CN104632202B - 确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法及装置，用以解决现有技术中不易直接准确获得干粘土三孔隙度测井参数值的技术问题，该方法包括：获取待测井目标层位连续深度的自然伽玛测井曲线、核磁共振总孔隙度曲线和三孔隙度测井曲线；在纯泥岩段确定计算干粘土体积含量时所需的自然伽玛最大值；计算目标层位每个深度的干粘土体积含量；计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值、中子值和密度值；计算选取的干粘土的声波时差值、中子值和密度值的平均值，以确定干粘土三孔隙度测井参数值。本发明技术方案，通过将核磁共振总孔隙度、常规自然伽玛和三孔隙度测井资料有机结合起来，得到干粘土三孔隙度测井参数值，利于准确评估油气储量。

Description

确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法及装置

技术领域

本发明涉及石油勘探测井技术领域，特别涉及一种确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法及装置。

背景技术

泥质砂岩地层在我国陆相地层中广泛分布，是油气勘探领域的重中之重。在该类地层中，准确计算地层总孔隙度是含油气定量评价的关键一环。总孔隙度的准确与否，直接影响含油气饱和度的计算精度。若总孔隙度计算值比实际值偏小，则在其它条件一样时最终计算的含油气饱和度将比实际值偏小，进而可能导致油气层解释的误判，漏失油气层，影响本地区储量评价精度。在仅有常规测井资料的情况下，准确确定目标层位干粘土的声波或中子、密度值，对于准确计算地层总孔隙度而言至关重要。因为根据泥质砂岩的声波、中子、密度测井响应方程，在其它参数已知的情况下，干粘土的三孔隙度测井值(声波、中子、密度值)的高低直接影响地层总孔隙度的变化。比如当干粘土的密度值越低或者声波时差值越大或者中子值越大，则地层总孔隙度越小。由于粘土类型随深度变化而变化，且连续深度的测井值是干粘土与石英等骨架矿物及孔隙流体的综合响应，故直接准确确定目标层位干粘土三孔隙度测井值的难度非常大。前人通常用中子密度交汇图来确定干粘土的中子与密度值，但该方法首先需要在交汇图中确定含水纯砂岩点及湿粘土点的位置，由于同一地质层位含水纯砂岩点的位置并非固定不变，而是随着储层孔隙度的变化而变化，故在交汇图中确定干粘土点位置的方法具有很强的主观随意性和不确定性，从而使得最终确定的干粘土的中子、密度值与实际相比可能有较大误差，进而严重影响孔隙度及含油气饱和度的评价精度，影响勘探家的区域地质认识及技术决策。

由此可见，现有技术中不易直接准确获得干粘土三孔隙度测井参数值，导致总孔隙度计算存在误差，从而影响含油气饱和度的计算精度。

发明内容

本发明提供了一种确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法，用以解决了现有技术中不易直接准确获得干粘土三孔隙度测井参数值的技术问题。该方法包括：

获取待测井目标层位连续深度的自然伽玛测井曲线、核磁共振总孔隙度曲线和三孔隙度测井曲线；

根据自然伽玛测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，在纯泥岩段确定计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值；

根据自然伽玛最大值计算目标层位每个深度的干粘土体积含量；

根据每个深度的干粘土体积含量、三孔隙度测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，利用泥质砂岩地层三孔隙度测井响应方程，计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值、中子值和密度值；

选取目标层位中干粘土体积含量大于预设百分比含量的且没有扩径现象的深度段，分别计算选取深度段内干粘土的声波时差值的平均值、中子值的平均值和密度值的平均值，以确定干粘土三孔隙度测井参数值。

本发明还提供了一种确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置，用以解决了现有技术中不易直接准确获得干粘土三孔隙度测井参数值的技术问题，该装置包括：

获取模块，用于获取待测井目标层位连续深度的自然伽玛测井曲线、核磁共振总孔隙度曲线和三孔隙度测井曲线；

自然伽玛最大值计算模块，用于根据所述自然伽玛测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，在纯泥岩段确定计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值；

