CN105422089B - 一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法，首先读取超声成像测井数据和常规测井数据，计算地层泥质含量，然后获取地层参数，计算像素点的波阻抗，计算像素点孔隙度，重复上述过程完成整个深度段的孔隙度计算，最终根据孔隙度数据制作孔隙度谱。本发明是基于超声波传播的原理利用井周超声图像进行公式推导并演绎出的生成孔隙度谱的方法，推演过程中的公式均为基础公式，其适用范围广、精确度高，可进行推广使用，开拓了利用超声成像测井资料生成孔隙度谱的新方向，为地层孔隙度评价提供新的有效手段。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法，属于石油勘探与开发技术领域。
背景技术
在求取储层的基质、次生孔隙度的研究中，国外的Newberry最早提出基于阿尔奇公式，利用电成像图像计算地层孔隙度谱的方法，Hurley、Akbar和Anil Kumar Tyagi都在此方法基础上进一步做了基质、次生孔隙度计算的研究。因此，利用电成像测井图像生成孔隙度谱从而计算储层的原、次生孔隙度分布的方法应用比较广泛。但是，利用超声成像图像生成孔隙度谱的方法比较少，国内的王振杰利用平均超声幅度和孔隙度线性拟合，简单的构建了超声成像孔隙度谱转化的模型。但是，在次生孔隙度发育地层，地层的平均幅度图像变化范围非常大，从而导致该方法拟合出的公式相关系数很低，不具有普适性和准确性，无法进行推广应用。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法，开拓了利用超声成像测井资料生成孔隙度谱的新方向，为地层孔隙度评价提供新的有效手段。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法，包括以下步骤：
(1)读取超声成像测井数据和常规测井数据，根据常规测井数据利用自然伽马或自然电位测井曲线计算地层泥质含量Vsh；超声成像测井数据包含超声成像测井图像，该超声成像测井图像分为超声成像测井回波幅度图像和超声成像测井回波时间图；
(2)获取地层参数和计算参数：
其中地层参数包括：
地层水的密度ρw，单位为g/cm3；
地层岩石骨架的密度ρma，单位为g/cm3；
地层泥质的密度ρsh，单位为g/cm3；
地层水的声波时差△tw，单位为us/m；
地层岩石骨架的声波时差△tma，单位为us/m；
地层泥质的声波时差△tsh，单位为us/m；
泥浆的波抗阻Z1，单位为g/cm3·m/us；
参数m，如果在砂岩地层中，则m＝2；在碳酸盐地层中，m＝2.0～2.4；
计算参数包括：
超声成像测井图像二位数据体的列数n；
超声成像测井超声波初始幅度A0，单位为mV；
(3)根据以下公式计算超声成像测井图像中每个像素点的波阻抗：
其中，βi表示超声成像测井图像中第i个像素点的波阻抗，AMPi表示超声成像测井回波幅度图像第i个像素点的幅度值，单位为mV，TIMi表示超声成像测井回波时间图像第i个像素点的时间值，单位为us，Δt2表示数字声波测井测量的声波时差，单位为us/m，ρ2表示密度测井测量的密度，单位为g/cm3；
(4)利用每个像素点的波抗阻，采用W模型或R模型计算每个像素点的孔隙度；
(5)超声成像测井图像的一个深度点对应的所有像素点的孔隙度计算完成，返回第一步计算下一个深度点所有像素点的孔隙度，直到整个深度段计算完成。
步骤(4)利用每个像素点的波抗阻，采用W模型计算每个像素点的孔隙度，所述W模型包括W1模型和W2模型，具体包括以下过程：将每个像素点的波阻抗代入以下公式，得到该像素点的孔隙度φi：
当泥质含量低于15％时，公式(2)中参数采用W1模型确定：
a＝(ρw-ρma)-Z1(Δtw-Δtma)……(3)
b＝ρma-Z1Δtma……(4)
c＝(ρw-ρma)+Z1(Δtw-Δtma)……(5)
d＝ρma+Z1Δtma……(6)
当泥质含量等于或高于15％时，公式(2)中参数采用W2模型确定：
a＝(ρw-ρma)-Z1(Δtw-Δtma)……(7)
b＝ρma-Z1Δtma+(ρsh-ρma-Z1Δtsh+Z1Δtma)Vsh……(8)
c＝(ρw-ρma)+Z1(Δtw-Δtma)……(9)
d＝ρma+Z1Δtma+(ρsh-ρma-Z1Δtsh+Z1Δtma)Vsh……(10)
步骤(4)利用每个像素点的波抗阻，采用R模型计算每个像素点的孔隙度，具体包括以下过程：联立公式(1)和以下公式并进行遍历取值，得到每个像素点的孔隙度φi：
其中，ρ2＝ρwφi+(1-φi)ρma，1/Δt2＝φi/Δtw+(1-φi)m/Δtma。
本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：本发明是基于超声波传播的原理利用井周超声图像进行公式推导并演绎出的生成孔隙度谱的方法，本发明方法推演过程中的公式均为基础公式，其适用范围广、精确度高，可进行推广使用，开拓了利用超声成像测井资料生成孔隙度谱的新方向，为地层孔隙度评价提供新的有效手段。
