CN103437759B - 非实验测量天然气层t2截止值的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:选择两组核磁共振测井得到的T2谱叠加得到离散T2谱,根据离散T2谱变化形态确定出半幅点,计算出对应的含气饱和度,根据误差最小原则寻找到点M,在离散T2谱横轴上的T2M±预设值ms范围内收索出含气饱和度误差最小对应的点P,测量出天然气层的T2截止值。本发明解决了不用岩心实验分析就能测量出T2截止值的难题,用测量出的T2截止值计算的毛管束缚水体积、渗透率等储层参数更符合地层实际;能在没有取心的地层中使用,实用性更强;为核磁测井资料孔隙结构评价、天然气层识别等深层次应用奠定基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种非实验测量天然气层T2截止值的方法,属于核磁共振测井应用技术领域。
背景技术
T2截止值是核磁共振测井测量毛管束缚水体积、渗透率的关键性参数,它一般由实验室通过核磁共振实验得到。实验结果证实,地层中T2截止值不是固定不变的,而是随地层物性、含油气性的变化而变化。实验结果证实,T2截止值与T2谱形态有关,根据这一研究,并结合岩心实验数据,中国专利号“200510072232.9”公开了一种核磁共振测井T2谱T2截止值的确定方法,公开日为2006年11月29日,包括以下步骤:步骤1、对核磁共振测井T2谱按形态特征进行分类;步骤2、根据不同类型的测井T2谱拟合得出其离心谱;步骤3、将离心谱进行面积积分,得出离心谱的面积;步骤4、计算测井T2谱的面积;步骤5、将测井T2谱的面积进行累加,当累加面积等于或与离心谱面积最相近时,此时对应的T2值即为T2截止值。
但上述专利存在如下不足:在实际的应用过程中,受取心少、岩心实验费用高的影响,大多数地层T2截止值不能由岩心实验分析得到,还是只能选用固定值。例如,在大多数油气田,在没有岩心实验结果的情况下,碎屑岩储层T2截止值取33ms,碳酸盐岩储层T2截止值取90ms。在没有岩心实验数据情况下,选择使用固定的T2截止值,依然会造成核磁共振测井测量的毛管束缚水体积、渗透率等储层参数不能反映地层的实际,测量精度较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有T2截止值的确定方法存在的上述问题,提供一种非实验测量天然气层T2截止值的方法。本发明能够在没有岩心实验结果的情况下,通过核磁共振测井得到的T2谱测量出T2截止值,由此计算的毛管束缚水体积、渗透率等储层参数更符合地层实际。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:选择两组核磁共振测井得到的T2谱叠加得到离散T2谱,根据离散T2谱变化形态确定出半幅点,计算出对应的含气饱和度,根据误差最小原则寻找到点M,在离散T2谱横轴上的T2M±预设值ms范围内 搜索出含气饱和度误差最小对应的点P,测量出天然气层的T2截止值。
所述方法具体包括如下步骤:
a、确定离散T2谱波峰与波谷;
b、确定离散T2谱半幅点的T2时间;
c、统计离散T2谱半幅点对应的孔隙体积BV;
d、统计天然气层的总孔隙体积POR;
e、计算离散T2谱各半幅点对应的天然气层含气饱和度Sghi;
f、计算出天然气层的含气饱和度;
g、根据误差最小原则寻找点M;
h、增加搜索范围,优化确定出T2截止值。
所述a步骤具体包括:
核磁共振原始测井数据经过数据分析之后,得到多组T2谱,选择两组T2谱进行叠加,得到叠加后的离散T2谱;
再确定离散T2谱的波峰的位置:假设第j个离散T2谱分量对应的是离散T2谱的某个极大值点,则必然满足下式:
……(1)
ψj为离散T2谱第j点的T2幅度;k为离散T2谱离散点的个数;
