CN111997604B - 一种单期河道边界的识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种单期河道边界的识别方法，包括以下步骤：（1）测井曲线重采样，保证每条曲线有相同的采样点；（2）计算测井曲线相似度；（3）确定单井在河道中的位置；（4）河道边界的判别。通过测井曲线相似度的定量计算，可以消除因个人技术原因造成的解释差异，与标准河道对比后，可以确定出单井在河道剖面上所处的相对位置，同时通过河道边界模式判别，可以识别出的单期河道边界，为井间砂体连通性判定奠定基础。
Description
技术领域
本发明属于油田开发领域，具体涉及一种单期河道边界的识别方法。
背景技术
测井曲线是油气田开发过程中最常用的基础资料之一，但是以往的应用大多是定性研究，同样的曲线在不同技术人员的解释下，往往会有截然不同的结果，相邻的几口井，在某一小层的砂体是否属于同一个河道，如果不属于同一河道，河道边界的位置在哪里往往存在争议。其原因在于测井曲线的对比过程中十分依赖个人经验对曲线总体形态或局部特征的判断，而技术人员的经验差异及对比过程的主观性更容易使结果产生误差乃至歧义，对后续的决策造成影响。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种单期河道边界的识别方法，采用数学方法，对两条测井曲线进行定量对比，并以河道中心井的曲线作为标准曲线，计算单井与标准井的相似度值，从而确定单井在河道中的相对位置，再通过平面拼接，确定河道边界的位置。
一种单期河道边界的识别方法，包括以下步骤：
（1）测井曲线重采样
由于每口井处于河道不同位置或者不同河道中，其单期河道曲线必然长短不一，为了后期对比需要，必须采用插值方法对单井测井曲线进行重采样，以保证每条曲线有相同的采样点；
（2）计算测井曲线相似度
（21）测井曲线统一化
为保证每条GR曲线具有相同的振幅，且河道底部的GR值为0，需要对GR进行统一化处理：选取河道段GR曲线的最小值GRmin和最大值GRmax，以及河道底部GR值GR0，通过式1，得到统一化值GRnew；
（式1）；
（22）序列化处理
从曲线底部开始，沿横坐标采用平均分段的方法将统一化处理后的GRnew曲线分为n段序列，并求出每段曲线对应纵坐标的算术平均值，即为序列值，其中，GRnew曲线第i段对应的序列值为Si；
（23）计算曲线相似度
将序列化之后的两条曲线进行对比，将每个对应序列进行对比，其差值进行累加平均，所得结果为两条曲线的距离，即为两条曲线的相似度，计算公式见式2，
（式2）
其中，SAX为相似度，
n为序列个数；
Si为单井GR曲线第i段对应的序列值；
S di 为标准曲线第i段对应的序列值；
（3）确定单井在河道中的位置
以标准河道中心井的GRnew曲线作为标准曲线，计算其与河道次中心、河道侧翼、分流间湾的GR曲线的相似度SAX；
当SAX＜0.2，单井所处位置接近河道中心；
当SAX从0.2逐渐增大时，单井所处位置逐渐远离河道中心；
当SAX＞0.65，测井曲线表现为典型的分流间湾沉积微相特征；
（4）河道边界的判别
根据单期河道各种井的分布位置特征，通过测井曲线相似度的对比，不同相似度对应的单期河道边界的判别模式如下：
（41）标准型
对于剖面上相邻的三口井，中间井与标准井的测井曲线相似度SAX＜0.2，则该中间井位于接近河道中部的位置；两口侧井与标准井的测井曲线相似度为0.4＜SAX＜0.65，分别位于接近河道边缘处，可以确定河道边界位于两个测井的外侧；
（42）中间井缺失型
对于剖面上相邻的两口井，当河道规模发育小或者井间距大时，剖面中的两口侧井与标准井的测井曲线相似度为0.4＜SAX＜0.65，且在两口侧井的外侧不存在相似度较好的井，即不存在相似度SAX＜0.2的井，则可以确定河道边界位于两口侧井的外侧；
（43）断开型
