CN111198401B - 基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法与装置，校正方法包括如下步骤：根据标准测井和校正测井的地层目的层段中特定岩层的地球物理参数，分别计算出目标测井曲线和校正测井曲线的值域值；根据目标测井曲线和校正测井曲线的值域值对校正测井曲线进行初步校正；对标准测井的测井曲线进行回归计算，得到回归计算方程；利用所述回归计算方程对初步校正后的校正测井曲线进行计算，得最终的校正测井曲线。本发明所提供的技术方案，通过标准测井曲线对校正测井的测井曲线进行多次校正，能够解决现有技术中由于校正方式单一而造成校正结果准确性较差的问题。

Description

基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法与装置

技术领域

本发明属于油气田含地震层位与地球物理测井层位一致性对比技术领域，具体涉及一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法与装置。

背景技术

测井曲线是指在测井是形成的曲线，能够反映出不同岩性和层位特征，对地层的含油量预测和油气的开发等起着非常重要的作用。但是受到测井扩径、仪器误差、个别曲线测量不准确等原因，测井曲线往往存在一定量的误差，需要对其进行校正。

申请公布号为CN107991705A的中国专利申请文件公开了“基于二维统计特征的测井曲线校正方法与装置”，是利用简单的井曲线之间的差值进行校正时差，该方法的不足之处在于当误差为线性时适用，一旦误差为非线性就不适用。

申请公布号为CN107255834A的中国专利申请文件公开了“一种基于地震约束的声波测井曲线校正方法”，该方法是通过地震约束对声波曲线的校正，但当地震资料很差时，无法约束声波曲线，该方法有很大的局限性。

申请公布号为CN106154322A的中国专利申请文件公开了“测井曲线校正方法与装置”该方法主要是通过水平井与直井的关系进行校正，对校正条件依赖较大。

申请公布号为CN106054254A的中国专利申请文件公开了“一种测井曲线校正方法”该方法是通过钻井井径数据、深度校正、曲线交汇图和线性公式来进行曲线校正，方法较为复杂,而且对曲线之间的关系描述较为简单。

综上所述，现有技术中对测井曲线的校正方法都比较单一，造成校正结果准确性较差的问题。

发明内容

本发明的目的提供一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，用于解决现有技术中在对测井曲线进行校正时，由于校正方法比较单一而造成校正结果准确性较差的问题；相应的，本发明还提供了一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正装置。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，包括如下步骤：

(1)根据标准测井和校正测井的地层目的层段中特定岩层的地球物理参数，分别计算出目标测井曲线和校正测井曲线的值域值；

(2)根据目标测井曲线和校正测井曲线的值域值对校正测井曲线进行初步校正；

(3)对标准测井的测井曲线进行回归计算，得到回归计算方程；

(4)利用所述回归计算方程对初步校正后的校正测井曲线进行计算，得最终的校正测井曲线。

本发明提供的基于地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，首先根据标准测井的测井曲线对校正测井的测井曲线进行初步的校正，然后再采用回归计算方程对初步校正后的校正测井曲线进行校正，得到最终的校正测井曲线。本发明所提供的技术方案，通过标准测井曲线对校正测井的测井曲线进行多次校正，能够解决现有技术中由于校正方式单一而造成校正结果准确性较差的问题。

作为对地球物理参数的进一步限定，所述地球物理参数包括伽马、声波、电阻率、密度和中子孔隙度。

作为对计算目标测井曲线和校正测井曲线值域值的进一步改进，计算目标测井曲线和校正测井曲线的值域值时，所采用的计算公式为：

其中F为相应测井曲线的值域值，x_i为相应测井曲线的第i个样点值，y_i是与样点值x_i相对应的样点序号，K、σ均为常数。

作为对校正测井曲线初步校正的进一步改进，设校正前校正测井的测井曲线为

初步校正后校正测井的测井曲线为

则有：

其中E为校正量，计算公式为：

E＝F′-F

其中F′为标准测井曲线的值域值，F为校正测井曲线的值域值。

作为对回归计算方程的进一步改进，所述回归计算方程为：

其中a₁、a₂和a₃为回归指数，b为常数，x₀、x₁、x₂和x₃分别为各地球物理参数所对应的测井曲线数值。

一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正装置，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有用于在处理器上执行的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：