确定离散T2谱的波谷位置:假设第j点是离散T2谱的某个极小值点,则必然满足下式:
……(2)
根据以上式(1)、式(2)对离散T2谱进行搜索,得到波峰、波谷的T2时间和幅度值。
所述b步骤中,根据离散T2谱的形态特征,得到半幅点在离散T2谱横轴上的T2时间及半幅点的个数N。
所述c步骤中,在离散T2谱横轴上以4ms为起点,半幅点的T2时间值为终点,将起点和终点之间每点的T2幅度值进行累加,累加值就是半幅点对应的孔隙体积BV,由于有N个半幅点,因而有N个BV,表示为BVi(i=1,…,N)。
所述d步骤中,在离散T2谱横轴上以4ms为起点,2048ms为终点,将每点的T2幅度值进行累加,累加值就是天然气层总孔隙体积POR。
所述e步骤中,计算离散T2谱各半幅点对应的天然气层含气饱和度Sghi,计算模型为:
(i=1,…,N)……(3)。
所述f步骤中,用阿尔奇公式计算出天然气层的含气饱和度,计算公式如下:
……(4)
式中:Sg—含气饱和度,小数;Rw—地层水电阻率(地层水分析资料得到),单位Ω·m;Rt——深侧向电阻率,单位Ω·m;m、a—岩石胶结指数(地区参数),n、b—饱和度指数(地区参数)。
所述g步骤中,将Sghi与Sg比较,计算出Sghi与Sg差的绝对值,取出最小值EM:
(i=1,…M,…N)(5)
式中:min表示取最小值,abs表示取绝对值,由EM得到点M,在离散T2谱横轴上得到点M的T2时间值T2M,单位为ms。
所述h步骤中,在离散T2谱的横轴上,以T2M为基点,确定一个变量,向左增加若干个点,向右增加若干个点,对这些点重复步骤c—f;再加上点M,重复步骤g,搜索出含气饱和度误差最小对应的点P,点P在离散T2谱横轴上的T2值T2P为要测量的T2截止值。
采用本发明的优点在于:
一、在没有岩心实验分析的情况下,根据核磁共振测井的T2谱,采用本发明可以准确测量出天然气层的T2截止值,由于测量得出的T2截止值精度更高,因此计算的毛管束缚水体积、渗透率等储层参数更符合地层实际。
二、本发明得到的T2截止值为核磁测井资料孔隙结构评价、天然气层识别等深层次应用奠定基础,与中国专利200510072232.9采用岩心实验分析得到T2截止值的方法比较,不仅能节约大量的实验费用,还能在没有取心的地层中使用,因而实用性更强。
综上,本发明可在有核磁测井资料的碳酸盐岩、碎屑岩、页岩气、火成岩等任何地层中使用,应用范围广;不需要岩心实验分析,弥补了取心少或没有取心的缺陷;确定出的T2截止值能提高毛管束缚水体积、渗透率等储层参数的计算精度,为核磁测井资料孔隙结构评价、天然气层识别等深层次应用也奠定了基础,应用前景好。
附图说明
图1a为解谱后A组T2谱分布图
图1b为解谱后C组T2谱分布图
图1c为A组T2谱和C组T2谱叠加形成的离散T2谱示意图
图2a为离散T2谱单峰与T2半幅点之间的关系图
图2b为离散T2谱双峰与T2半幅点之间的关系图
图2c为离散T2谱三峰与T2半幅点之间的关系图
图3为本发明得到的T2截止值与岩心实验分析得到的T2截止值的交会图分析
图4为本发明得到的T2截止值应用于计算毛管束缚水孔隙度与岩心实验结果的交会图分析
图5为PL5井实际的应用处理结果图。
具体实施方式
实施例1
一种非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:选择两组核磁共振测井得到的T2谱叠加得到离散T2谱,如图1a—图1c所示;根据离散T2谱变化形态确定出半幅点,计算出对应的含气饱和度,根据误差最小原则寻找到点M,在离散T2谱横轴上的T2M±预设值ms范围内 搜索出含气饱和度误差最小对应的点P,测量出天然气层的T2截止值。
所述方法具体包括如下步骤:
a、确定离散T2谱波峰与波谷;
b、确定离散T2谱半幅点的T2时间;
c、统计离散T2谱半幅点对应的孔隙体积BV;