对于剖面上相邻的三口井，中间井与标准井的相似度SAX＞0.65，为分流间湾沉积；且两口侧井与标准井的测井曲线相似度SAX＜0.65，为河道沉积；则可以确定出两个单期河道边界，且分别位于中间井与两个侧井之间；
（44）接触型
剖面上相邻三口井与标准型相似度均SAX＜0.65，但整体相似度存在高-低-高的变化趋势，则存在河道边界，且河道边界位于测井曲线相似度变化更大的一侧；
其中，所述标准井为标准河道中心井。
优选地，所述n的取值应满足以下条件：所述GRnew曲线分为n段序列后，每段序列长度大于0.125米。优选地，所述标准河道的选取需满足如下条件：共区内单期河道砂体厚度最大，河道发育最完整，隔夹层不发育或发育少，砂质纯净，测井曲线形态标准且光滑。
本发明的优点：
通过测井曲线相似度的定量计算，可以消除因个人技术原因造成的解释差异，与标准河道对比后，可以确定出单井在河道剖面上所处的相对位置，同时通过河道边界模式判别，可以识别出的单期河道边界，为井间砂体连通性判定奠定基础。
附图说明
图1序列化实现过程；
图2计算测井曲线相似度示意图；
图3河道不同位置典型曲线特征；
图4 标准型河道边界典型剖面；
图5 中间井缺失型河道边界典型剖面；
图6 断开型河道边界典型剖面；
图7 接触型河道边界典型剖面；
图8单期河道平面边界确定。
具体实施方式
实施例1
一种单期河道边界的识别方法，包括以下步骤：
（1）测井曲线重采样
由于每口井处于河道不同位置或者不同河道中，其单期河道曲线必然长短不一；为了后期对比需要，必须采用插值方法对单井测井曲线进行重采样，以保证每条曲线有相同的采样点；
（2）计算测井曲线相似度
（21）测井曲线统一化
为保证每条GR曲线具有相同的振幅，且河道底部的GR值为0，需要对GR进行统一化处理：选取河道段GR曲线的最小值GRmin和最大值GRmax，以及河道底部GR值GR0，通过式1，得到统一化值GRnew；
（式1）；
（22）序列化处理
从曲线底部开始，沿横坐标采用平均分段的方法将GR曲线分为n段序列，并求出每段曲线的算术平均值，即为序列值，其中，GR曲线第i段对应的序列值为Si；所述n的取值应满足以下条件：所述GRnew曲线分为n段序列后，每段序列长度大于0.125米；序列化处理的实现过程如图1所示；
（23）计算曲线相似度
将序列化之后的两条曲线进行对比，将每个对应序列进行对比，其差值进行累加平均，所得结果为两条曲线的距离，即为两条曲线的相似度，计算公式见式2，
（式2）
其中，SAX为相似度，
n为序列个数；
Si为单井GR曲线第i段对应的序列值；
S di 为标准曲线第i段对应的序列值；
如图2所示，由于河道底部属于同一时期同一沉积环境下的产物，因此对比时认为两条曲线间的距离为0。以河道底部为起点对齐，分别依次对比每个后续序列上的GRnew值，其和的平均值即为两条曲线的相似度。经过标准化统一化处理以后，GRnew曲线最小值为0，最大值为1。当两口井测井曲线完全重合时，距离值为0，反之完全不相似时，距离值为1；图2中对比井曲线即为单井GR曲线；
（3）确定单井在河道中的位置
以标准河道中心井的GR曲线作为标准曲线，计算其与河道次中心、河道侧翼、分流间湾的GR曲线的相似度SAX；
根据河道成因地质特征和实际对比发现，越靠近河道中心，砂体发育越厚，反映到测井曲线上，表现为箱型、GR曲线平滑且饱满；而到了河道的边部，纯砂岩的厚度变小，上部则转化为泥质砂岩或者泥岩，测井曲线也逐渐由钟型向指状转变；
当SAX＜0.2，单井所处位置接近河道中心；
当SAX从0.2逐渐增大时，单井所处位置逐渐远离河道中心；
当SAX＞0.65，测井曲线表现为典型的分流间湾沉积微相特征；
具体见图3，其中，A为标准河道中心井、B为河道次中心井、C河道侧翼井、D为分流间湾井；（4）河道边界的判别
在某一个区块中，受井网的影响，生产井必然会分布于各个河道的不同相对位置，根据单期河道各种井的分布位置特征，通过测井曲线相似度的对比，不同相似度对应的单期河道边界的判别模式如下：
（41）标准型