干粘土体积含量计算模块，用于根据自然伽玛最大值计算目标层位每个深度的干粘土体积含量；

三孔隙度测井参数值计算模块，用于根据每个深度的干粘土体积含量、三孔隙度测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，利用泥质砂岩地层三孔隙度测井响应方程，计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值、中子值和密度值；

三孔隙度测井参数值确定模块，用于选取目标层位中干粘土体积含量大于预设百分比含量且没有扩径现象的深度段，分别计算选取深度段内的干粘土的声波时差值的平均值、中子值的平均值和密度值的平均值，以确定干粘土三孔隙度测井参数值。

本发明实施例通过将核磁共振总孔隙度与常规自然伽玛及三孔隙度测井资料有机结合起来，建立了一套准确确定目标层位干粘土三孔隙度测井参数值的方案，借助该套方案可以快速利用常规测井资料准确计算地层总孔隙度，为提高流体性质识别符合率及含油气饱和度评价精度、准确评估区域油气资源潜力奠定坚实基础。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例中确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中待测井的综合成果图；

图4是本发明实施例中待测井的邻井的综合成果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明利用核磁测井能够提供准确的不受骨架变化影响的总孔隙度的优势，提供了一种常规测井与核磁测井相结合的干粘土三孔隙度测井参数值确定方法，为规模利用常规测井资料准确计算地层总孔隙度开辟了一个新途径。下面进行具体说明。

图1是本发明实施例中确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法的流程示意图；如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤101：获取待测井目标层位连续深度的自然伽玛测井曲线、核磁共振总孔隙度曲线和三孔隙度测井曲线；

步骤102：根据自然伽玛测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，在纯泥岩段确定计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值；

步骤103：根据自然伽玛最大值计算目标层位每个深度的干粘土体积含量；

步骤104：根据每个深度的干粘土体积含量、三孔隙度测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，利用泥质砂岩地层三孔隙度测井响应方程，计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值、中子值和密度值；

步骤105：选取目标层位中干粘土体积含量大于预设百分比含量且没有扩径现象的深度段，分别计算选取深度段内干粘土的声波时差值的平均值、中子值的平均值和密度值的平均值，以确定干粘土三孔隙度测井参数值。

具体实施时，步骤101是对重点井采集常规测井及核磁共振测井资料。核磁共振测井能够在连续深度范围内提供受岩性变化影响较小的较准确的地层总孔隙度信息，将其与常规的自然伽玛测井、三孔隙度测井(声波、中子、密度测井)有机结合起来，为本发明的实施奠定了基础。

具体实施时，在步骤102中，自然伽玛最大值的计算公式为：

其中，GR_max为计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值，GR为纯泥岩段内的自然伽玛特征值；GR_min为目标层位纯砂岩段的自然伽玛最小值；φ_t为纯泥岩段内核磁共振总孔隙度特征值。

下面围绕上述自然伽玛最大值的计算公式的推导过程进行说明：

在纯泥岩段，认为其它骨架矿物(石英、长石等)的体积为0，故其干粘土体积含量可用如下公式计算：

V_sh＝1-φ_t (1)

其中，V_sh为干粘土体积含量；φ_t为核磁共振总孔隙度，可以通过核磁共振总孔隙度测井曲线得到。

同时，干粘土体积含量还可以用如下公式计算：

其中，当前深度的自然伽玛GR_sh为已知，目标层位纯砂岩段的自然伽玛GR_min为已知，测井专家可以准确确定，计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值GR_max为待求值。

根据公式(1)和公式(2)，可以得到计算GR_max的公式：

进一步得到上述自然伽玛最大值的计算公式：

具体实施时，在步骤103中，根据自然伽玛最大值计算目标层位每个深度的干粘土体积含量的计算公式可以用上述公式(2)，在利用公式(2)进行计算时，当前深度的自然伽玛GR_sh可以通过自然伽玛曲线得到，每个深度的自然伽玛GR_sh不同，自然伽玛最大值GR_max已经通过公式(4)计算得到，自然伽玛GR_min为已知。