d、统计天然气层的总孔隙体积POR;
e、计算离散T2谱各半幅点对应的天然气层含气饱和度Sghi;
f、计算出天然气层的含气饱和度;
g、根据误差最小原则寻找点M;
h、增加搜索范围,优化确定出T2截止值。
所述a步骤具体包括:
核磁共振原始测井数据经过数据分析之后,得到多组T2谱,选择两组T2谱进行叠加,得到叠加后的离散T2谱;
再确定离散T2谱的波峰的位置:假设第j个离散T2谱分量对应的是离散T2谱的某个极大值点,则必然满足下式:
……(1)
ψj为离散T2谱第j点的T2幅度;k为离散T2谱离散点的个数;
确定离散T2谱的波谷位置:假设第j点是离散T2谱的某个极小值点,则必然满足下式:
……(2)
根据以上式(1)、式(2)对离散T2谱进行搜索,得到波峰、波谷的T2时间和幅度值。
所述b步骤中,根据离散T2谱的形态特征,得到半幅点在离散T2谱横轴上的T2时间及半幅点的个数N。
所述c步骤中,在离散T2谱横轴上以4ms为起点,半幅点的T2时间值为终点,将起点和终点之间每点的T2幅度值进行累加,累加值就是半幅点对应的孔隙体积BV,由于有N个半幅点,因而有N个BV,表示为BVi(i=1,…,N)。
所述d步骤中,在离散T2谱横轴上以4ms为起点,2048ms为终点,将每点的T2幅度值进行累加,累加值就是天然气层总孔隙体积POR。
所述e步骤中,计算离散T2谱各半幅点对应的天然气层含气饱和度Sghi,计算模型为:
(i=1,…,N)……(3)。
所述f步骤中,用阿尔奇公式计算出天然气层的含气饱和度,计算公式如下:
……(4)
式中:Sg—含气饱和度,小数;Rw—地层水电阻率(地层水分析资料得到),单位Ω·m;Rt——深侧向电阻率,单位Ω·m;m、a—岩石胶结指数(地区参数),n、b—饱和度指数(地区参数)。
所述g步骤中,将Sghi与Sg比较,计算出Sghi与Sg差的绝对值,取出最小值EM:
(i=1,…M,…N)(5)
式中:min表示取最小值,abs表示取绝对值,由EM得到点M,在离散T2谱横轴上得到点M的T2时间值T2M,单位为ms。
所述h步骤中,在离散T2谱的横轴上,以T2M为基点,确定一个变量,向左增加若干个点,向右增加若干个点(此处的若干为预先设定值),对这些点重复步骤c—f;再加上点M,重复步骤g,搜索出含气饱和度误差最小对应的点P,点P在离散T2谱横轴上的T2值T2P为要测量的T2截止值。
实施例2
本实施例对本发明做进一步详细说明,采用的方案流程如下:
第一步:确定离散T2谱的波峰与波谷
核磁共振原始测井数据经过数据分析之后,会得到多组T2谱,通常选择两组T2谱进行叠加,这两组T2谱是A组T2谱(测井采集参数等待时间13s,回波间隔0.9ms)和C组T2谱(测井采集参数等待时间20ms,回波间隔0.6ms)进行叠加,叠加后得到离散T2谱,就是用来计算变T2截止值的目标T2谱,这一过程如图1a—图1c所示。
首先要确定离散T2谱的波峰的位置。因为离散T2谱是离散的,假设第j个离散T2谱分量对应的是离散T2谱的某个极大值点(波峰),那么它必然满足下式:
……(1)
ψj为离散T2谱第j点的T2幅度,单位%;k为离散T2谱离散点的个数。
其次要确定离散T2谱的波谷位置。假设第j点是离散T2谱的某个极小值点,也就是在波谷的位置,那么它必然满足下式:
……(2)
根据以上式(1)、式(2)对离散T2谱进行搜索,就可得到波峰、波谷的T2时间和幅度值。
第二步:确定离散T2谱半幅点的T2时间
根据离散T2谱的形态特征,如果离散T2谱是单峰,那么离散T2谱只会找到一个峰值,将有两个半幅点(定义为波峰T2幅度与波谷T2幅度的中点),如图2a所示;双峰离散T2谱将有4个半幅点(图2b);三峰离散T2谱将有6个半幅点(图2c);以此类推。由此可以得到半幅点在离散T2谱横轴上的T2时间及半幅点的个数N。
