CN107389648A

CN107389648A - 一种三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法

Info

Publication number: CN107389648A
Application number: CN201710793576.1A
Authority: CN
Inventors: 毛敏; 黄小刚; 袁胜斌; 荆文明; 倪朋勃; 杨毅
Original assignee: China France Bohai Geoservices Co Ltd
Current assignee: China France Bohai Geoservices Co Ltd
Priority date: 2017-09-06
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2037-09-06
Also published as: CN107389648B

Abstract

本发明公开了一种三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法，包括如下步骤：步骤一、获取三维定量荧光图谱数据和对比级别N；步骤二、识别特征峰，记作F₁、F₂、……、F_m，其中，m为特征峰的个数；所述特征峰F_j中包含激发波长Em_j和发射波长Ex_j，j＝1,2,…,m；步骤三、计算全部特征峰F_j中满足Em_j‑Ex_j＞30的特征峰个数a，和不满足Em_j‑Ex_j＞30的特征峰个数b；步骤四、当a>0且b＝0，N>6时，流体为油层；当a＝0且b>0，N<6时，流体为水层；当a>0且b>0，N>6时，流体为含油水层。本发明提供的三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法，能够大大提高判断流体类型的准确率，具有良好的通用性，适于推广。

Description

一种三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法

技术领域

本发明属于石油勘探行业录井工程技术领域，特别涉及一种三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法。

背景技术

石油定量荧光录井技术是现场录井过程中重要技术之一，是快速特殊钻井工艺下，油气层识别与评价的重要手段。定量荧光录井具有对样品荧光检测范围广、灵敏度高、计算机自动读值，并能排除矿物发光等特点，从而克服了普通荧光灯下肉眼观察无法检测凝析油—轻质油和难以判别矿物发光的难点，增加了新的录井手段，在寻找油气中更具科学性、实用性。特别是近些年来三维定量荧光录井技术的日益更新、完善，三维定量荧光技术已形成了一套完整的成熟技术理论，从井场样品采集、分析处理及解释评价，到实验室研究都已达到了较高的层次，为井场地质录井储层评价提供了一项新的参考依据和解释手段。到目前为止，通过井场三维定量荧光录井技术的应用研究，基本上能够解决真假油气显示识别、微弱油气显示发现、油气水层判断、油水界面划分、含油性及原油性质判断等，在油气勘探和开发领域发挥了一定的作用。

作为一种新兴的录井技术，三维定量荧光图谱含有丰富的信息，但是三维定量荧光录井的应用仍主要局限于发射波长、激发波长、含油浓度、对比级别、油性指数5个参数。应用三维定量荧光资料判别油质主要采用油性指数、发射波长和激发波长，判别流体类型主要采用含油浓度和对比级别。

使用发射波长、激发波长判断油质应用广泛，但现场录井参数与标准油样主峰强关联，使得获取参数不能完全反映检测样品的真实信息。油性指数即代表中质油成分的最大荧光峰的强度值与代表轻质油成分的最大荧光峰的强度值之比，不同地区不同油质的波长范围区间并不相同，并且不同油质的波长范围间没有严格的界限，导致该参数在某些油田并不适用。含油浓度、对比级别两个参数从某种意义上来说，都是主峰荧光强度的一种表现方式，不同地区、不同油藏地质条件符合率差异较大。三维定量荧光图谱本身含有的丰富信息并没有得到充分挖掘，参数和解释方法的适用性和符合率有待进一步得到提高。

发明内容

本发明设计开发了一种三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法，目的是克服现有技术中流体类型判断准确性差的缺陷。

本发明提供的技术方案为：

一种三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法，包括如下步骤：

步骤一、获取三维定量荧光图谱数据和对比级别N；

步骤二、识别特征峰，记作F₁、F₂、……、F_m，其中，m为特征峰的个数；所述特征峰F_j中包含激发波长Em_j和发射波长Ex_j，j＝1,2,…,m；

步骤三、计算全部特征峰F_j中满足Em_j-Ex_j＞30的特征峰个数a，和不满足Em_j-Ex_j＞30的特征峰个数b；

步骤四、当a>0且b＝0，N>6时，流体为油层；当a＝0且b>0，N<6时，流体为水层；当a>0且b>0，N>6时，流体为含油水层。

优选的是，步骤一中，三维定量荧光图谱数据通过三维定量荧光录井仪进行采集，所述三维定量荧光图谱数据包括激发波长、发射波长和荧光强度。

优选的是，步骤二中，识别特征峰的步骤包括：

将获取的6656条数据构成三维定量荧光图谱数据矩阵A

其中，Em_i为第i条数据激发波长、Ex_i为第i条数据发射波长，Int_i为第i条数据荧光强度，i＝1,2,…,6656；

根据三维定量荧光图谱数据生成等值线，通过等值线算法会生成等值线区域，从而得到定量荧光区域矩阵，记作A₁、A₂、……、A_n：

计算定量荧光区域矩阵A₁、A₂、……、A_n包含的数据行数，记作s₁、s₂、……、s_n；

按照定量荧光区域矩阵数据行数从小到大对定量荧光区域矩阵进行排序，从行数最小矩阵开始，判断该矩阵是否包含其他区域矩阵，若不包含其他区域矩阵，则该矩阵为三维定量荧光图谱特征峰矩阵，记为B₁、B₂、……、B_m；

各三维定量荧光图谱特征峰矩阵B₁、B₂、……、B_m中荧光强度值最大数据行即为各特征峰，记为F₁、F₂、……、F_m。

本发明的有益效果是：本发明提供的三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法，能够大大提高判断流体类型的准确率，具有良好的通用性，适于推广。