由于核磁共振总孔隙度包含与粘土束缚水所占孔隙空间相对应的孔隙度，这样与现有技术相比较，本发明在利用上述自然伽玛最大值的计算公式(4)来确定计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值时，结果更为准确，从而使得在利用上述公式(2)计算每个深度的干粘土体积含量时，也更为准确，为后续得到准确的三孔隙度测井参数值奠定了良好的基础。

在一个实施例中，在步骤104中，密度测井响应方程为：

den＝den_sh·V_sh+den_f·φ_t+(1-V_sh-φ_t)·den_m (5)

通过上述公式(5)即可以推导出，计算目标层位每个深度干粘土的密度值的计算公式为：

同理可以推导出计算目标层位每个深度干粘土的中子值的计算公式为：

同理可以推导出计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值的计算公式为：

其中，ac_sh为干粘土声波时差值(待求)，ac为当前深度的声波时差曲线值(已知)，ac_f为孔隙流体声波时差值，ac_m为骨架声波时差值；cn_sh为干粘土的中子值(待求)，cn为当前深度的中子曲线值(已知)，cn_f为孔隙流体中子值，cn_m为骨架密度值；den_sh为干粘土的密度值(待求)，den为当前深度的密度曲线值(已知)，den_f为孔隙流体密度值，den_m为骨架密度值；V_sh为当前深度的干粘土体积含量，已通过步骤103得到；φ_t为目标层位当前深度的核磁共振总孔隙度，可以通过核磁共振总孔隙度曲线得到。当前深度的声波时差曲线值ac可以通过声波时差测井曲线得到，当前深度的中子曲线值cn可以通过中子测井曲线得到，当前深度的密度曲线值den可以通过密度测井曲线得到。孔隙流体声波时差值ac_f、孔隙流体中子值cn_f和孔隙流体密度值den_f这些值为重点井及邻井所在区域的常数值，均为已知。

由于利用上述公式(2)计算每个深度的干粘土体积含量准确，同时由于总孔隙度φ_t为核磁共振总孔隙度，它包含了与粘土束缚水所占孔隙空间相对应的孔隙度，所以由上述计算公式(6)计算出的每个深度干粘土的密度值、计算公式(7)计算出的每个深度干粘土的中子值和计算公式(8)计算出的每个深度干粘土的声波时差值更为准确。

在一个实施例中，在步骤105中，

计算选取深度段内的干粘土的密度值的平均值的计算公式为：

计算选取深度段内的干粘土的声波时差值的平均值的计算公式为：

计算选取深度段内的干粘土的中子值的平均值的计算公式为：

其中，ac_sh为目标层位的干粘土声波时差值(待求)，(ac_sh)_i为第i个深度的干粘土声波时差值，已通过公式(8)计算得到；cn_sh为目标层位的干粘土中子值(待求)，(cn_sh)_i为第i个深度的干粘土中子值，已通过公式(7)计算得到；den_sh为目标层位的干粘土密度值(待求)，(den_sh)_i为第i个深度的干粘土密度值已通过公式(6)计算得到；N为目标层位干粘土体积含量大于百分之六十且没有扩径现象的深度点的数量总和，所属第i个深度属于其中之一。

由于由上述计算公式(6)计算出的每个深度干粘土的密度值、计算公式(7)计算出的每个深度干粘土的中子值和计算公式(8)计算出的每个深度干粘土的声波时差值准确，所以由上述公式(9)确定最终的干粘土密度值，由上述公式(10)确定的干粘土声波时差值，由上述公式(11)确定的干粘土中子值更为准确。由此可见，通过本发明提供的技术方案可以得到目标层位准确的干粘土三孔隙度测井参数值，利于准确评估油气储量。

