CN109726430B - 一种基于t2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法 - Google Patents

一种基于t2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，计算核磁T2谱的拐点位置；对计算出的T2谱上所有拐点位置进行选择，优选2个值；根据计算的两个拐点将T2谱分成3段，对其中每一段都采用幂函数法计算伪毛管压力曲线。本发明通过T2谱拐点位置进行分段的分段幂函数方法与原方法相比，拓展了分段幂函数法的应用范围，提高了其计算精度。

Description

一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法
技术领域
本发明属于石油测井技术领域，具体涉及一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，用于核磁共振测井数据处理及岩石孔隙结构分析。
背景技术
核磁共振测井(NMR)在岩石孔隙结构评价方面具有独特的优势，也是当前核磁共振测井深层应用研究的热点之一。目前主要是通过实验室压汞实验进行岩石孔隙结构评价，但该方法采样少且具有破坏性，而核磁共振测井资料不仅能够反映孔隙结构信息，而且能够快速、连续的在不破坏岩石的情况下对全井段进行孔隙结构评价。通过核磁共振测井资料进行孔隙结构评价的关键是根据核磁T2谱与毛管压力曲线的对应关系将核磁T2谱转换为伪毛管压力曲线，然后根据伪毛管压力曲线计算孔径分布曲线。
目前应用较多的核磁T2谱转伪毛管压力曲线方法多为线性相似对比法和非线性分段幂函数法，其中前者多用于单峰T2谱，后者多用于双峰T2谱。但相似对比法的计算精度不如分段幂函数法，而基于T2谱波谷位置分段的幂函数法在计算过程中的log(Pc)和log(1/T2)关系曲线在分两段后也不呈现单一的线性关系，这会影响对其拟合的转换系数的精度，从而使得转换后的结果与压汞实验结果有一定差异。并且由于单峰T2谱不存在波谷，所以难以将分两段幂函数法用于单峰T2谱，只能对单峰T2谱整段采用幂函数法进行转换，不分段时的log(Pc)和log(1/T2)关系曲线所呈现的线性关系比分两段时更差，所以目前对单峰T2谱采用幂函数法的计算结果精度虽然高于线性的相似对比法，但仍然达不到双峰T2谱转换的精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，提高非线性分段幂函数法用于双峰T2谱时的计算精度以及将其用于单峰T2谱的计算。
本发明采用以下技术方案：
一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，包括以下步骤：
S1、计算核磁T2谱的拐点位置；
S2、对步骤S1计算出的T2谱上所有拐点位置进行选择，优选2个值；
S3、根据计算的两个拐点将T2谱分成3段，对其中每一段都采用幂函数法计算伪毛管压力曲线。
具体的，步骤S2中，设T2谱上每个组分的孔隙度幅度按时间由小到大为P1,P2,......,Pn，其中，n为T2谱数据长度；求取整个T2谱的二阶导，当二阶导d2j出现正负号变化的位置即为T2谱的拐点位置。
进一步的，拐点位置的二阶导d2j计算如下：
d2j＝dj+1-dj
dj＝Pi+1-Pi
其中，j＝1,2，...n-1，i＝1,2，...n。
进一步的，采用优选方法从剩余拐点位置中选取2个拐点；首先将整个T2谱进行倒序累加，找到最大进汞饱和度对应的T2时间，删除该时间点之前的所有拐点。
更进一步的，如果剩余拐点个数不大于2个，则全部保留，进行后续计算。
更进一步的，如果剩余拐点个数大于2个，则计算每个拐点位置对应于T2谱是位于曲线上升边还是下降边，并从其中选择两个同时位于上升边或是下降边的值作为分界点。
