CN109403959A - 基于工程录井参数的储层智能解释方法 - Google Patents

基于工程录井参数的储层智能解释方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于工程录井参数的储层智能解释方法，包括如下步骤：a、基于工程参数的钻时校正；b、根据校正后的钻时计算储层指数；c、根据计算出的储层指数进行寻峰判断；d、根据寻峰判断结果，对储层分段。本发明增加对钻井过程中井筒压力参数的校正内容，综合考虑钻压、转速、立管压力和套管压力影响，考虑因素扩容2倍，建立针对立管压力（与排量有关）和套管压力影响的钻时校正和补偿方案，解决在控压钻进情况下的压力系统改变对钻时的影响问题。

Description

基于工程录井参数的储层智能解释方法
技术领域
本发明涉及一种利用包括但不限于综合录井仪器采集工程录井参数的储层智能解释方法，属于机电领域石油天然气工业勘探开发范畴录井资料测量、处理技术领域。
背景技术
智能储层划分在录井行业尚未有人公布相关成果，是一项具有开创性的工作，目前公开文献和受理-授权专利均未见相关报道和记录。值得注意的是石油化工领域其他专业，如物探和测井对智能识别有一定研究，但提及详细解决方案细节和人机交互层面的成果鲜见。
录井领域对于储层解释比较常用的参数是部分工程和地质参数，根据大量观察井实践表明，钻时是表征随钻钻遇地层储集性能的重要参数，因此，综合考虑工程参数的钻时校正是利用工程参数进行储层判断的基础和前提。
钻时校正方面，中石油川庆钻探公司申请公开过题为《钻时的钻压校正处理方法》(申请号：201410744436.1申请日：2014-12-09)的校正方法的发明专利，但其由于对钻压和钻时的校正方法没有明确和具体的计算流程或算法方案，较为偏理论难以复现；2018年类似的《基于随钻工程参数的钻时校正方法》(申请号：201810593827.6申请日：2018-6-12)。
钻时数据利用方面，《利用微钻时数据随钻计算录井孔隙度进行储层评价的方法》，申请号：201210427291.3申请日：2012-10-31，利用随钻地质工程参数方面，中石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院公开了利用微钻时数据随钻计算录井孔隙度进行储层评价的方法(专利号ZL201210427291.3)通过建立录井参数与测井数据的关系利用钻时数据模拟储层孔隙度，其主要依赖对测井声波曲线和录井钻时曲线建立拟合模型进而借用测井解释方法随钻解释储层发育情况，模型依赖邻井建模，对于新探区和新层系适用性欠佳。
但就基于综合录井参数的智能解释方法在文献和专利中，均未见公开发表，为适应录井解释系统自动化和智能化的发展需要，急需一种基于综合录井参数的智能解释方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种基于工程录井参数的储层智能解释方法。本发明增加对钻井过程中井筒压力参数的校正内容，综合考虑钻压、转速、立管压力和套管压力影响，考虑因素扩容2倍，建立针对立管压力(与排量有关)和套管压力影响的钻时校正和补偿方案，解决在控压钻进情况下的压力系统改变对钻时的影响问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、基于工程参数的钻时校正；
b、根据校正后的钻时计算储层指数；
c、根据计算出的储层指数进行寻峰判断；
d、根据寻峰判断结果，对储层分段。
所述步骤a包括：
a1、钻压和转速校正
设待校正原始钻时为ROP，转速为rpm，钻压为WOB，功率指数P计算方式为：
钻头直径为d，校正后的等效钻时为ROPa，待解释段最大功率指数为Pmax，待校正钻时对应井深功率指数为P；
ROPa为对应每个深度点唯一的离散数据集，Pmin为待校正井段功率指数最小值，Pmin＝min(Pi)；
a2、立压和套压校正