在一个实施例中，预设百分比含量的取值为百分之六十。

根据已确定的干粘土三孔隙度测井参数值，利用常规测井资料，计算待测井及待测井的邻井的目标层位中地层总孔隙度，并与核磁共振总孔隙度进行对比，以验证干粘土三孔隙度测井参数值的准确度。

通过上述步骤，验证了利用本发明实施例中确定三孔隙度测井参数值方法的准确性，这样仅需利用核磁共振测井方法，在重点井测井得到核磁共振总孔隙度资料，无需再对相邻井进行核磁共振测井，即可以利用本发明实施例提供的确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法得到干粘土三孔隙度测井参数值，随后将其直接应用到邻井，这样邻井就可以直接利用常规测井资料开展规模应用，准确计算出地层总孔隙度值，进而为准确计算地层含油气性奠定基础，同时还节省了时间和成本。

具体实施时，可以利用中子、密度测井来联合计算地层总孔隙度，中子密度测井响应方程如下：

式中：φ_t为地层总孔隙度；den_sh、cn_sh分别为干粘土的密度、中子值，已通过公式(9)和(11)准确计算得到；den_m、cn_m分别为骨架矿物的密度、中子值，den_f、cn_f分别为孔隙流体的密度、中子值，上述den_m、cn_m、den_f和cn_f这些值为重点井所在地段的常数值，均为已知。

当然，也可以利用声波测井响应方程来计算总孔隙度，声波测井响应方程如下：

其中，ac_sh为干粘土的声波时差值，已通过公式(10)准确计算得到；ac_m为骨架矿物声波时差值，ac_f为孔隙流体的声波时差值，ac_m和ac_f为重点井及邻井所在地段的常数值，均为已知。

具体选用公式(12)还是(13)来进行计算地层总孔隙度是根据实际工作中待测井的具体情况来进行选择。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置，如下面的实施例所述。由于确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置解决问题的原理与确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法相似，因此确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置的实施可以参见确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“模块”是可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图2是本发明实施例中确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括获取模块02、自然伽玛最大值计算模块04、干粘土体积含量计算模块06、三孔隙度测井参数值计算模块08和三孔隙度测井参数值确定模块10，下面具体说明上述这些模块的作用：

获取模块02，用于获取待测井目标层位连续深度的自然伽玛测井曲线、核磁共振总孔隙度曲线和三孔隙度测井曲线；

自然伽玛最大值计算模块04，用于根据自然伽玛曲线和核磁共振总孔隙度曲线，在纯泥岩段确定计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值；

干粘土体积含量计算模块06，用于根据自然伽玛最大值计算目标层位每个深度的干粘土体积含量；

三孔隙度测井参数值计算模块08，用于根据每个深度的干粘土体积含量、三孔隙度测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，利用泥质砂岩地层三孔隙度测井响应方程，计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值、中子值和密度值；

三孔隙度测井参数值确定模块10，用于选取目标层位中干粘土体积含量大于预设百分比含量的且没有扩径现象的深度段，分别计算选取深度段内的干粘土的声波时差值的平均值、中子值的平均值和密度值的平均值，以确定干粘土三孔隙度测井参数值。

在一个实施例中，自然伽玛最大值计算模块04应用的计算公式为：

其中，GR_max为在纯泥岩段内确定的计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值，GR为纯泥岩段的自然伽玛特征值；GR_min为目标层位纯砂岩段的自然伽玛最小值；φ_t为纯泥岩段核磁共振总孔隙度特征值。

在一个实施例中，在三孔隙度测井参数值计算模块08中，

计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值的计算公式为：

计算目标层位每个深度干粘土的中子值的计算公式为：

计算目标层位每个深度干粘土的密度值的计算公式为：

其中，ac_sh为干粘土声波时差值，ac为当前深度的声波时差曲线值，ac_f为孔隙流体声波时差值，ac_m为骨架声波时差值，cn_sh为干粘土的中子值，cn为当前深度的中子曲线值，cn_f为孔隙流体中子值，cn_m为骨架中子值，den_sh为干粘土的密度值，den为当前深度的密度曲线值，den_f为孔隙流体密度值，den_m为骨架密度值，V_sh为干粘土体积含量，φ_t为目标层位当前深度的核磁共振总孔隙度。