具体的，步骤S3中，根据步骤S2优选的2个拐点所对应的时间，将整个T2谱进行截断，分成分为3段，分别对应不同孔径的孔隙。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供了一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，用于核磁T2谱转换为伪毛管压力曲线的计算，进而进行孔隙结构评价，采用拐点位置分段的三段幂函数法对双峰T2谱的转换具有更高的精度，且同时能够用于单峰T2谱的计算。
进一步的，将整个T2谱分为3段，可以更加细致的描述地层孔隙孔径的变化，也能使计算得到的伪毛管压力曲线与实测的毛管压力曲线有更好的一致性。
进一步的，整个T2谱可能有多个拐点，如果拐点个数大于2个的话就需要从中进行优选出3个能够反映孔径变化的拐点位置，优选的第一步就是要去掉最大进汞饱和度之前的所有拐点，因为最大进汞饱和度之前的部分都是一些非常小的孔隙，无法通过压汞曲线反映，所以对其进行计算也就没有意义。
进一步的，同时选择上升边或下降边是为了使这两个具有分界点功能的拐点有相同的属性，在根据孔径对孔隙进行分类时能有一致的标准，同时在计算上也是为了增加两个点之间的距离，使得整个T2谱分成3段后的中间一段有足够多的数据点进行计算。综上所述，本发明通过T2谱拐点位置进行分段的分段幂函数方法与原方法相比，拓展了分段幂函数法的应用范围，提高了其计算精度。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为岩心1(双峰T2谱)采用T2谱拐点位置分3段幂函数法计算的结果示意图，其中，(a)为核磁测量T2谱，(b)为log(1/T2)～log(Pc)关系曲线，(c)为毛管压力曲线对比，(d)为孔径分布曲线对比；
图2为岩心2(单峰T2谱)采用T2谱拐点位置分3段幂函数方法计算的结果示意图，其中，(a)为核磁测量T2谱，(b)为log(1/T2)～log(Pc)关系曲线，(c)为毛管压力曲线对比，(d)为孔径分布曲线对比；
图3为岩心1(双峰T2谱)采用分2段幂函数法计算的结果示意图，其中，(a)为核磁测量T2谱，(b)为log(1/T2)～log(Pc)关系曲线，(c)为毛管压力曲线对比，(d)为孔径分布曲线对比；
图4为岩心2采用线性方法计算结果示意图，其中，(a)为核磁测量T2谱，(b)为不同转换系数时的转换结果与压汞曲线的相关系数，(c)为毛管压力曲线对比，(d)为孔径分布曲线对比。
具体实施方式
本发明提供了一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，包括以下步骤：
S1、在现有分段幂函数方法基础上根据T2谱的拐点位置进行分段，使得分段更加精细化，按照拐点位置将整个T2谱分为3段，分别对应不同大小的孔隙；
S2、采用幂函数法计算步骤S1中的拐点位置分段；
设T2谱上每个组分的孔隙度幅度按时间由小到大为P1,P2,......,Pn，其中n为T2谱数据长度；
整个T2谱一阶导d计算如下：
dj＝Pi+1-Pi
其中，i从1到n；
二阶导d2计算如下：
d2j＝dj+1-dj
其中，j从1到n-1，当二阶导出现正负号变化的位置即为T2谱的拐点位置。
S3、对步骤S2计算出的T2谱上所有拐点位置进行选择，优选2个值(然后根据优选的两个拐点对应的时间将整个T2谱分成3段，对其中每一段都采用幂函数法计算伪毛管压力曲线；
首先将整个T2谱进行倒序累加，找到最大进汞饱和度对应的T2时间，并删除该时间点之前的所有拐点，然后根据剩余拐点个数和位置进行选择；
如果剩余拐点个数不大于2个，则全部保留，进行后续计算；
如果剩余拐点个数大于2个，则计算每个拐点位置(时间)对应于T2谱是位于曲线上升边还是下降边，并选择较大的两个能满足同时位于上升边或是下降边的值作为分界点。
对实际测井数据进行计算时，无论是双峰T2谱还是单峰T2谱均可以采用本发明方法进行计算。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
在实验室搜集同时进行过核磁实验和压汞实验的岩心数据，选取其中核磁实验结果为单峰T2谱和双峰T2谱的数据各一组进行如下计算：