将a2得到的根据钻压和转速校正后钻时ROPa根据立压和套压相对变化情况进行修正后的钻时ROPb,设立压参数为LP，其序列为LPj,其中，j＝1,2,3,…，i，套压参数为TP，其序列为TPj,其中，j＝1,2,3,…，i，对于控压钻进的情况，TP不为零，则根据套压和立压相对变化情况对钻时进行校正，校正方式如下：
ROPt为对应每个深度点唯一的离散数据集。
所述步骤b具体如下：
设ROPt′＝ROPt-ROPt-1,ROPq＝ROPt′-aver(ROPt′)，则储层指数ROPf的计算方式如下：
min(ROPt′)、max(ROPt′)、aver(ROPj)均为从待解释井段第一个深度点到对应计算点的局部最小值、最大值和平均值。
所述步骤c中，设待解释井段后项减去前项去趋势化后的数据，即储层指数差值为Q，采用精确寻峰判断或条件寻峰判断，得到一组与深度数列对应的标记数列M。
所述精确寻峰判断具体为：对于深度m而言，该深度点对应储层指数差值为Q，而Q’为对应前一深度点储层指数差值，则若Q·Q’＜0,且Q’＜0时，标记为-1，当Q·Q'＜0且Q'＞0时，标记为1。
所述条件寻峰判断具体为：对于深度m而言，该深度点对应储层指数差值为Q，而Q’为对应前一深度点储层指数差值；当Q·Q'＜0且Q’＜0时标记为-1，表示起峰或落峰；若0＜Q′＜且Q′＞0时，标记为1；
若Q·Q′≥0,标记为0，且当0＜Q′＜储层下限孔隙度门限值，则标记为0。
所述精确寻峰中，数据标记-1代表起峰或落峰，数据标记1代表尖峰，数据标记0代表稳峰。
所述条件寻峰中，数据标记-1代表起峰开始或结束，0代表稳峰或完整峰形的较为稳定部分的局部变化点，1则代表比较重要的局部高点。
所述步骤d具体为：-1标记为划定井段第一标识点，在待解释井段逐深度点寻找-1值，第一个-1值作为第一个划定储层段的开始点，第二个-1点作为第一个划定储层段的结束点，第一个储层段划定后，计数归零，重新开始寻找下一个-1标记的深度点，以此类推，完成储层分段。
所述步骤d中，在层顶或者层底出现录井气测显示峰跨层现象的，需要另行判断：对于层顶跨层显示峰出现的，对于第一个数据点Q·Q′≥0,缺失起峰标记-1，起峰点设定为峰顶界；对于层底跨层显示峰出现的，最后一个数据Q·Q′≥0，缺失落峰标记-1，故以层底设定为峰底界。
所述步骤d还包括分段厚度计算：设标记点-1在待解释井段出现的频数为x,按照出现的顺序从上到下排序为数列Xi,则划定井段结束标志出现的位置为X2i,i＝1,2,3,…。相应地，各解释段井深跨度，即解释段厚度为X2i-Xi，i＝1,2,3,…。
采用本发明的优点在于：
与201810593827.6(下称对比文件)相比，本发明优点如下：
1)计算方法比较：
1、增加对钻井过程中井筒压力参数的校正内容，综合考虑钻压、转速、立管压力和套管压力影响，考虑因素扩容2倍，建立针对立管压力(与排量有关)和套管压力影响的钻时校正和补偿方案，解决在控压钻进情况下的压力系统改变对钻时的影响问题。
2、根据校正钻时计算储层指数，根据计算机软件应用的特点，建立储层指数计算、划分的实施方案，能够100％移植到计算机软件中编程实现，并且经试验证实能够在无人值守的情况下进行自动判断。
3、储层指数值域范围为0-1，能够与储层孔隙度进行同量纲对比分析，为利用随钻录井参数近似孔隙度的一种解决方案，能够解决随钻录井储层发育情况判识问题，本案基于随钻工程参数进行储层判识，其优点为受迟到时间测量误差等影响因素较小，方便录井现场判断，提供时效性较强的随钻决策依据。
2)面向计算机智能识别程度不同
对比文件主要依赖人工判识，且目的在于对钻时进行校正和处理，并未提及储层解释和评价的方法和内容。
本发明在储层指数计算后利用数据标识根据计算得到的储层指数进行划分，且针对计算机实现提出了可行的实施方案，已经通过手工试验和计算机编程实现，能够达到预期目标，基于录井参数的储层划分识别率达60％左右。
具体实施方式
实施例1
一种基于工程录井参数的储层智能解释方法，包括如下步骤：