在一个实施例中，在三孔隙度测井参数值确定模块10中，

计算选取深度段内的干粘土的声波时差值的平均值的计算公式为：

计算选取深度段内的干粘土的中子值的平均值的计算公式为：

计算选取深度段内的干粘土的密度值的平均值的计算公式为：

其中，ac_sh为目标层位的干粘土声波时差值，(ac_sh)_i为第i个深度的干粘土声波时差值，cn_sh为目标层位的干粘土中子值，(cn_sh)_i为第i个深度的干粘土中子值，den_sh为目标层位的干粘土密度值，(den_sh)_i为第i个深度的干粘土密度值，N为目标层位干粘土体积含量大于百分之六十且没有扩径现象的深度点的数量总和。所属第i个深度属于N个深度点之一。

本发明实施例中提供的确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置，通过将核磁共振总孔隙度、常规自然伽玛和三孔隙度测井资料有机结合起来，快速得到目标层位准确的干粘土三孔隙度测井参数值，利于准确评估油气储量。

下面再以实例来进行说明，以便于理解如何实施本发明。

以某油田一口重点井X井(即为待测井)及其邻井Y井为例，来具体说明本发明的技术方案。

第一步，对X井采集常规测井系列及核磁共振测井资料，采集常规测井资料包括：自然伽玛测井曲线和三孔隙度测井曲线等。磁共振测井资料包括核磁共振总孔隙度曲线等。

图3为重点井X井(即为待测井)的综合成果图。如图3所示，第1道为岩性道，包含自然伽玛曲线GR、自然电位曲线SP和井径曲线CAL；第2道为深度道，指示地层深度；第3道为岩屑录井道，指示岩性变化；第4道显示的为声波时差曲线AC、中子曲线CNL、密度曲线DEN(即三孔隙度测井曲线)；第5道为电阻率道，包含深电阻率曲线RT、浅电阻率曲线RXO；第6道显示的为核磁共振T₂谱，反映地层孔隙结构变化；第7道为总孔隙度道，包含核磁总孔隙度曲线PORT及利用干粘土中子、密度值计算得到的中子密度总孔隙度曲线PHI_CD；第8道显示的为干粘土体积含量曲线；第9至11道分别显示的为利用本发明计算得到的干粘土声波时差(ac_sh)、中子(cnl_sh)及密度(den_sh)值。

常规测井系列包括自然伽玛(GR)、自然电位(SP)、声波(AC)、中子(CNL)、密度(DEN)、电阻率(深电阻率RT、浅电阻率RXO)等测井系列，采集这些资料后得到相应的测井曲线，包括自然伽马曲线，三孔隙测度测井曲线。其中，电阻率(深电阻率RT、浅电阻率RXO)和自然电位(SP)等测井资料可以在得到准确的干粘土三孔隙度测井参数值、进一步计算得到地层总孔隙度后，计算油气饱和度时应用到。核磁共振测井原始资料经处理后能得到不受岩性变化影响的核磁共振总孔隙度曲线(PORT)等有用信息。图3中第1道、第4～5道为常规测井资料，第6道为核磁共振T₂谱，第7道中的PORT为核磁共振总孔隙度。

第二步，在纯泥岩段(4061-4065米)，利用核磁总孔隙度曲线PORT及自然伽玛曲线GR来确定计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值GR_max。

当前纯泥岩段的曲线特征值满足公式(3)。本步骤的公式中，纯砂岩段的自然伽玛特征值GR_min为30，当前泥岩段自然伽玛特征值GR为94.85，核磁共振总孔隙度PORT的特征值为0.12。由此根据公式(4)计算得到GR_max为104。