第三步:统计离散T2谱半幅点对应的孔隙体积BV
在离散T2谱横轴上以4ms为起点,半幅点的T2时间值为终点,将中间每点的T2幅度值进行累加,累加值就是半幅点对应的孔隙体积BV。因为有N个半幅点,所以有N个BV,表示为到BVi(i=1,…,N)。
第四步:统计天然气层的总孔隙体积POR
在横轴上以4ms为起点,2048ms为终点,将每点的T2幅度值进行累加,累加值就是天然气层总孔隙体积POR。
第五步:计算离散T2谱各半幅点对应的天然气层含气饱和度Sghi,计算模型为:
(i=1,…,N)……(3)。
第六步:用阿尔奇公式计算出天然气层的含气饱和度
用Archie公式计算天然气层的含气饱和度式子为:
……(4)
式中:Sg—含气饱和度,小数;Rw—地层水电阻率(地层水分析资料得到),Ω·m;Rt——深侧向电阻率,Ω·m;m、a—岩石胶结指数(地区参数),n、b—饱和度指数(地区参数)。
第七步:根据误差最小原则寻找点M
将Sghi与Sg比较,计算出Sghi与Sg差的绝对值,取出最小值EM:
(i=1,…M,…N)(5)
式中:min表示取最小值,abs表示取绝对值。由EM得到点M,就能在离散T2谱横轴上得到点M的T2时间值T2M,单位为ms。
第八步:增加搜索范围,优化确定出T2截止值
在离散T2谱的横轴上,以T2M为基点,以1ms为变量,向左增加5个点(此处并不局限于1ms和5个点,仅为举例说明),分别为T2M-1ms、T2M-2ms、T2M-3ms、T2M-4ms、T2M-5ms;向右增加5个点,分别为T2M+1ms、T2M+2ms、T2M+3ms、T2M+4ms、T2M+5ms。对这10个点,重复第三步~第六步;加上点M共11个点,重复第七步,搜索出含气饱和度误差最小对应的点P,点P在离散T2谱横轴上的T2值T2P(单位为ms)就是我们要测量的T2截止值(T2Cutoff)。
实施例3
如图2所示,图中虚线与离散T2谱线的交点为半幅点。
如图3所示,PL地区32颗岩心样品,利用本计算方法得到的T2截止值与岩心实验分析得到的T2截止值的交会图分析。展示了利用本计算方法与岩心实验分析得到T2截止值很好的线性关系。
如图4所示,PL地区32颗岩心样品,利用本计算方法得到T2截止值应用于计算毛管束缚水孔隙度与岩心实验结果的交会图分析。展示了本变T2截止值计算束缚水孔隙度与岩心实验结果具有很好的一致性。
如图5所示,PL5井实际的应用处理结果,其中第1道曲线展示了变T2截止值的计算结果,第2道曲线展示了变T2截止值、固定T2截止值(33ms)分别计算得到了束缚水孔隙度与岩心实验得到的束缚水孔隙度的对比结果;第3道曲线展示了基于变T2截止值,固定T2截止值计算的渗透率与岩心实验渗透率对比。均证实了本方法计算T2截止值的可靠性。
Claims (10)
1.一种非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:选择两组核磁共振测井得到的T2谱叠加得到离散T2谱,根据离散T2谱变化形态确定出半幅点,计算出对应的含气饱和度,根据误差最小原则寻找到点M,在离散T2谱横轴上的T2M±预设值ms范围内搜索出含气饱和度误差最小对应的点P,测量出天然气层的T2截止值。
2.根据权利要求1所述的非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
a、确定离散T2谱波峰与波谷;
b、确定离散T2谱半幅点的T2时间;
c、统计离散T2谱半幅点对应的孔隙体积BV;
d、统计天然气层的总孔隙体积POR;
e、计算离散T2谱各半幅点对应的天然气层含气饱和度Sghi;
f、计算出天然气层的含气饱和度;
g、根据误差最小原则寻找点M;
h、增加搜索范围,优化确定出T2截止值。