附图说明
图1是X井W1与W2模型超声成像孔隙度谱处理成果图。
图2是X井W1与R模型超声成像孔隙度谱处理成果图。
图3是本发明流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法，参照图3，包括以下步骤：
(1)读取超声成像测井数据和常规测井数据，根据常规测井数据利用自然伽马或自然电位测井曲线计算地层泥质含量Vsh；超声成像测井数据包含超声成像测井图像，该超声成像测井图像分为超声成像测井回波幅度图像和超声成像测井回波时间图；
(2)获取包括地层参数和计算参数：
其中地层参数包括：
地层水的密度ρw，单位为g/cm3；
地层岩石骨架的密度ρma，单位为g/cm3；
地层泥质的密度ρsh，单位为g/cm3；
地层水的声波时差△tw，单位为us/m；
地层岩石骨架的声波时差△tma，单位为us/m；
地层泥质的声波时差△tsh，单位为us/m；
泥浆的波抗阻Z1，单位为g/cm3·m/us；
参数m，如果在砂岩地层中，则m＝2；在碳酸盐地层中，m＝2.0～2.4；
计算参数包括：
超声成像测井图像二位数据体的列数n；
超声成像测井超声波初始幅度A0，单位为mV；
(3)根据以下公式计算超声成像测井图像中每个像素点的波阻抗：
其中，βi表示超声成像测井图像中第i个像素点的波阻抗，AMPi表示超声成像测井回波幅度图像第i个像素点的幅度值，单位为mV，TIMi表示超声成像测井回波时间图像第i个像素点的时间值，单位为us，Δt2表示数字声波测井测量的声波时差，单位为us/m，ρ2表示密度测井测量的密度，单位为g/cm3；
(4)利用每个像素点的波抗阻，采用W模型或R模型计算每个像素点的孔隙度；
(5)超声成像测井图像的一个深度点对应的所有像素点的孔隙度计算完成，返回第一步计算下一个深度点所有像素点的孔隙度，直到整个深度段计算完成。整个深度段所有像素点的孔隙度确认后，最终根据孔隙度数据生成孔隙度谱。
步骤(4)利用每个像素点的波抗阻，采用W模型计算每个像素点的孔隙度，所述W模型包括W1模型和W2模型，具体包括以下过程：将每个像素点的波阻抗代入以下公式，得到该像素点的孔隙度φi：
当泥质含量低于15％时，公式(2)中参数采用W1模型确定：
a＝(ρw-ρma)-Z1(Δtw-Δtma)……(3)
b＝ρma-Z1Δtma……(4)
c＝(ρw-ρma)+Z1(Δtw-Δtma)……(5)
d＝ρma+Z1Δtma……(6)
当泥质含量等于或高于15％时，公式(2)中参数采用W2模型确定：
a＝(ρw-ρma)-Z1(Δtw-Δtma)……(7)
b＝ρma-Z1Δtma+(ρsh-ρma-Z1Δtsh+Z1Δtma)Vsh……(8)
c＝(ρw-ρma)+Z1(Δtw-Δtma)……(9)
d＝ρma+Z1Δtma+(ρsh-ρma-Z1Δtsh+Z1Δtma)Vsh……(10)
步骤(4)利用每个像素点的波抗阻，采用R模型计算每个像素点的孔隙度，具体包括以下过程：联立公式(1)和以下公式并进行遍历取值，得到每个像素点的孔隙度φi：
其中，ρ2＝ρwφi+(1-φi)ρma，1/Δt2＝φi/Δtw+(1-φi)m/Δtma。
图1为X井W1与W2模型超声成像孔隙度谱处理成果图。图2为X井W1与R模型超声成像孔隙度谱处理成果图。图中，深度，m；CAL井径，in；GR自然伽马，API；AC声波时差，us/ft；DEN密度，g/cm3；CNL补偿中子，％；AMP回波幅度图像，mV；TIM回波时间图像，us；PORIMAGE_W1通过W1模型处理的孔隙度图像，％；PORSPECT_W1通过W1模型处理的孔隙度谱，％；PORIMAGE_W2通过W2模型处理的孔隙度图像，％；PORSPECT_W2通过W2模型处理的孔隙度谱，％；PORIMAGE_R通过R模型处理的孔隙度图像，％；PORSPECT_R通过R模型处理的孔隙度谱，％。
可以看到经过不同模型处理后得到的孔隙度图像可以直观展示井周地层的孔隙度的准确值，缝洞特征会更加明显，便于次生孔隙度的识别。通过孔隙度图像统计得到的孔隙度谱型也可以反映不同地层特性，例如在缝洞发育处的孔隙度谱的变化范围较大，会出现双峰或多峰，反之在基质地层则呈现单峰，谱峰较窄。另外，基于准确的孔隙度图像和孔隙度谱也可以利用阈值划分计算基质和次生孔隙度，对储层的孔隙特征研究非常有意义。
通过对现有的线性拟合方法计算的孔隙度谱的研究，发现现有方法的使用存在以下问题：首先，现有方法没有经过严格的理论公式推演。其次，现有方法是基于数据进行线性拟合，但是在实际应用过程中拟合的相关性很差，几乎不能达到实际使用的要求。而本发明是基于超声波传播的原理利用井周超声图像进行公式推导并演绎出的生成孔隙度谱的方法。该方法推演过程中的公式均为基础公式，其适用范围广、精确度高，可进行推广使用，开拓了利用超声成像测井资料生成孔隙度谱的新方向，为地层孔隙度评价提供新的有效手段。
Claims (1)