第三步，利用自然伽玛测井曲线，连续深度计算干粘土体积含量。

利用连续深度的自然伽玛曲线GR、纯砂岩段的自然伽玛最小值GR_min、第二步计算得到的自然伽玛最大值GR_max，利用公式(2)，连续深度计算干粘土体积含量V_sh，参见图3中的第8道。

第四步，根据泥质砂岩地层三孔隙度测井响应方程，利用核磁总孔隙度计算目标层位每个深度点处干粘土的声波时差、中子、密度值。

本步骤中，骨架及流体的声波时差响应值分别为ac_m＝182us/m，ac_f＝620us/m；骨架及流体的中子响应值分别为cnl_m＝-4，cnl_f＝96；骨架及流体的密度响应值分别为den_m＝2.65，den_f＝1。将三孔隙度测井曲线(AC、CNL、DEN)、核磁总孔隙度曲线PORT及骨架与流体的三孔隙度测井响应值代入公式6至公式8中，连续深度范围内计算得到目标层位干粘土的声波、中子、密度值(ac_sh、cnl_sh、den_sh)。计算结果见图3中的第9至第11道。

第五步，在目标层位，根据公式9至公式11，对干粘土体积含量大于60％且没有明显扩径现象的层段，统计干粘土的声波时差、中子及密度的平均值，以此作为目标层位干粘土的三孔隙度测井参数值，将其用于基于常规测井资料的总孔隙度计算中。本实例中，目标层位干粘土的声波时差平均值为250us/m，中子平均值为19.64％，密度平均值为2.74g/cm³。

第六步，根据已经确定的干粘土三孔隙度测井参数值，利用常规测井资料在本重点井及其邻井中计算地层总孔隙度，并结合相关资料检验应用效果。

图3中第7道的中子密度孔隙度PHI_CD是利用从X井获得的目标层位的干粘土中子与密度参数值及X井的中子和密度测井曲线根据公式12计算得到的地层总孔隙度。图中可以看出，PHI_CD与核磁共振总孔隙度PORT在目的层具有非常好的一致性。

图4为重点井X井的邻井Y井的综合成果图。图中各道含义与图3对应道相同，在此不再赘述。在相同的目标层位，利用在X井获得的干粘土中子、密度参数值，以及Y井的中子、密度曲线，根据公式(12)来连续计算Y井所钻遇目的层的总孔隙度PHI_CD。计算结果与Y井的核磁共振总孔隙度PORT十分吻合，见图4第7道，即验证了通过本发明的技术方案得到的干粘土三孔隙度测井参数值准确度高。这说明，只要对一口重点井进行核磁共振测井，得到核磁共振总孔隙度，进而通过本发明实施提供的确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法和装置，得到准确的干粘土三孔隙度测井参数值后，其他与该重点井相邻的多口井，不需要再进行探测费用较高的核磁共振测井，就可以基于常规测井资料利用中子密度测井响应方程或者声波测井响应方程，直接计算目标层位的准确的地层总孔隙度，节省时间和成本。

本发明实施例提供的技术方案，通过将核磁共振总孔隙度与常规自然伽玛及三孔隙度测井资料有机结合起来，建立了一套准确确定目标层位干粘土三孔隙度测井参数值的方法，有效解决了干粘土测井参数值不容易直接准确获得的难题，借助该套方法测井分析家可以快速利用常规测井资料准确计算地层总孔隙度，为提高流体性质识别符合率及含油气饱和度评价精度、准确评估区域油气资源潜力奠定坚实基础。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法，其特征在于，包括：

获取待测井目标层位连续深度的自然伽玛测井曲线、核磁共振总孔隙度曲线和三孔隙度测井曲线；

根据所述自然伽玛测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，在纯泥岩段确定计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值；

根据所述自然伽玛最大值计算目标层位每个深度的干粘土体积含量；

根据所述每个深度的干粘土体积含量、三孔隙度测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，利用泥质砂岩地层三孔隙度测井响应方程，计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值、中子值和密度值；

