CN109403960B - 利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法 - Google Patents

利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法，包括如下步骤：a、选取气测异常井段；b、计算气测异常井段的偏度系数和峰度系数；c、根据偏度系数和峰度系数建立峰型图版；d、根据建立的峰型图版，对储层流体性质进行判断。采用本发明的图版可以有效区分气层和非气层，气层判定准确率达到80%。

Description

利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法
技术领域
本发明涉及一种利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法，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
风化壳储层分布广泛，国内比较著名的风化壳储层如四川盆地龙王庙组上储层、塔中地区下奥陶系岩溶风化壳储层以及鄂尔多斯盆地奥陶系上部残积层。其中，鄂尔多斯盆地奥陶系受加里东期构造运动影响，盆地东部残积层发育，但空隙空间多被泥质充填破坏，地层压力系数接近甚至低于清水当量密度(1.00g/cm3)，尽管钻揭该类储层过程中采取众多储层保护措施，录井各项参数变化仍很微弱，采用密度1.20～1.22g/cm3钻井液钻进情形下录井气测值大部分低于5％(50000ppm)，因此，需提出有别于依赖气测数值进行钻揭储层含气量推算的思路，解决这一录井解释难题。
经查询,国内对于气测形态方面研究公开的发明专利名称为“一种储层的油藏类型识别方法及装置”(申请号：201711201289.3，申请日：2017-11-27，公开日，2018-05-29)，该发明公开了一种储层的油藏类型识别方法及装置，所述方法包括根据待识别储层的气测录井实测数据获取储层厚度、储层各采样点处的气测全烃值、气测基值、气测异常全烃值以及气测异常段的厚度；根据所述待识别储层厚度、气测基值、气测异常全烃值、气测异常段的厚度计算待识别储层的气测异常幅度；根据所述储层各采样点处的气测全烃值计算待识别储层的气测形态变异系数；根据所述待识别储层的气测异常幅度以及气测形态变异系数按照预设分类规则确定待识别储层的油藏类型。其特色在于建立气测数据与气藏主体、运移通道等成藏和保藏要素的联系。其缺陷在于对气测的形态分析缺乏与形态因子有关的描述性参数,而主要从一些常用参数入手建立乘除关系,并依赖某一区块或某一层的数据体完成数据拟合并与石油地质要素建立关系,地域性强、推广性不确定。更重要的是，未明确给出气测异常峰的判定方法，主要依赖手工划段，其次，对于气测的描述更多的倾向于一个任意段数据，较为粗放和随意。
现有文献方面,《石油地质与工程》2013年1月第27卷第1期刊发题为《利用气测曲线形态识别气层的几个实例》(汪瑞宏等)提出基于皮克斯图版的气测形态分析方法，利用在纵向随钻剖面上投射皮克斯三角图版的办法进行储层识别。该文献对于气测形态的分析停留在皮克斯型气测图版的基础建立统计图版，和前述专利类似，图版是一些常用参数的组合，其缺陷在于对于气测值完整的峰的形态没有详细描述，也没有给出自动判定起峰井段的具体方案。
此外《辽宁化工》2013年4月42卷第4期刊载有《“幅差形态法”油气显示层解释方法》(温亮等)提出利用钻时曲线、气测曲线和地化曲线三者幅度和形态的差异性和趋同性进行油气层识别的技术方案。该方案在一个组合图道中以正刻度分别展示钻时、录井气测值和地化S1参数，主要根据肉眼观察和定性描述三条曲线，提出包括“正-负差异”和“高低幅度差”的概念，对油层含油气性质进行定性判断。但其缺陷在于对气测峰形态的描述缺乏判定规则和模式，依赖定性识别和肉眼观察，主观性较强。
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，提供一种利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法。本发明可以有效区分气层和非气层，气层判定准确率高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、选取气测异常井段；
b、计算气测异常井段的偏度系数和峰度系数；
c、根据偏度系数和峰度系数建立峰型图版；
d、根据建立的峰型图版，对储层流体性质进行判断。
所述步骤a中，设待解释井段作为离散数据的气测甲烷组分值与钻井深度一一对应的数组Xt，完成数据去趋势化，即有
Xt′＝Xt-Xt-1
则从待解释段第二个深度点起，Xt′与Xt于每个待解释深度点一一对应，对于某待解释井段某深度点t，有
Figure BDA0001791560360000021
Figure BDA0001791560360000022
当Q>2则该点为气测异常起始点，若Q>2且P<2则表明改点为气测异常结束点，以此确定气测异常井段。
所述步骤b中，设待解释段起峰点为i，落峰点为j，最大峰值Xmax对应深度为k，则峰前距为k-i，峰后距为j-k，平均值为μ，标准差为d，某点气测点数据为Xt，则峰度系数Kurtosis figures和偏度系数Skewness figures计算方式分别如下：
Figure BDA0001791560360000031
Figure BDA0001791560360000032
所述步骤c中，以偏度系数为x轴，以峰度系数为反向y轴，坐标轴交会点设置为x轴、y轴零点，建立峰型图版。
所述步骤d中，首先将既有试气成果对应层的数据点投射进图版并分区，随后将待解释的新井投射到分区完毕的峰型图版，并根据落点区域进行判断。
所述步骤d具体包括：
d1、将数据点投射至峰型图版图框；
d2、将结论分为气层和非气层两类，设若根据气产量大小从高到低进行排序，将数值排序后处于四分位点以上的单井数据点纳入分区判定依据，气层区域划定空余区域则为非气区；
d3、将待解释的新井通过前述步骤计算完成后投射至图版，根据落点是否在气层区域，反之则为非气区。
采用本发明的优点在于：
一、采用本发明的图版可以有效区分气层和非气层，在长庆油田东部地区开展应用，气层判定准确率达到80％。
二、与申请号201711201289.3(以下称对比文件)相比：
1、井段选择比较：
对比文件待处理或者待解释井段依赖手工选取，主要通过目视观察和手工选择方式。