(1)根据标准测井和校正测井的地层目的层段中特定岩层的地球物理参数，分别计算出目标测井曲线和校正测井曲线的值域值；

(2)根据目标测井曲线和校正测井曲线的值域值对校正测井曲线进行初步校正；

(3)对标准测井的测井曲线进行回归计算，得到回归计算方程；

(4)利用所述回归计算方程对初步校正后的校正测井曲线进行计算，得最终的校正测井曲线。

作为对地球物理参数的进一步限定，所述地球物理参数包括伽马、声波、电阻率、密度和中子孔隙度。

作为对计算目标测井曲线和校正测井曲线值域值的进一步改进，计算目标测井曲线和校正测井曲线的值域值时，所采用的计算公式为：

其中F为相应测井曲线的值域值，x_i为相应测井曲线的第i个样点值，y_i是与样点值x_i相对应的样点序号，K、σ均为常数。

作为对校正测井曲线初步校正的进一步改进，设校正前校正测井的测井曲线为

初步校正后校正测井的测井曲线为

则有：

其中E为校正量，计算公式为：

E＝F′-F

其中F′为标准测井曲线的值域值，F为校正测井曲线的值域值。

作为对回归计算方程的进一步改进，所述回归计算方程为：

其中a₁、a₂和a₃为回归指数，b为常数，x₀、x₁、x₂和x₃分别为各地球物理参数所对应的测井曲线数值。

附图说明

图1是本发明方法实施例中扩径测井曲线示意图；

图2是本发明方法实施例中未校正合成记录示意图；

图3是本发明方法实施例中HH120井KF_C7段各曲线扩径情况；

图4是本发明方法实施例中HH55-2井KF_C7段各曲线扩径情况；

图5是本发明方法实施例中HH56井KF_C7段各曲线值域值分布情况；

图6是本发明方法实施例中HH120井KF_C7段各曲线值域值分布情况；

图7是本发明方法实施例中HH55-2井KF_C7段各曲线值域值分布情况；

图8是本发明方法实施例中HH120HH55-2HH56井KF_C7段各曲线值域值统计情况；

图9是本发明方法实施例中HH56井校正之后的合成记录。

具体实施方式

本发明的目的提供一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，用于解决现有技术中在对测井曲线进行校正时，由于校正方法比较单一而造成校正结果准确性较差的问题；相应的，本发明还提供了一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正装置。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，包括如下步骤：

(1)根据标准测井和校正测井的地层目的层段中特定岩层的地球物理参数，分别计算出目标测井曲线和校正测井曲线的值域值；

(2)根据目标测井曲线和校正测井曲线的值域值对校正测井曲线进行初步校正；

(3)对标准测井的测井曲线进行回归计算，得到回归计算方程；

(4)利用所述回归计算方程对初步校正后的校正测井曲线进行计算，得最终的校正测井曲线。

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

方法实施例：

本实施例提供一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，用于对测井曲线进行校正，解决现有技术中在对测井曲线进行校正时，由于校正方法比较单一而造成校正结果准确性较差的问题。

本实施例提供的基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，具体的包括如下步骤：

(1)通过对标准测井和校正测井目的层段中的地球物理参数进行统计分析，分别得到标准测井曲线和校正测井曲线相应的值域值；

本实施例中的地球物理参数包括伽马、声波、电阻率、密度和中子孔隙度，计算标准测井曲线和校正测井曲线的值域值时，所采用的公式为：

其中F为相应测井曲线的值域值，x_i为相应测井曲线的第i个样点值，y_i是与样点值x_i相对应的样点序号，K、σ均为常数。

利用上述公式分别求出标准测井曲线的值域值F′和校正测井曲线的值域值F。

(2)根据标准测井曲线的值域值F′和校正测井曲线的值域值F对校正测井的测井曲线进行校正；

首先根据标准测井曲线的值域值F′和校正测井曲线的值域值F计算出校正量；设校正量为E，则校正量的计算公式为：

E＝F′-F；

然后采用校正量对校正测井的测井曲线进行校正，具体为：

设校正前校正测井的测井曲线为

校正后校正测井的测井曲线为

则有：

(3)对标准测井的测井曲线进行回归计算，得到回归计算方程

其中a₁、a₂和a₃为回归指数，b为常数，x₀、x₁、x₂和x₃分别为各地球物理参数所对应的测井曲线数值。

(4)利用回归计算方程对校正过的校正测井曲线进行计算，得到校正后的校正测井曲线，具体计算过程如下：

对步骤(3)所得的回归方程等式两边进行求自然对数，可得以下算式：

Ln(x₀)＝a₁Ln(x₁)+a₂Ln(x₂)+a₃Ln(x₃)+Ln(b)