a、基于工程参数的钻时校正；
b、根据校正后的钻时计算储层指数；
c、根据计算出的储层指数进行寻峰判断；
d、根据寻峰判断结果，对储层分段。
所述步骤a包括：
a1、钻压和转速校正
设待校正原始钻时为ROP，转速为rpm，钻压为WOB，功率指数P计算方式为：
钻头直径为d，校正后的等效钻时为ROPa，待解释段最大功率指数为Pmax，待校正钻时对应井深功率指数为P；
ROPa为对应每个深度点唯一的离散数据集，Pmin为待校正井段功率指数最小值，Pmin＝min(Pi)；
a2、立压和套压校正
将a2得到的根据钻压和转速校正后钻时ROPa根据立压和套压相对变化情况进行修正后的钻时ROPb,设立压参数为LP，其序列为LPj,其中，j＝1,2,3,…，i，套压参数为TP，其序列为TPj,其中，j＝1,2,3,…，i，对于控压钻进的情况，TP不为零，则根据套压和立压相对变化情况对钻时进行校正，校正方式如下：
ROPt为对应每个深度点唯一的离散数据集。
所述步骤b具体如下：
设ROPt′＝ROPt-ROPt-1,ROPq＝ROPt′-aver(ROPt′)，则储层指数ROPf的计算方式如下：
min(ROPt′)、max(ROPt′)、aver(ROPj)均为从待解释井段第一个深度点到对应计算点的局部最小值、最大值和平均值。
所述步骤c中，设待解释井段后项减去前项去趋势化后的数据，即储层指数差值为Q，采用精确寻峰判断或条件寻峰判断，得到一组与深度数列对应的标记数列M。
所述精确寻峰判断具体为：对于深度m而言，该深度点对应储层指数差值为Q，而Q’为对应前一深度点储层指数差值，则若Q·Q’＜0，且Q’＜0时，标记为-1，当Q·Q’＜0且Q’＞0时，标记为1。
所述条件寻峰判断具体为：对于深度m而言，该深度点对应储层指数差值为Q，而Q’为对应前一深度点储层指数差值；当Q·Q’＜0且Q’＜0时标记为-1，表示起峰或落峰；若Q·Q’＜0且Q’＞0时，标记为1；
若Q·Q’≥0，标记为0，且当0＜Q′＜储层下限孔隙度门限值，则标记为0。
所述精确寻峰中，数据标记1代表起峰或落峰，数据标记1代表尖峰，数据标记0代表稳峰。
所述条件寻峰中，数据标记-1代表起峰开始或结束，0代表稳峰或完整峰形的较为稳定部分的局部变化点，1则代表比较重要的局部高点。
所述步骤d具体为：-1标记为划定井段第一标识点，在待解释井段逐深度点寻找-1值，第一个-1值作为第一个划定储层段的开始点，第二个-1点作为第一个划定储层段的结束点，第一个储层段划定后，计数归零，重新开始寻找下一个-1标记的深度点，以此类推，完成储层分段。
所述步骤d中，在层顶或者层底出现录井气测显示峰跨层现象的，需要另行判断：对于层顶跨层显示峰出现的，对于第一个数据点Q·Q’≥0，缺失起峰标记-1，起峰点设定为峰顶界；对于层底跨层显示峰出现的，最后一个数据Q·Q’≥0，缺失落峰标记-1，故以层底设定为峰底界。
所述步骤d还包括分段厚度计算：设标记点-1在待解释井段出现的频数为x，按照出现的顺序从上到下排序为数列Xi，则划定井段结束标志出现的位置为X2i，i＝1，2，3，...。相应地，各解释段井深跨度，即解释段厚度为X2i-Xi，i＝1,2,3,…。
实施例2
本发明系一种基于随钻综合录井参数的储层智能解释方法。
其实施步骤可分解为其下四项：1)基于工程参数的钻时校正；2)基于校正后钻时的储层指数计算；3)根据计算出的储层指数进行寻峰判断；4)面向计算机的储层分段。
1)基于工程参数的钻时校正；
(1)钻压和转速校正方案
设待校正原始钻时为ROP，转速为rpm，钻压为WOB，功率指数P计算方式为：
钻头直径为d，校正后的等效钻时为ROPa，待解释段最大功率指数为Pmax待校正钻时对应井深功率指数为P。
ROPa为对应每个深度点唯一的离散数据集，Pmin为待校正井段功率指数最小值，Pmin＝min(Pi)。
(2)立压和套压校正方案
