CN108763751A - 一种石油地质录井中气测全烃数据的校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，属于石油勘探开发技术领域。本发明所涉及校正方法的推导过程，首先确定泥浆中全烃含量与入口流量、钻时及地层中全烃含量的关系；然后采用指数函数建立随钻气测全烃值与泥浆中全烃含量之间的关系；最后在这两个关系方程的基础上，推导出根据入口流量、钻时将随钻气测全烃值校正到规定的标准流量、钻时的校正公式，并按照该校正公式进行校正。该方法较好地解决由于入口流量、钻时的差异而给随钻全烃值带来的影响，提高了发现和评价油气层的准确性。

Description

一种石油地质录井中气测全烃数据的校正方法

技术领域

本发明涉及一种石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，属于石油勘探开发技术领域。

背景技术

随钻气测全烃值可用于判断地质储层中的全烃密度，储层的全烃密度越高则其产能就越高。理论上在钻井参数与检测设备相同的情况下，地层中的全烃密度越大则随钻气测全烃值就越高，因而我们可以用随钻气测全烃值的高低来指示储层中的全烃密度的大小，了解储层产能的好坏。

但在实际钻井过程中，钻井参数的变化也会对随钻气测全烃值的大小产生较大的影响。钻井过程的实际是一方面钻头在不断将地层破碎，同时泥浆不断流过井底将破碎物携带出井口，经过脱气器时其中的大部分气体就被分离出来被检测仪的抽气泵抽走，检测后形成随钻气测全烃值。如果地层中的全烃密度不变时泥浆中的破碎物的含量越高，则随钻气测全烃值就应越大，而泥浆中破碎物的含量取决于钻头的破碎速度与泥浆的携带速度，因而相应的两个钻井参数钻时与入口流量就成为影响随钻气测全烃值的两个重要因素。当然泥浆参数与脱气器的脱气效率的差别也会对随钻气测全烃值大小产生部分影响，但同一工区的泥浆参数与脱器气型号基本一致，因此随钻气测全烃值主要受地层中全烃密度、钻时、泥浆入口流量这三个因素控制。也就是说随钻气测全烃值不仅是地层中全烃密度的反映，也是钻时与入口流量参数变化的反映。

目前常用方法是比例函数进行校正，它的原理分析如下：

设某一迟到井深h点对应的随钻气测全烃值为Tg，入口流量Q，钻时为ROP；则在井深h点实际泥浆量为Q·ROP，或者说在dh长度的井段中岩石及其中的含有物分散溶入Q·ROP的泥浆中，很容易得出当井中岩石全烃含量一定时，泥浆量越大则泥浆中的全烃密度越低，而泥浆中的全烃密度越低则单位时间逸到脱气器中的全烃越少，由抽气泵抽入的气体中的全烃浓度则越低，若设L＝Q·ROP，及钻完单位井深段所用的泥浆体积。则很容易想到由气测仪检测到的全烃浓度Tg为L的单调递减函数，用简单的反比关系来表示，即

其中K为常数，设Q₀、ROP₀为标准入口流量、钻时，Tg₀为Tg对应于Q₀、ROP₀的标准气测值，则可解得：

利用上述关系即可将实测随钻气测全烃含量校正到标准随钻气测全烃值，但是上述校正公式是利用全烃浓度Tg与L之间的比例关系确定，当L₀→0时Tg₀→+∞，显然不符合实际情况。同时按照比例函数对全烃值进行校正的结果如表1所示，将对应钻时7min/m的0.01—90％全烃值，调整到对应钻时5min/m时，在全烃值大于70％时，调整后的全烃值都大于100％，这与实际情况也不相符，因此Tg与L不是简单的反比关系，比例函数进行校正存在缺陷。

表1

因此，目前按照比例函数对全烃值进行校正的结果与实际情况不符合，校正结果不能很好气测录井随钻检测的全烃值，影响油气层的发现和评价。

发明内容

本发明的目的是提供一种石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，以解决目前按照比例函数对全烃值进行校正的结果与实际情况不符合的问题。