1、对T2谱数据进行倒序累加，并根据压汞实验数据中的最大进汞饱和度值对其进行限制，同时计算最大进汞饱和度对应的T2时间T2Lim，从而可以得到优选T2谱拐点位置的有效区域；
2、计算T2谱的拐点位置，并从大于T2Lim的值中优选2个将整个T2谱分为3段；
3、对每一段都采用幂函数法进行计算，通过对log(1/T2)～log(Pc)关系曲线进行拟合得到转换系数m和n值；
4、根据m和n值计算T2谱倒序累加曲线上每一个时间点对应的压力值；
5、根据压力值和进汞饱和度计算孔隙半径分布曲线，结果如图1和图2所示，同时给出了双峰T2谱采用分2段幂函数法的计算结果(图3)和单峰T2谱采用线性方法计算的结果(图4)。
图1和图3是对双峰T2谱计算的结果对比，可以看出分两段(图3)计算时，分段后每一段的log(1/T2)～log(Pc)关系曲线都不能呈现很好的线性关系，分3段计算后(图1)，该关系曲线在每一段中都呈现了非常好的线性关系，而且计算的伪毛管压力曲线和孔径分布曲线也和压汞实验的结果一致性更好；图2和图4是对单峰T2谱计算的结果，在原来的方法中由于单峰T2谱不存在波谷，所以是不能采用分段幂函数法计算的，只能采用整段幂函数法或线性相关系数法计算，计算的结果与压汞结果有较大的误差，但采用本发明的方法就可以将单峰T2谱进行分段幂函数法计算，从计算得到的伪毛管压力曲线和孔径分布曲线也可以看到本发明方法的计算结果与线性的相关系数法相比精度有了非常大的提升。
通过该实施例也可以看到，本发明的方法不仅拓展了分段幂函数法的应用范围，而且提高了伪毛管压力曲线和孔径分布曲线的计算精度，同时从计算方法上看，拐点计算方法简单，不会降低计算速度。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、计算核磁T2谱的拐点位置；
S2、对步骤S1计算出的T2谱上所有拐点位置进行选择，选择2个值；
S3、根据计算的两个拐点将T2谱分成3段，对其中每一段都采用幂函数法计算伪毛管压力曲线；
在步骤S2中，若只有1个拐点，根据计算的1个拐点将T2谱分成2段，对其中每一段都采用幂函数法计算伪毛管压力曲线，若只有2个拐点，则全部保留，根据计算的两个拐点将T2谱分成3段，对其中每一段都采用幂函数法计算伪毛管压力曲线。
2.根据权利要求1所述的一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，其特征在于，步骤S2中，设T2谱上每个组分的孔隙度幅度按时间由小到大为P1,P2,......,Pn，其中，n为T2谱数据长度；求取整个T2谱的二阶导，当二阶导d2j出现正负号变化的位置即为T2谱的拐点位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，其特征在于，拐点位置的二阶导d2j计算如下：
d2j＝dj+1-dj
dj＝Pi+1-Pi
其中，j＝1,2，...n-1，i＝1,2，...n。
4.根据权利要求2所述的一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，其特征在于，从拐点位置中选取2个拐点；首先将整个T2谱进行倒序累加，找到最大进汞饱和度对应的T2时间，删除该时间点之前的所有拐点。
5.根据权利要求4所述的一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，其特征在于，如果拐点个数大于2个，则计算每个拐点位置对应于T2谱是位于曲线上升边还是下降边，并从其中选择两个同时位于上升边或是下降边的值作为分界点。
6.根据权利要求1所述的一种基于T2谱拐点位置分段的核磁转伪毛管压力曲线方法，其特征在于，步骤S3中，根据步骤S2选择的2个拐点所对应的时间，将整个T2谱进行截断，分成分为3段，分别对应不同孔径的孔隙。
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