将上述步骤1)-(1)得到的根据钻压和转速校正后钻时ROPa根据立压和套压相对变化情况进行修正后的钻时ROPb,设立压参数为LP，其序列为LPj,其中，j＝1,2,3,…，i，套压参数为TP，其序列为TPj,其中，j＝1,2,3,…，i，对于控压钻进的情况，TP不为零，则根据套压和立压相对变化情况对钻时进行校正，校正方式如下：
ROPt为对应每个深度点唯一的离散数据集。
2)基于校正后钻时的储层指数计算
在步骤1)设ROPt’＝ROPt-ROPt-1,ROPq＝ROPt-aver(ROPt’)，则储层指数ROPf的计算方式声明如下：
需要指出的是min(ROPt’)、max(ROPt’)、aver(ROPj)均为从待解释井段第一个深度点到对应计算点的局部最小值、最大值和平均值。
3)根据计算出的储层指数进行寻峰判断：
在步骤2)计算得到储层指数的基础上开展便于计算机识别的数据标志计算：设待解释井段后项减去前项去趋势化后的数据，即储层指数差值为Q。
(1)精确寻峰
录井气测显示峰，包括完整的结构：起峰、稳峰、高峰、落峰。对于深度m而言，该深度点对应储层指数差值为Q，而Q′为对应前一深度点储层指数差值。则若Q·Q′＜0,且Q′＜0时，标记为-1，当Q·Q'＜0且Q'＞0时，标记为1；需要说明的是，-1代表一个完整峰的开始或者结束，即起峰和落峰，1则代表稳峰过程中的突变高值，即高峰。
(2)条件寻峰
对于深度m而言，该深度点对应储层指数差值为Q，而Q′为对应前一深度点储层指数差值。
当Q·Q'＜0且Q′＜0时标记为-1，表示起峰或落峰；若Q·Q’＜0且Q′＞0时，标记为1，表示局部高峰，；
此外，若Q·Q’＜0,标记为0，且当0＜Q′＜储层下限孔隙度门限值，则标记为0，以四川盆地高磨地区寒武系龙王庙组碳酸盐岩储层为例，其门限值设定为0.02(2％),当Q′＜0，则标记为0.5。
由此得到一组与深度数列对应的标记数列M。
4)标记数列M，面向计算机的储层分段：
对于精确寻峰，标记数列M中，数据标记-1代表起峰或落峰，数据标记1代表尖峰，数据标记0代表稳峰；
对于条件寻峰，主要为了方便计算机智能识别，标记数列M中，数据标记-1代表起峰开始或结束，0代表稳峰或完整峰形的较为稳定部分的局部变化点，1则代表比较重要的局部高点。
基于储层指数的储层智能解释方案主要依赖条件寻峰进行智能划定井段。
具体实施方法为：-1标记为划定井段第一标识点，在待解释井段逐深度点寻找-1值，第一个-1值作为第一个划定储层段的开始点，第二个-1点作为第一个划定储层段的结束点，第一个储层段划定后，计数归零，重新开始寻找下一个-1标记的深度点，以此类推。
特别地，在层顶或者层底出现录井气测显示峰跨层现象的，需要另行判断：对于层顶跨层显示峰出现的，对于第一个数据点Q·Q′≥0,缺失起峰标记-1，起峰点设定为峰顶界；对于层底跨层显示峰出现的，最后一个数据Q·Q′≥0，缺失落峰标记-1，故以层底设定为峰底界。
一般地，设标记点-1在待解释井段出现的频数为x,按照出现的顺序从上到下排序为数列Xi,则划定井段结束标志出现的位置为X2i,i＝1,2,3,…。相应地，各解释段井深跨度，即解释段厚度为X2i-Xi，i＝1,2,3,…。

Claims (10)

1.一种基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、基于工程参数的钻时校正；
b、根据校正后的钻时计算储层指数；
c、根据计算出的储层指数进行寻峰判断；
d、根据寻峰判断结果，对储层分段。
2.根据权利要求1所述的基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于，所述步骤a包括：
a1、钻压和转速校正
设待校正原始钻时为ROP，转速为rpm，钻压为WOB，功率指数P计算方式为：
钻头直径为d，校正后的等效钻时为ROPa，待解释段最大功率指数为Pmax，待校正钻时对应井深功率指数为P；
ROPa为对应每个深度点唯一的离散数据集，Pmin为待校正井段功率指数最小值，Pmin＝min(Pi)；