本发明对井段选择进行了判断和指定，有利于计算机编程实现。
2、关注的内容不同：
对比文件核心在于某录井气测峰多参数的组合计算，包括显示时间、显示段长和显示强度等，但其实对于峰型的刻画并未深入讨论和描述，其主要思路集中体现在GYD指数计算完成后与现有井资料试油气结论对比所形成的地质知识经验参数和判别区间，受限于试验和应用的区块特征，不过该发明能够提出识别气藏不同储气部位的具体方案和判定阈值，但并未详细说明理论依据和验证效果。
本发明关注单气测显示峰的自动识别、形态描述和图版落实，重点考虑面相计算机自动计算和图版判别的开放性(针对不同区块和地层的兼容性)。
3、判定和应用的方式不同
对比文件具有一定的范围大、描述用词较含混的特征，包含录井和测井等工程领域，同时对用于核心技术的相关性判断的“标准特征谱图”的选取、制备和制作要素并没有提及，在实施和复现方面有一定难度。
本发明判别方式属于开放式，强调在应用本案的图版样式后有不同储层段对应数据点汇聚和聚类的现象，能够适用于更多储层特征迥异的区块和地层，具有更广的应用前景。
附图说明
图1为某地区实钻井气测形态与测试结论关系图；
图2为本发明峰型图版法示意图；
图3为本发明峰型图版法在长庆气区应用效果图。
具体实施方式
实施例1
一种利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、选取气测异常井段；
b、计算气测异常井段的偏度系数和峰度系数；
c、根据偏度系数和峰度系数建立峰型图版；
d、根据建立的峰型图版，对储层流体性质进行判断。
所述步骤a中，设待解释井段作为离散数据的气测甲烷组分值与钻井深度一一对应的数组Xt，完成数据去趋势化，即有
Xt′＝Xt-Xt-1
则从待解释段第二个深度点起，Xt′与Xt于每个待解释深度点一一对应，对于某待解释井段某深度点t，有
Figure BDA0001791560360000051
Figure BDA0001791560360000052
当Q>2则该点为气测异常起始点，若Q>2且P<2则表明改点为气测异常结束点，以此确定气测异常井段。
所述步骤b中，设待解释段起峰点为i，落峰点为j，最大峰值Xmax对应深度为k，则峰前距为k-i，峰后距为j-k，平均值为μ，标准差为d，某点气测点数据为Xt，则峰度系数Kurtosis figures和偏度系数Skewness figures计算方式分别如下：
Figure BDA0001791560360000053
Figure BDA0001791560360000054
所述步骤c中，以偏度系数为x轴，以峰度系数为反向y轴，坐标轴交会点设置为x轴、y轴零点，建立峰型图版。
所述步骤d中，首先将既有试气成果对应层的数据点投射进图版并分区，随后将待解释的新井投射到分区完毕的峰型图版，并根据落点区域进行判断。
所述步骤d具体包括：
d1、将数据点投射至峰型图版图框；
d2、将结论分为气层和非气层两类，设若根据气产量大小从高到低进行排序，将数值排序后处于四分位点以上的单井数据点纳入分区判定依据，气层区域划定空余区域则为非气区；
d3、将待解释的新井通过前述步骤计算完成后投射至图版，根据落点是否在气层区域，反之则为非气区。
实施例2
2015年开始，围绕录井气测形态分析问题，中石油川庆钻探工程有限公司开展了一系列试验和研究，通过对数口井资料的观察、归纳、计算和统计分析，发现气测形态与测试产量存在一定关联，录井气测值尤其是气藏的甲烷组分从开始出峰、稳峰和落峰的形态特征与试气结论的产气、产水和干层具有一定关联。得到两点认识：(1)相近钻井液条件下，钻揭储层的气测值(如气测甲烷组分值)与测试获产情况没有直接关系，(2)气测峰的形态与测试获产结果有较强的关联度，其主要涵义包括：气测起峰具有完整的起峰、稳峰和落峰；气测出峰后的稳峰情况、气测缓慢下降的拖尾现象、起峰的速度和幅度以及落峰的情况构成气测峰的主要形态要素；上述形态要素与该层的测试结论经某区块验证有一定关联度，如图1所示。因此在此观测结果的基础上提出本发明实施方法。
本发明其实施步骤可分解为其下四项：1)选取气测异常井段；2)计算偏度和峰度；3)建立峰型图版；4)根据图版进行判断。
1)选取气测异常井段
气测异常，系人为确定的录井气测值异常出现的企业标准，中石油企业标准对其判定标准规定绝对值超过一定数值(根据油田和区块实际调整)，“较基值提升2倍以上”。本案进行数值判断的方式确定气测异常井段，设待解释井段作为离散数据的气测甲烷组分值与钻井深度一一对应的数组Xt。完成数据去趋势化，即有
Xt′＝Xt-Xt-1
则从待解释段第二个深度点起。X′t与Xt于每个待解释深度点一一对应。对于某待解释井段某深度点t，有
Figure BDA0001791560360000061
Figure BDA0001791560360000062
当Q>2则该点为气测异常起始点，若Q>2且P<2则表明改点为气测异常结束点，以此确定气测异常井段。
2)计算偏度系数和峰度系数
设待解释段起峰点为i，落峰点为j，最大峰值Xmax对应深度为k，则峰前距为k-i，峰后距为j-k，平均值为μ，标准差为d，某点气测点数据为Xt，则峰度系数(Kurtosis figures)和偏度系数(Skewness figures)计算方式分别如下：
Figure BDA0001791560360000071
Figure BDA0001791560360000072
3)建立峰型图版：
以偏度系数为x轴，以峰度系数为反向y轴，坐标轴交会点设置为x轴、y轴零点，建立峰型图版。
4)判断
区间划分及判别方式：峰型图版应用具有区域性，首先将既有试气成果对应层的数据点投射进图版并分区，随后将待解释的新井投射到分区完毕的峰型图版，并根据落点区域进行判断。
如图2所示，图版分区实施方案如下：第一步，将某区块经试油(气)验证的单井对应测试段根据上述步骤计算得到数据点投射至峰型图版图框；第二步，将试油(气)结论分为气层、非气层(水层、含气水层、气水同层、干层、差气层和气层)两类，设若根据气产量大小从高到低进行排序，将数值排序后处于四分位点以上的单井数据点纳入分区判定依据，气层区域(即气区)划定空余区域则为非气区；第三步，将待解释的新井通过前述步骤计算完成后投射至图版，根据落点是否在气区，反之则为非气区，即可根据本方案判定是否为气层。
如图3所示，本发明的应用实例：
以鄂尔多斯盆地东部地区碳酸盐岩储层为例，该图版可以有效区分气层和非气层，在气层判定准确率达到80％以上。