如图4所示，中间井（A井）与标准井的测井曲线相似度SAX＜0.2，则该中间井位于接近河道中部的位置；两口侧井（B井和C井）与标准井的测井曲线相似度为0.4＜SAX＜0.65，分别位于接近河道边界处，可以确定河道边界位于两个测井的外侧，即位于B井和C井外侧；
（42）中间井缺失型
如图5所示，当河道规模发育小或者井间距大时，剖面中的两口侧井（B井和C井）与标准井的测井曲线相似度为0.4＜SAX＜0.65，且在两口侧井（B井和C井）的外侧不存在相似度较好的井，即不存在相似度SAX＜0.2的井，则可以确定河道边缘位于两口侧井的外侧，即位于B井和C井外侧；
（43）断开型
如图6所示，对于剖面上相邻的三口井，中间井（A井）与标准井的相似度SAX＞0.65，为分流间湾沉积；且两口侧井（B井和C井）与标准井的测井曲线相似度SAX＜0.65，为河道沉积；则可以确定出两个单期河道边界，且分别位于中间井与两个侧井之间；
（44）接触型
如图7所示，剖面上相邻三口井（A井、B井和C井）与标准井相似度均SAX＜0.65，但整体相似度存在高-低-高的变化趋势，则存在河道边界，且河道边界位于测井曲线相似度变化更大的一侧；
其中，所述标准井为标准河道中心井。
优选地，所述标准河道的选取需满足如下条件：共区内单期河道砂体厚度最大，河道发育最完整，隔夹层不发育或发育少，砂质纯净，测井曲线形态标准且光滑。
实施例2
为了验证此方法的有效性，选取了延长油田X区块进行验证，该区块为低孔、低渗油藏，工区构造简单，为东高西低单斜构造，主力油藏为长6，从2011年开始注水开发，目前油藏综合含水率为69％。区内的沉积环境比较单一，为三角洲前缘沉积，主要的沉积微相包括水下分流河道和分流间湾。根据沉积微相研究成果，可以大致确定单期河道的发育规模：研究区内单期河道砂体厚度分布在5-20米之间，平均12米；深度河道宽度分布在200-800米之间，平均550米。
按照沉积微相研究分析的砂体展布特征，可以指导大部分油水井间的连通情况，但也有相当多的井组，油水井动态连通关系与砂体展布图并不一致，而使用测井曲线相似度判别河道边界后，可以有效解决这一问题，以下提供这种单期河道边界的识别方法。
（1）选取标准河道：标准河道的选取有两个原则：共区内单期河道砂体厚度最大，河道发育最完整，隔夹层不发育或发育少，砂质纯净，测井曲线形态标准且光滑，经过对比与筛选，选择了杏286-3井河道作为该层的标准河道；
（2）测井曲线重采样
由于原始测井曲线的采样密度是0.125米/点，而每口井河道厚度不同，导致测井曲线长度即采样点不同，因此需要对曲线进行重采样，以保证每条曲线有相同的采样点。本次重采样后，所有曲线的采样点为200个。
（3）计算测井曲线相似度：
（31）测井曲线统一化
以杏290-3为例，在目标层段，GR最大值为100.204，最小值为70.407，河道底部的GR0为91.615，根据式1所列公式，即可将杏290-3井的GR曲线进行统一化；
（式1）；
（32）序列化处理
在曲线重采样的基础上，从曲线底部开始，横坐标采用平均分段的方法，按照5个点一个序列的方案，将曲线划分为40个序列，并用算数平均的方法计算出每个序列对应的GR值，即为序列值，
（33）计算曲线相似度
将序列化后的两条曲线进行对比，按照式2进行计算，求得杏290-3与标准井的曲线相似度值SAX=0.169；
可见，该井位于接近河道中心的位置；
按照同样的方法，计算了工区内其他井的GR曲线与标准河道的相似度；
（4）单期河道的平面展布：
在常规的地质研究中，可以根据测井相或者砂地比绘制沉积微相图，并依此确定砂体的展布范围（图8中a）；
本次研究则是利用测井曲线相似度和剖面对比模式，将每口井与标准井的测井曲线相似度值标到井位图上，从平面图上可以看出，可以利用SAX＞0.65这一标准将分流间湾划分出来（图8中b），从剖面1来看，杏6007-4、杏6007-1、杏323-2三口井的测井曲线相似度值分别为0.369、0.371、0.196，存在着由小变大又变小，即测井曲线相似度高-低-高的变化趋势，符合模式4的特征，即接触型，因此可判定存在河道边界，再结合测井曲线相似度的变化速度和平面上杏6007-3处的分流间湾特征，可以确定出单期河道的边界位于杏6007-4与杏6007-1之间；