a2、立压和套压校正
将a2得到的根据钻压和转速校正后钻时ROPa根据立压和套压相对变化情况进行修正后的钻时ROPb,设立压参数为LP，其序列为LPj,其中，j＝1,2,3,…，i，套压参数为TP，其序列为TPj,其中，j＝1,2,3,…，i，对于控压钻进的情况，TP不为零，则根据套压和立压相对变化情况对钻时进行校正，校正方式如下：
ROPt为对应每个深度点唯一的离散数据集。
3.根据权利要求2所述的基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于，所述步骤b具体如下：
设ROP′t＝ROPt-ROPt-1,ROPq＝ROPt′-aver(ROPt′)，则储层指数ROPf的计算方式如下：
min(ROPt′)、max(ROPt′)、aver(ROPj)均为从待解释井段第一个深度点到对应计算点的局部最小值、最大值和平均值。
4.根据权利要求3所述的基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于：所述步骤c中，设待解释井段后项减去前项去趋势化后的数据，即储层指数差值为Q，采用精确寻峰判断或条件寻峰判断，得到一组与深度数列对应的标记数列M。
5.根据权利要求4所述的基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于，所述精确寻峰判断具体为：对于深度m而言，该深度点对应储层指数差值为Q，而Q′为对应前一深度点储层指数差值，则若Q·Q′＜0,且Q′＜0时，标记为-1，当Q·Q′<0且Q′>0时，标记为1。
6.根据权利要求5所述的基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于，所述条件寻峰判断具体为：对于深度m而言，该深度点对应储层指数差值为Q，而Q′为对应前一深度点储层指数差值；当Q·Q′＜0且Q′＜0时标记为-1，表示起峰或落峰；若Q·Q′＜0且Q′＞0时，标记为1；
若Q·Q′≥0,标记为0，且当0＜Q′＜储层下限孔隙度门限值，则标记为0。
7.根据权利要求6所述的基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于：所述精确寻峰中，数据标记-1代表起峰或落峰，数据标记1代表尖峰，数据标记0代表稳峰；
所述条件寻峰中，数据标记-1代表起峰开始或结束，0代表稳峰或完整峰形的较为稳定部分的局部变化点，1则代表比较重要的局部高点。
8.根据权利要求7所述的基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于，所述步骤d具体为：-1标记为划定井段第一标识点，在待解释井段逐深度点寻找-1值，第一个-1值作为第一个划定储层段的开始点，第二个-1点作为第一个划定储层段的结束点，第一个储层段划定后，计数归零，重新开始寻找下一个-1标记的深度点，以此类推，完成储层分段。
9.根据权利要求8所述的基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于：所述步骤d中，在层顶或者层底出现录井气测显示峰跨层现象的，需要另行判断：对于层顶跨层显示峰出现的，对于第一个数据点Q·Q′≥0,缺失起峰标记-1，起峰点设定为峰顶界；对于层底跨层显示峰出现的，最后一个数据Q·Q′≥0，缺失落峰标记-1，故以层底设定为峰底界。
10.根据权利要求9所述的基于工程录井参数的储层智能解释方法，其特征在于，所述步骤d还包括分段厚度计算：设标记点-1在待解释井段出现的频数为x,按照出现的顺序从上到下排序为数列Xi,则划定井段结束标志出现的位置为X2i,i＝1,2,3,…。相应地，各解释段井深跨度，即解释段厚度为X2i-Xi，i＝1,2,3,…。
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