本发明为解决上述技术问题提供了一种石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，该校正方法包括以下步骤：

1)选定标准钻时、标准流量；

2)根据实测入口流量、实测钻时将实测随钻气测全烃值校正到标准流量、标准钻时下的标准随钻气测全烃值，所采用的公式为：

其中ROP为实测钻时，单位为min/m；Q为实测入口流量，单位为L/min；Tg为实测随钻全烃值；ROP₀为标准钻时，单位为min/m；Q₀为标准入口流量，单位为L/min；Tg₀为标准钻时ROP₀和标准入口流量Q₀对应的标准随钻气测全烃值。

本发明确定的实测入口流量、实测钻时的随钻气测全烃值与标准流量、标准钻时的随钻气测全烃值之间的校正公式能够真实的反映两者之间的关系，校正结果与实际情况相符，该方法较好地解决由于入口流量、钻时的差异而给随钻全烃值带来的影响，提高了发现和评价油气层的准确性。

进一步地，随钻气测全烃值与泥浆中全烃含量之间的关系为：

f(X)＝1-a^X

其中f(X)为随钻气测全烃值，X为泥浆中的全烃含量，a为常量参数(0<a<1)。

本发明采用指数关系作为随钻气测全烃值与全烃含量之间的关系，所得到的校正公式能够很好的反映的实际的井测数据，提高了发现和评价油气层的准确性。

进一步地，全烃含量与井深、入口流量、实际钻时、钻头破碎面积、钻头钻遇长度的关系为：

其中X为某一迟到井深h对应的泥浆中的全烃含量，单位为mol/m³；S为钻头破碎地层横截面积，单位为m²；dh为钻深h时钻头钻遇的微分长度，单位为m；Cb为钻深h时地层中全烃的物质的量浓度，单位为mol/m³；Q为钻深h时的入口流量，单位为L/min；ROP为钻深h时的钻时，单位为min/m。

进一步地，标准钻时在确定时，需剔除钻时异常点，对剔除异常钻时点的钻时数据再取平均值作为标准钻时。本发明在确定标准钻时时剔除了钻时异常点，保证了所确定的标准钻时的准确性。

进一步地，在剔除钻时异常点时，是将数据值中出现小于μ-2σ和大于μ+2σ数据值考虑作为异常值，其中μ与σ分别表示钻时的期望和标准差。

附图说明

图1是本发明所建立的全烃函数值域分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

本发明石油地质录井中气测全烃数据的校正方法的实施例

针对目前按照比例函数对全烃值进行校正导致结果不准确的问题，本发明提供了一种石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，该校正方法首先选定标准钻时(ROP₀)、标准流量(Q₀)；然后将被测点的随钻全烃(Tg)、实测钻时(ROP)、实测入口流量(Q)，以及选定的标准钻时(ROP₀)、标准流量(Q₀)代入公式即可应用。其推导过程如下：

1、确定泥浆中全烃含量与入口流量、钻时、钻头破碎地层横截面积、地层中全烃含量的关系。

设某一迟到井深h点实际入口流量Q，实际钻时ROP，地层全烃的物质的量浓度为Cb，微分钻遇长度为dh；S为钻头破碎面积，此迟到井深泥浆中的全烃含量为X，则有：

其中X为某一迟到井深h对应的泥浆中的全烃含量，单位为mol/m³；S为钻头破碎地层横截面积，单位为m²；dh为钻深h时钻头钻遇的微分长度，单位为m；Cb为钻深h时地层中全烃的物质的量浓度，单位为mol/m³；Q为钻深h时的入口流量，单位为L/min；ROP为钻深h时的钻时，单位为min/m。

2、确定随钻气测全烃值与泥浆中全烃含量之间的关系。

设仪器检测到的某迟到井深的全烃值为Tg，X为该迟到井深对应的泥浆中的全烃含量，设Tg与X的函数关系为：Tg＝f(X)；

由于两者关系有以下几点特征，当泥浆中的全烃含量为无穷大时仪器检测的全烃值应趋近1(100％)；当泥浆中的全烃含量为零时，仪器检测的全烃值也应为0，所以函数f(X)应满足以下条件：