（5）动态验证及措施实施效果：
在砂体连通图的指导下，结合动态数据，发现当SAX＞0.48时，接触式的河道之间基本不连通，而叠合型的单期河道SAX＜0.3时，基本都处于连通状态。按照新的河道边界分布图（图8中b），对工区内的17口井进行了补孔调整，增产增注见效16口，成功率达94%，说明本发明提供的方法能够提高地下砂体连通性分析的准确率，从而有效指导油气田后期开发的综合调整工作。
Claims (3)
1.一种单期河道边界的识别方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）测井曲线重采样
对单井测井曲线进行重采样，保证每条曲线有相同的采样点；
（2）计算测井曲线相似度
（21）测井曲线统一化
对GR进行统一化处理：选取河道段GR曲线的最小值GRmin和最大值GRmax，以及河道底部GR值为GR0，通过式1，得到统一化值GRnew；
（式1）；
（22）序列化处理
从曲线底部开始，沿横坐标采用平均分段的方法将处理后的GRnew曲线分为n段序列，并求出每段曲线对应纵坐标的算术平均值，即为序列值，其中，GRnew曲线第i段对应的序列值为Si；
（23）计算曲线相似度
将序列化之后的两条曲线进行对比，将每个对应序列进行对比，其差值进行累加平均，所得结果为两条曲线的距离，即为两条曲线的相似度，计算公式见式2，
（式2）
其中，SAX为相似度，
n为序列个数；
Si为单井GRnew曲线第i段对应的序列值；
S di 为标准曲线第i段对应的序列值；
（3）确定单井在河道中的位置
以标准河道中心井的GRnew曲线作为标准曲线，计算其与河道次中心、河道侧翼、分流间湾的GRnew曲线的相似度SAX；
当SAX＜0.2，单井所处位置接近河道中心；
当SAX从0.2逐渐增大时，单井所处位置逐渐远离河道中心；
当SAX＞0.65，测井曲线表现为典型的分流间湾沉积微相特征；
（4）河道边界的判别
根据单期河道各种井的分布位置特征，通过测井曲线相似度的对比，不同相似度对应的单期河道边界的判别模式如下：
（41）标准型
对于剖面上相邻的三口井，中间井与标准井的测井曲线相似度SAX＜0.2，则该中间井位于接近河道中部的位置；两口侧井与标准井的测井曲线相似度为0.4＜SAX＜0.65，分别位于接近河道侧缘处，可以确定河道边界位于两口侧井的外侧；
（42）中间井缺失型
对于剖面上相邻的两口井，当河道规模发育小或者井间距大时，剖面中的两口侧井与标准井的测井曲线相似度为0.4＜SAX＜0.65，且在两口侧井的外侧不存在相似度较好的井，即不存在相似度SAX＜0.2的井，则可以确定河道边界位于两口侧井的外侧；
（43）断开型
对于剖面上相邻的三口井，中间井与标准井的相似度SAX＞0.65，为分流间湾沉积；且两口侧井与标准井的测井曲线相似度SAX＜0.65，为河道沉积；则可以确定出两个单期河道边界，且分别位于中间井与两个侧井之间；
（44）接触型
剖面上相邻三口井与标准型相似度均SAX＜0.65，但整体相似度存在高-低-高的变化趋势，则存在河道边界，且河道边界位于测井曲线相似度变化更大的一侧；
其中，所述标准井为标准河道中心井。
2.根据权利要求1所述单期河道边界的识别方法，其特征在于：所述n的取值应满足以下条件：所述GRnew曲线分为n段序列后，每段序列长度大于0.125米。
3.根据权利要求1或2所述单期河道边界的识别方法，其特征在于：所述标准河道的选取需满足如下条件：共区内单期河道砂体厚度最大，河道发育最完整，隔夹层不发育或发育少，砂质纯净，测井曲线形态标准且光滑。
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