选取目标层位中干粘土体积含量大于预设百分比含量的且没有扩径现象的深度段，分别计算选取深度段内干粘土的声波时差值的平均值、中子值的平均值和密度值的平均值，以确定干粘土三孔隙度测井参数值；

根据所述自然伽玛最大值计算目标层位每个深度的干粘土体积含量的计算公式为：

$V_{sh}=\frac{{\mathrm{GR}}_{sh}-{\mathrm{GR}}_{min}}{{\mathrm{GR}}_{max}-{\mathrm{GR}}_{min}};$

其中，V_sh为干粘土体积含量，GR_max为计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值，GR_sh为每个深度的自然伽玛测井值，GR_min为目标层位纯砂岩段的自然伽玛最小值。

2.如权利要求1所述的确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法，其特征在于，所述根据所述自然伽玛测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，在纯泥岩段确定计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值的计算公式为：

${\mathrm{GR}}_{max}={\mathrm{GR}}_{\min }+\frac{GR-{\mathrm{GR}}_{min}}{1-{\mathrm{\φ}}_t};$

其中，GR_max为计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值，GR为纯泥岩段的自然伽玛特征值；GR_min为目标层位纯砂岩段的自然伽玛最小值；φ_t为纯泥岩段核磁共振总孔隙度特征值。

3.如权利要求1所述的确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法，其特征在于，

按如下公式计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值：

$ac\_sh=\frac{ac-ac\_f\·{\mathrm{\φ}}_t-(1-V_{sh}-{\mathrm{\φ}}_t)\·ac\_m}{V_{sh}};$

按如下公式计算目标层位每个深度干粘土的中子值：

$cn\_sh=\frac{cn-cn\_f\·{\mathrm{\φ}}_t-(1-V_{sh}-{\mathrm{\φ}}_t)\·cn\_m}{V_{sh}};$

按如下公式计算目标层位每个深度干粘土的密度值：

其中，ac_sh为干粘土声波时差值，ac为当前深度的声波时差曲线值，ac_f为孔隙流体声波时差值，ac_m为骨架声波时差值，cn_sh为干粘土的中子值，cn为当前深度的中子曲线值，cn_f为孔隙流体中子值，cn_m为骨架中子值，den_sh为干粘土的密度值，den为当前深度的密度曲线值，den_f为孔隙流体密度值，den_m为骨架密度值，V_sh为干粘土体积含量，φ_t为目标层位当前深度的核磁共振总孔隙度。

4.如权利要求1所述的确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法，其特征在于，

按如下公式计算深度段内干粘土的声波时差值的平均值：

$ac\_sh=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(ac\_sh)}_i}{N};$

按如下公式计算深度段内干粘土的中子值的平均值：

$cn\_sh=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(cn\_sh)}_i}{N};$

按如下公式计算深度段内干粘土的密度值的平均值：

$den\_sh=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(den\_sh)}_i}{N};$

其中，ac_sh为目标层位的干粘土声波时差值，(ac_sh)_i为第i个深度的干粘土声波时差值，cn_sh为目标层位的干粘土中子值，(cn_sh)_i为第i个深度的干粘土中子值，den_sh为目标层位的干粘土密度值，(den_sh)_i为第i个深度的干粘土密度值，N为目标层位干粘土体积含量大于百分之六十且没有扩径现象的深度点数量总和，所述第i个深度属于N个深度点之一。

5.如权利要求1所述的确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法，其特征在于，所述预设百分比含量的取值为百分之六十。

6.一种确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待测井目标层位连续深度的自然伽玛测井曲线、核磁共振总孔隙度曲线和三孔隙度测井曲线；

自然伽玛最大值计算模块，用于根据所述自然伽玛测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，在纯泥岩段确定计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值；

干粘土体积含量计算模块，用于根据所述自然伽玛最大值计算目标层位每个深度的干粘土体积含量；

三孔隙度测井参数值计算模块，用于根据所述每个深度的干粘土体积含量、三孔隙度测井曲线和核磁共振总孔隙度曲线，利用泥质砂岩地层三孔隙度测井响应方程，计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值、中子值和密度值；