则可以用函数f(X)＝1-a^X(0<a<1)对f(X)进行拟合，结果如图1所示。

3、根据1、2建立的关系式推导出标准随钻气测全烃值与实测随钻气测全烃值之间的关系。

设Q、ROP为实际入口流量、钻时，Tg为实测随钻全烃值得；

Q₀、ROP₀为标准入口流量、钻时，Tg₀为标准对应于标准流量、钻时的全烃值，则有：

该公式即为将实测随钻全烃值校正到统一标准钻时、流量下的随钻全烃值的校正公式(随钻全烃值运算时其值都采用小数制，不带百分号，以下所有情况相同)。

如表2所示，模拟将0.01-99％范围内的随钻全烃值，假定实际钻时为7min/m，现用该公式校正到对应钻时5min/m下的值。校正后的数值如表2所示，在实钻全烃值较小时，本发明的调整率与反比函数法基本一致，随着全烃值的增大，调整率相应降低，始终能保证调整后的全烃值在有效值域内，实测全烃值再大也不会有非法值出现，其校正结果更与实际情况相符。

表2

实验验证：

大牛地气田K7井在录井作业时，某主煤层揭开后随钻气测全烃值只有11.747％，而邻井K9井该层随钻全烃值为51.556％，K5井该层随钻全烃值为30.284％，气测值差别较大。由于此煤层在各井的厚度与发育程度都稳定，为区域标志层，全烃含量在三口邻井上不会有太大变化，经分析，K7井在该主煤层钻进时，由于钻头已处于后期，钻时高达21min/m，而K9井此段钻时为4min/m，K5井此段钻时为7min/m，将三口井的随钻气测全烃值都校正到钻时为4min/m时对应的全烃值，如表3所示。从中可以看出其全烃值大小基本一致，从而达到了全烃值横向比较的目的。

表3

可见本发明的校正方法能够很好的实现对各种钻时的随钻全烃值进行校正，且校正结果与实际情况相符，克服了现有校正方法偏离实际情况的问题。为后期发现和评价油气层的提供了可靠支撑。

Claims (5)

1.一种石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，其特征在于，该校正方法包括以下步骤：

1)选定标准钻时、标准流量；

2)根据实测入口流量、实测钻时将实测随钻气测全烃值校正到标准流量、标准钻时下的标准随钻气测全烃值，所采用的公式为：

其中ROP为实测钻时，单位为min/m；Q为实测入口流量，单位为L/min；Tg为实测随钻全烃值；ROP₀为标准钻时，单位为min/m；Q₀为标准入口流量，单位为L/min；Tg₀为标准钻时ROP₀和标准入口流量Q₀对应的标准随钻气测全烃值。

2.根据权利要求1所述的石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，其特征在于，随钻气测全烃值与泥浆中全烃含量之间的关系为：

f(X)＝1-a^X

其中f(X)为随钻气测全烃值，X为泥浆中的全烃含量，a为常量参数(0<a<1)。

3.根据权利要求2所述的石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，其特征在于，全烃含量与井深、入口流量、实际钻时、钻头破碎面积、钻头钻遇长度的关系为：

其中X为某一迟到井深h对应的泥浆中的全烃含量，单位为mol/m³；S为钻头破碎地层横截面积，单位为m²；dh为钻深h时钻头钻遇的微分长度，单位为m；Cb为钻深h时地层中全烃的物质的量浓度，单位为mol/m³；Q为钻深h时的入口流量，单位为L/min；ROP为钻深h时的钻时，单位为min/m。

4.根据权利要求1所述的石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，其特征在于，标准钻时在确定时，需剔除钻时异常点，对剔除异常钻时点的钻时数据再取平均值作为标准钻时。

5.根据权利要求4所述的石油地质录井中气测全烃数据的校正方法，其特征在于，在剔除钻时异常点时，是将数据值中出现小于μ-2σ和大于μ+2σ数据值考虑作为异常值，其中μ与σ分别表示钻时的期望和标准差。