Claims (3)

1.一种利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、选取气测异常井段；
b、计算气测甲烷组分值异常井段的偏度系数和峰度系数：设待解释井段气测异常起始点对应的井深编号为i，气测异常结束点对应的井深编号为j，最大峰值Xmax对应深度为k，则峰前距为k-i，峰后距为j-k，平均值为μ，标准差为d，气测值的甲烷数据点为Xt，则峰度系数Kurtosis figures和偏度系数Skewness figures计算方式分别如下：
Figure FDA0003503260350000011
Figure FDA0003503260350000012
c、根据偏度系数和峰度系数建立峰型图版：以偏度系数为x轴，以峰度系数为反向y轴，坐标轴交会点设置为x轴、y轴零点，建立峰型图版；
d、根据建立的峰型图版，对储层流体性质进行判断：首先将既有试气成果对应层的数据点投射进图版并分区，根据气产量大小从高到低进行排序，将数值排序后处于四分位点以上的单井数据点纳入分区判定依据；随后将待解释的新井投射到分区完毕的峰型图版，并根据落点区域进行判断。
2.根据权利要求1所述的一种利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法，其特征在于：所述步骤a中，设待解释井段作为离散数据的气测甲烷组分值与钻井深度一一对应的数组Xt，完成数据去趋势化，即有
Xt′＝Xt-Xt-1
则从待解释井段第二个深度点起，Xt′与Xt于每个待解释深度点一一对应，对于某待解释井段某深度点t，有
Figure FDA0003503260350000013
Figure FDA0003503260350000021
当Q>2则该点为气测异常起始点，若Q>2且P<2则表明该点为气测异常结束点，以此确定气测异常井段。
3.根据权利要求2所述的一种利用录井气测峰形态判断储层流体性质的方法，其特征在于：所述步骤d具体包括：
d1、将数据点投射至峰型图版图框；
d2、将结论分为气层和非气层两类，气层区域之外的空余区域则为非气区；
d3、将待解释的新井通过前述步骤计算完成后的数据点投射至图版，落点在气层区域，判断为气层，反之则为非气区，判断为非气层。
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