令p＝Ln(x₀)a＝a₁ x＝Ln(x₁)b＝a₂ y＝Ln(x₂)c＝a₃ z＝Ln(x₃)d＝Ln(b)，则上式可简化为以下算式：

p＝ax+by+cz+d

对于N个采样值p_i、x_i、y_i、z_i根据最小二乘法原理，为了使：

为最小，那么回归系数a、b、c、d应该满足下列方程组：

其中

利用乔里斯基分解法可解出回归系数a、b、c、d。

通过求解出的回归系数a、b、c、d利用以上等式关系即可求解出步骤(3)的方程系数a₁、a₂、a₃、b。从而可以得到井曲线之间的关系方程。

采用本实施例所提供的基于多地球物理参数的测井曲线校正方法，能够解决实际工作中因扩径导致测井曲线误差造成标定不准的情况，下面介绍利用上述方法进行测井曲线的校正过程。

本实施例所提供的基于多地球物理参数相关性的测井曲线的校正方法，具体应用时如下：

以HH42-55井区为例，即以HH42-55井为校正测井，经测井得知，在HH56井地层kf_c7和kf_c8段出现了明显的扩径情况，由于扩径，测井曲线声波AC和密度DEN的误差，最终导致标定合成记录的不准确，无法正确的反映真实的地层情况，如图1和图2所示。

由图1可知，HH56井在深度1900m-2040m段(深度为横坐标方向，纵轴为扩径数值)有严重的扩径情况，扩径导致声波AC和密度DEN出现严重的误差，最终导致在做标定合成记录的时候与地震层位不符。地震剖面有四个层位，而测井曲线声波AC和密度DEN褶积出的层位只有三个，而且曲线形态也不符，一般的客观物理情况下，声波速度越大，密度也应该越大。

为了校正该井的声波AC和密度DEN，需要在周边找几口无扩径或者扩径较为轻微(井曲线数值影响较小的)的井作为标准井，并利用高斯概率公式计算声波AC、密度DEN、伽马GR、电阻率ILD、中子CNL的值域值。根据实际分析的情况，在HH56井的周边选取HH120和HH55-2井作为标准测井，并选取其中和HH56井一致的地层作为标准地层段。标准测井无扩径，如图3和图4所示。

对校正测井HH56以及标准测井HH120、HH55-2进行值域值分析，如图5、图6、图7和图8所示。

根据对以上标准测井、校正测井的值域分析可知，在该目的层段伽马值无明显规律变化，校正井的中子CNL值域值变大，电阻率ILD值域值变小，通过计算可知中子CNL的校正量为-3，电阻率ILD的校正量为6。

对校正测井进行初步校正之后的数据如表1所示：

表1

NUMBER	WELLS	DEPTH	AC	DEN	GR	CNL	ILD	CNL_S	ILD_S
										1	HH56	1640.1	248.403	2.424	71.729	17.62	37.004	14.62	43.004
2	HH56	1640.2	244.431	2.423	70.755	17.014	37.518	14.014	43.518
										3	HH56	1640.3	241.558	2.424	70.073	16.647	38.164	13.647	44.164
4	HH56	1640.4	239.703	2.426	69.767	16.498	38.888	13.498	44.888
										5	HH56	1640.5	238.704	2.431	68.657	16.447	39.627	13.447	45.627
6	HH56	1640.6	238.397	2.434	63.847	16.273	40.35	13.273	46.35
										7	HH56	1640.7	238.69	2.43	57.853	16.256	40.776	13.256	46.776
8	HH56	1640.8	239.712	2.422	53.536	16.464	40.721	13.464	46.721
										9	HH56	1640.9	241.773	2.41	51.862	16.838	40.317	13.838	46.317
10	HH56	1641	245.366	2.394	51.945	17.191	39.982	14.191	45.982
										…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
4999	HH56	2139.9	247.415	2.568	95.599	18.898	25.352	15.898	31.352