3.根据权利要求2所述的非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于,所述a步骤具体包括:
核磁共振原始测井数据经过数据分析之后,得到多组T2谱,选择两组T2谱进行叠加,得到叠加后的离散T2谱;
再确定离散T2谱的波峰的位置:假设第j个离散T2谱分量对应的是离散T2谱的某个极大值点,则必然满足下式:
……(1)
ψj为离散T2谱第j点的T2幅度;k为离散T2谱离散点的个数;
确定离散T2谱的波谷位置:假设第j点是离散T2谱的某个极小值点,则必然满足下式:
……(2)
根据以上式(1)、式(2)对离散T2谱进行搜索,得到波峰、波谷的T2时间和幅度值。
4.根据权利要求3所述的非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:所述b步骤中,根据离散T2谱的形态特征,得到半幅点在离散T2谱横轴上的T2时间及半幅点的个数N。
5.根据权利要求4所述的非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:所述c步骤中,在离散T2谱横轴上以4ms为起点,半幅点的T2时间值为终点,将起点和终点之间每点的T2幅度值进行累加,累加值就是半幅点对应的孔隙体积BV,由于有N个半幅点,因而有N个BV,表示为BVi(i=1,…,N)。
6.根据权利要求5所述的非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:所述d步骤中,在离散T2谱横轴上以4ms为起点,2048ms为终点,将每点的T2幅度值进行累加,累加值就是天然气层总孔隙体积POR。
7.根据权利要求6所述的非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:所述e步骤中,计算离散T2谱各半幅点对应的天然气层含气饱和度Sghi,计算模型为:
(i=1,…,N)……(3)。
8.根据权利要求7所述的非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:所述f步骤中,用阿尔奇公式计算出天然气层的含气饱和度,计算公式如下:
……(4)
式中:Sg—含气饱和度,小数;Rw—地层水电阻率,单位Ω·m;Rt——深侧向电阻率,单位Ω·m;m、a—岩石胶结指数,n、b—饱和度指数。
9.根据权利要求8所述的非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:所述g步骤中,将Sghi与Sg比较,计算出Sghi与Sg差的绝对值,取出最小值EM:
(i=1,…M,…N)(5)
式中:min表示取最小值,abs表示取绝对值,由EM得到点M,在离散T2谱横轴上得到点M的T2时间值T2M,单位为ms。
10.根据权利要求9所述的非实验测量天然气层T2截止值的方法,其特征在于:所述h步骤中,在离散T2谱的横轴上,以T2M为基点,确定一个变量,向左增加若干个点,向右增加若干个点,对这些点重复步骤c—f;再加上点M,重复步骤g,搜索出含气饱和度误差最小对应的点P,点P在离散T2谱横轴上的T2值T2P为要测量的T2截止值。
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核磁共振测井T2cutoff确定方法及适用性分析;肖亮 等;《地球物理学进展》;20080215;第23卷(第1期);全文 * |
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CN103437759A (zh) | 2013-12-11 |
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