数1，得到正常值记为F_i；

(7)井深i+1,判断i+1是否大于井深数值；是则进入步骤(9)，否则转入步骤(4)；

(8)形成新的气测线：低异常点D、高异常点E和正常点F三个数据组，连接D,E,F组形成新气测曲线G；

(9)输出优化后的新气测曲线G。

为了实现更优的效果，所述步骤(4)中的l取值范围为3-5米；所述步骤(71)中的k₁取值范围为0.95-0.98；所述步骤(72)中的k₂取值范围为1.10-1.20。

本发明在输出了高异常点进行判断后，又对新气测值曲线进行了刻画，直观而清晰的实现了发明效果，同时，本发明为了验证所述优化步骤的正确性，本优化方法还包括校验步骤：

校验过程为：判断数值，若则G_i为高异常点，应与输出新气测值曲线G一致，若不一致，则重新优化步骤。

实施例：

本试验在某油田M2、W3、L8三口井进行了试验，M2井试验结果如表1、图4，由表1、图4可看出，处理前的气测数据及气测曲线，相对比较平稳，在1014米、1022米出现了极其微弱的波峰，经过本发明科学的手段、定量化的挑选和放大方法，将1014米、1022米的气测值自动挑选出来，并进行了放大(l取3)。

在1014米， $\frac{G_i}{A_i{k}_2}=\frac{4.8532}{4.4120*1.10}=1.0$

在1022米， $\frac{G_i}{A_i{k}_2}=\frac{5.1185}{4.6532*1.10}=1.0$

表1气测值处理数据表

放大后的气测值，可轻易地识别出来。后经测试证实，1014米是油层，日产油12.6立方米；1022米是油水同层，日产油5.8立方米、产水8.2立方米。

Claims (5)

1.一种气测值微异常信号的优化方法，其特征在于，所述优化方法包括，对待录井的各米探测得到气测值，形成原始气测曲线A；当井深为i米时，其气测值为A_i，取i米上下临近的井深气测值组[A_i-l,A_i+l],且l取值范围为2-10米；后对气测值组[A_i-l,A_i+l]求平均值B_i；并根据平均值和气测值得到该井深点气测值A_i的方差σ_i；比较A_i与(B_i+σ_i)的大小，当A_i≥(B_i+σ_i)，该井深为i点的气测值为高异常信号，输出该点信息；对井深各米依次进行上述优化过程，直至结束，输出所有高异常信号点信息。

2.根据权利要求1所述的一种气测值微异常信号的优化方法，其特征在于，所述方法还包括输出新气测曲线步骤：根据气测值A_i，平均值B_i和方差σ_i；比较A_i与(B_i-σ_i)的大小，当A_i≤(B_i-σ_i)，则将A_i乘以小于1的系数k₁，得到低异常点值，记为D_i；比较A_i与(B_i+σ_i)的大小，当A_i≥(B_i+σ_i)，则将A_i乘以大于1的系数k₂，得到高异常点值记为E_i；当不满足A_i≤(B_i-σ_i)条件，也不满足A_i≥(B_i+σ_i)条件时，则将A_i乘以系数1，得到正常点值F_i；对待录井各个点均优化完后，形成低异常点D、高异常点E和正常点F三个数据组，连接D,E,F组形成新气测曲线G；输出优化后的新气测值曲线。

3.根据权利要求1或2所述的一种气测值微异常信号的优化方法，其特征在于，优化步骤，

(1)得到待录井各个物理参数，包括井深；

(2)探测得到待录井的气测值曲线：每米井深测量一个气测值，记为A_i，所有的A_i值形成原始气测曲线A；

(3)取井深i处，若i≥井深，则跳转至步骤(9)，否则进入步骤(4)；

(4)提取A_i处上下临近处气测值：在井深i，提取A_i，并提取井深i上下各l米,共计2l+1米个气测值数，形成[A_i-l,A_i+l]；l取值范围为2-10米；

(5)求取平均值：对[A_i-l,A_i+l]求取平均值为B_i；

(6)求取方差值：对[A_i-l,A_i+l]求取方差值为σ_i；

其中， ${\mathrm{\σ}}_i=\sqrt{\frac{1}{l}\underset{i=1}{\overset{l}{\Σ}}{(A_i-B_i)}^2}$

比较步骤：

(71)标记低异常点值：比较A_i与(B_i-σ_i)的大小，若A_i≤(B_i-σ_i)，则将A_i乘以小于1的系数k₁，得到低异常值记为D_i；

(72)标记高异常点值：比较A_i与(B_i+σ_i)的大小，若A_i≥(B_i+σ_i)，则将A_i乘以大于1的系数k₂，得到高异常值记为E_i；

(73)标记正常点值：即不满足A_i≤(B_i-σ_i)条件，也不满足A_i≥(B_i+σ_i)条件的，则将A_i乘以系数1，得到正常值记为F_i；

(7)井深i+1,判断i+1是否大于井深数值；是则进入步骤(9)，否则转入步骤(4)；

(8)形成新的气测线：低异常点D、高异常点E和正常点F三个数据组，连接D,E,F组形成新气测值曲线G；

(9)输出优化后的新气测值曲线G。

4.根据权利要求3所述的一种气测值微异常信号的优化方法，其特征在于，所述步骤(4)中的l取值范围为3-5米；

所述步骤(71)中的k₁取值范围为0.95-0.98；

所述步骤(72)中的k₂取值范围为1.10-1.20。

5.根据权利要求3所述的一种气测值微异常信号的优化方法，其特征在于，所述优化方法还包括校验步骤：

校验过程为：判断数值，若则G_i为高异常点，应与输出新气测值曲线G一致，若不一致，则重新优化步骤。