利用HH120和HH55-2井目的层段未扩径井的井曲线数值，可以分别得到声波AC的回归公式和密度DEN的回归公式，其中声波AC的回归公式

Ac＝Gr^aCnl^bIld^cd

其中a＝0.211085987876775,b＝0.22457335420518,

c＝0.00852843949367853,d＝41.0924110804705

密度DEN的回归公式为：

Den＝Gr^aCnl^bIld^cd

其中a＝0.00277396420109778，b＝0.0995490706124131，

c＝0.0229735829051189，d＝3.76595047454857。

利用上面的声波AC回归公式和密度DEN回归公式对HH56井进行井曲线校正，得到校正数值，如表2所示。根据表2标定的记录可以更好的反映地层的实际情况，在HH56井的校正后的声波AC曲线和密度DEN曲线褶积的波组有四个与地震剖面较为相符，而未校正之后的声波AC、密度DEN井曲线褶积的波组只有三个与地震剖面的波组不符。

表2

校正之后改进的效果：

1、经过校正的AC声波和DEN密度曲线在目的层段波动形态一致，DEN越大AC声波速度越大，更能反映真实的地层的地球物理属性，而之前未校正的AC声波和DEN密度曲线在目的层段波动形态不一致，声波有起跳，而密度曲线没有起跳，两者形态不一致，不能反映接近真实的地质情况。

2、经过校正之后的合成记录分辨率更高，并且发现一个隐蔽的层位，在校正层段有四个层位，与地震剖面层位一致；而未校正的合成记录分辨率较低，在校正段只有三个层位与地震层位不一致，不能反映真实的地层层位。对校正测井校正后的合成记录如图9所示。

装置实施例：

本实施例提供一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正装置，包括处理器和存储器，存储器上存储有用于在处理器上执行的计算机程序；处理器执行该计算机程序时实现如上述方法实施例中所提供的基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法。

Claims (8)

1.一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据标准测井和校正测井的地层目的层段中特定岩层的地球物理参数，分别计算出目标测井曲线和校正测井曲线的值域值；

(2)根据目标测井曲线和校正测井曲线的值域值对校正测井曲线进行初步校正；

(3)对标准测井的测井曲线进行回归计算，得到回归计算方程；

(4)利用所述回归计算方程对初步校正后的校正测井曲线进行计算，得最终的校正测井曲线；

计算目标测井曲线和校正测井曲线的值域值时，所采用的计算公式为：

其中F为相应测井曲线的值域值，x_i为相应测井曲线的第i个样点值，y_i是与样点值x_i相对应的样点序号，K、σ均为常数。

2.根据权利要求1所述的基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，其特征在于，所述地球物理参数包括伽马、声波、电阻率、密度和中子孔隙度。

3.根据权利要求1所述的基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，其特征在于，设校正前校正测井的测井曲线为

初步校正后校正测井的测井曲线为

则有：

其中E为校正量，计算公式为：

E＝F′-F

其中F′为标准测井曲线的值域值，F为校正测井曲线的值域值。

4.根据权利要求1所述的基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正方法，其特征在于，所述回归计算方程为：

其中a₁、a₂和a₃为回归指数，b为常数，x₀、x₁、x₂和x₃分别为各地球物理参数所对应的测井曲线数值。

5.一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正装置，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有用于在处理器上执行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：

(1)根据标准测井和校正测井的地层目的层段中特定岩层的地球物理参数，分别计算出目标测井曲线和校正测井曲线的值域值；

(2)根据目标测井曲线和校正测井曲线的值域值对校正测井曲线进行初步校正；

(3)对标准测井的测井曲线进行回归计算，得到回归计算方程；

(4)利用所述回归计算方程对初步校正后的校正测井曲线进行计算，得最终的校正测井曲线；

计算目标测井曲线和校正测井曲线的值域值时，所采用的计算公式为：

其中F为相应测井曲线的值域值，x_i为相应测井曲线的第i个样点值，y_i是与样点值x_i相对应的样点序号，K、σ均为常数。

6.根据权利要求5所述的一种基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正装置，其特征在于，所述地球物理参数包括伽马、声波、电阻率、密度和中子孔隙度。

7.根据权利要求6所述的基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正装置，其特征在于，设校正前校正测井的测井曲线为

初步校正后校正测井的测井曲线为

则有：

其中E为校正量，计算公式为：

E＝F′-F

其中F′为标准测井曲线的值域值，F为校正测井曲线的值域值。

8.根据权利要求5所述的基于多地球物理参数相关性的测井曲线校正装置，其特征在于，所述回归计算方程为：

其中a₁、a₂和a₃为回归指数，b为常数，x₀、x₁、x₂和x₃分别为各地球物理参数所对应的测井曲线数值。

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