1.一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)读取超声成像测井数据和常规测井数据，根据常规测井数据利用自然伽马或自然电位测井曲线计算地层泥质含量Vsh；超声成像测井数据包含超声成像测井图像，该超声成像测井图像分为超声成像测井回波幅度图像和超声成像测井回波时间图；
(2)获取地层参数和计算参数：
其中地层参数包括：
地层水的密度ρw，单位为g/cm3；
地层岩石骨架的密度ρma，单位为g/cm3；
地层泥质的密度ρsh，单位为g/cm3；
地层水的声波时差△tw，单位为us/m；
地层岩石骨架的声波时差△tma，单位为us/m；
地层泥质的声波时差△tsh，单位为us/m；
泥浆的波抗阻Z1，单位为g/cm3·m/us；
参数m，如果在砂岩地层中，则m＝2；在碳酸盐地层中，m＝2.0～2.4；
计算参数包括：
超声成像测井图像二位数据体的列数n；
超声成像测井超声波初始幅度A0，单位为mV；
(3)根据以下公式计算超声成像测井图像中每个像素点的波阻抗：
其中，βi表示超声成像测井图像中第i个像素点的波阻抗，AMPi表示超声成像测井回波幅度图像第i个像素点的幅度值，单位为mV，TIMi表示超声成像测井回波时间图像第i个像素点的时间值，单位为us，Δt2表示数字声波测井测量的声波时差，单位为us/m，ρ2表示密度测井测量的密度，单位为g/cm3；
(4)利用每个像素点的波抗阻，采用W模型或R模型计算每个像素点的孔隙度；若采用W模型计算每个像素点的孔隙度，所述W模型包括W1模型和W2模型，具体包括以下过程：将每个像素点的波阻抗代入以下公式，得到该像素点的孔隙度φi：
当泥质含量低于15％时，公式(2)中参数采用W1模型确定：
a＝(ρw-ρma)-Z1(Δtw-Δtma)……(3)
b＝ρma-Z1Δtma……(4)
c＝(ρw-ρma)+Z1(Δtw-Δtma)……(5)
d＝ρma+Z1Δtma……(6)
当泥质含量等于或高于15％时，公式(2)中参数采用W2模型确定：
a＝(ρw-ρma)-Z1(Δtw-Δtma)……(7)
b＝ρma-Z1Δtma+(ρsh-ρma-Z1Δtsh+Z1Δtma)Vsh……(8)
c＝(ρw-ρma)+Z1(Δtw-Δtma)……(9)
d＝ρma+Z1Δtma+(ρsh-ρma-Z1Δtsh+Z1Δtma)Vsh……(10)
若采用R模型计算每个像素点的孔隙度，则具体包括以下过程：联立公式(1)和以下公式并进行遍历取值，得到每个像素点的孔隙度φi：
其中，ρ2＝ρwφi+(1-φi)ρma，1/Δt2＝φi/Δtw+(1-φi)m/Δtma；
(5)超声成像测井图像的一个深度点对应的所有像素点的孔隙度计算完成，返回第一步计算下一个深度点所有像素点的孔隙度，直到整个深度段计算完成。
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0663511A2 (en) * | 1994-01-14 | 1995-07-19 | Services Petroliers Schlumberger | Logging while drilling method and apparatus for measuring formation characteristics as a function of angular position within a borehole |
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Family Cites Families (1)
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0663511A2 (en) * | 1994-01-14 | 1995-07-19 | Services Petroliers Schlumberger | Logging while drilling method and apparatus for measuring formation characteristics as a function of angular position within a borehole |
| CN102505938A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-06-20 | 中国电子科技集团公司第二十二研究所 | 井周超声成像下井仪扫描头 |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
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| 基于常规测井与电成像测井多信息融合的裂缝识别;肖小玲等;《石油地球物理勘探》;20150615;第50卷(第3期);第542-547页 * |
| 声电成像测井在裂缝性储层中的定量解释应用研究;王振杰;《中国优秀硕士学位论文全文数据库基础科学辑》;20111015(第10期);第A011-174页 * |
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