附图说明

图1为本发明所述的三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法流程图。

图2为本发明所述的三维定量荧光数据矩阵A数据示意图。

图3为本发明所述的定量荧光区域矩阵A₁数据示意图。

图4为本发明所述的定量荧光区域矩阵A₂数据示意图。

图5为本发明所述的定量荧光区域矩阵A₃数据示意图。

图6为本发明所述的定量荧光区域矩阵A₄数据示意图。

图7为本发明所述的定量荧光区域矩阵A₅数据示意图。

图8为本发明所述的定量荧光区域矩阵A₆数据示意图。

图9为本发明所述的定量荧光区域矩阵A₇数据示意图。

图10为本发明所述的三维定量荧光等值线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供了一种三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法，针对三维定量荧光流体类型判断的技术现状，旨在进一步挖掘三维定量荧光图谱信息，形成表征图谱特征的识别参数和解释方法，进而提高判断流体类型的准确率。

通过各油田大量的实验数据表明，原油是烃类(饱和烃和芳香烃)、非烃类和沥青质的混合物，在三维荧光图谱中轻质油是通过发现低分子量芳香烃的特征得出，中质油是通过发现非烃和芳香烃的共同特征得出，重质油是通过发现沥青质和非烃的共同特征得出，不同性质的原油三维荧光特征不同，原油浓度由大到小，荧光强度值会逐渐变小，峰位会向原点方向偏移，当原油浓度小于恒定点浓度时，峰位恒定，并且油质越轻，峰位恒定越早。另外，地层水中的金属离子与水分子形成的水合离子在仪器检测光照射下发生的漫发射光被仪器捕捉，会形成在三维立体描述中极具特色(激发波长等于发射波长)的拉曼峰，利用拉曼峰可判断地层是否含水；石油中所含芳香烃成分在紫外线照射下具有被激发并发射荧光的特性，根据主峰特征(激发波长、发射波长、荧光强度等)识别地层是否含油。

根据上述研究理论，本发明以三维定量荧光图谱中拉曼峰、油峰为核心，提出识别特征峰，并建立对应的解释方法进行流体类型判断。如图1所示，具体实施步骤如下：

步骤一S110、根据三维定量荧光图谱数据。

首先，通过三维定量荧光录井仪器测量并处理后获得对比级别N和三维定量荧光图谱数据。三维定量荧光图谱数据包括激发波长Em、发射波长Ex和荧光强度Int。三维定量荧光图谱数据包括6656条数据，每一条数据包括激发波长Em_i、发射波长Ex_i和荧光强度Int_i，i＝1,2,…,6656。将三维定量荧光图谱数据记作矩阵A。

步骤二S120、根据三维定量荧光图谱数据生成等值线，6656条数据对应平面上6656个点，通过等值线算法会生成等值线区域，数据不同区域划分也不同，从而得到定量荧光区域矩阵，记作A₁、A₂、……、A_n：

步骤三S130、按照定量荧光区域矩阵数据行数从小到大对定量荧光区域矩阵进行排序，从行数最小矩阵开始，判断该矩阵是否包含其他区域矩阵，若不包含其他区域矩阵，则该矩阵为三维定量荧光图谱特征峰矩阵，记为B₁、B₂、……、B_m；

步骤四S140、各三维定量荧光图谱特征峰矩阵B₁、B₂、……、B_m中荧光强度值最大数据行即为各特征峰，记为F₁、F₂、……、F_m，荧光强度值最大的特征峰为特征主峰。

步骤五S150、特征峰F_j(j＝1,2,…,m)中包含三个数据Em_j、Ex_j和Int_j，j＝1,2,…,m，

计算满足Em_j-Ex_j＞30的特征峰个数a和不满足Em_j-Ex_j＞30的特征峰个数b，根据a、b和N的值。

步骤六S160、对流体类型进行判断：

当a>0且b＝0，N>6时，流体为油层；

当a＝0且b>0，N<6时，流体为水层；

当a>0且b>0，N>6时，流体为含油水层。

以在沙垒田凸起CFD12-X-X井的实际应用为例介绍本发明的使用方法。

1、CFD12-X-X井在1091米～1111.2米录井见油气显示，在1093米处井壁取心，获得三维定量荧光数据矩阵A，如图2所示。对比级别N值为14.8。

2、如图10所示，根据三维定量荧光图谱数据生成等值线，由生成等值线区域得到定量荧光区域矩阵A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆、A₇，如图3-9所示，各矩阵行数s₁＝368，s₂＝781，s₃＝1163，s₄＝1618，s₅＝2172，s₆＝2680，s₇＝3086。

3、按矩阵行数排序后，依次判断A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆、A₇包含关系，只有A₁不包含其他矩阵，所以A₁是三维定量荧光数据矩阵A的唯一特征峰矩阵，即特征峰矩阵B₁。

4、查找特征峰矩阵B₁中荧光强度最大行，得到特征峰F₁(386，330，614.897583)。

5、由于只存在一个特征峰，所以特征峰个数a＝1；该特征峰Em＝386,Ex＝330,满足Em-Ex>30，所以b＝0。

6、由于a>0、b＝0、N>6，判断该层为油层。

该层试油日产量27.18m³，原油相对密度0.9509，与本发明解释结论相符。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims

1.一种三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取三维定量荧光图谱数据和对比级别N；

2.根据权利要求1所述的三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法，其特征在于，步骤一中，三维定量荧光图谱数据通过三维定量荧光录井仪进行采集，所述三维定量荧光图谱数据包括激发波长、发射波长和荧光强度。

3.根据权利要求1所述的三维定量荧光特征峰识别及流体类型判断方法，其特征在于，步骤二中，识别特征峰的步骤包括：

将获取的6656条数据构成三维定量荧光图谱数据矩阵A