三孔隙度测井参数值确定模块，用于选取目标层位中干粘土体积含量大于预设百分比含量的且没有扩径现象的深度段，分别计算选取深度段内干粘土的声波时差值的平均值、中子值的平均值和密度值的平均值，以确定干粘土三孔隙度测井参数值；

根据所述自然伽玛最大值计算目标层位每个深度的干粘土体积含量的计算公式为：

$V_{sh}=\frac{{\mathrm{GR}}_{sh}-{\mathrm{GR}}_{min}}{{\mathrm{GR}}_{max}-{\mathrm{GR}}_{min}};$

其中，V_sh为干粘土体积含量，GR_max为计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值，GR_sh为每个深度的自然伽玛测井值，GR_min为目标层位纯砂岩段的自然伽玛最小值。

7.如权利要求6所述的确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置，其特征在于，所述自然伽玛最大值计算模块应用的计算公式为：

${\mathrm{GR}}_{max}={\mathrm{GR}}_{\min }+\frac{GR-{\mathrm{GR}}_{min}}{1-{\mathrm{\φ}}_t};$

其中，GR_max为计算干粘土体积含量所需的自然伽玛最大值，GR为纯泥岩段的自然伽玛特征值；GR_min为目标层位纯砂岩段的自然伽玛最小值；φ_t为纯泥岩段核磁共振总孔隙度特征值。

8.如权利要求6所述的确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置，其特征在于，在所述三孔隙度测井参数值计算模块中，

按如下公式计算目标层位每个深度干粘土的声波时差值：

$ac\_sh=\frac{ac-ac\_f\·{\mathrm{\φ}}_t-(1-V_{sh}-{\mathrm{\φ}}_t)\·ac\_m}{V_{sh}};$

按如下公式计算目标层位每个深度干粘土的中子值：

$cn\_sh=\frac{cn-cn\_f\·{\mathrm{\φ}}_t-(1-V_{sh}-{\mathrm{\φ}}_t)\·cn\_m}{V_{sh}};$

按如下公式计算目标层位每个深度干粘土的密度值：

$den\_sh=\frac{den-den\_f\·{\mathrm{\φ}}_t-(1-V_{sh}-{\mathrm{\φ}}_t)\·den\_m}{V_{sh}};$

其中，ac_sh为干粘土声波时差值，ac为当前深度的声波时差曲线值，ac_f为孔隙流体声波时差值，ac_m为骨架声波时差值，cn_sh为干粘土的中子值，cn为当前深度的中子曲线值，cn_f为孔隙流体中子值，cn_m为骨架中子值，den_sh为干粘土的密度值，den为当前深度的密度曲线值，den_f为孔隙流体密度值，den_m为骨架密度值，V_sh为干粘土体积含量，φ_t为目标层位当前深度的核磁共振总孔隙度。

9.如权利要求6所述的确定干粘土三孔隙度测井参数值的装置，其特征在于，在所述三孔隙度测井参数值确定模块中，

按如下公式计算深度段内干粘土的声波时差值的平均值：

$ac\_sh=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(ac\_sh)}_i}{N};$

按如下公式计算深度段内干粘土的中子值的平均值：

$cn\_sh=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(cn\_sh)}_i}{N};$

按如下公式计算深度段内干粘土的密度值的平均值：

$den\_sh=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(den\_sh)}_i}{N};$

其中，ac_sh为目标层位的干粘土声波时差值，(ac_sh)_i为第i个深度的干粘土声波时差值，cn_sh为目标层位的干粘土中子值，(cn_sh)_i为第i个深度的干粘土中子值，den_sh为目标层位的干粘土密度值，(den_sh)_i为第i个深度的干粘土密度值，N为目标层位干粘土体积含量大于百分之六十且没有扩径现象的深度点数量总和，所述第i个深度属于N个深度点之一。