CN112211628A - 一种基于多条测井曲线的地层划分方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多条测井曲线的地层划分方法，采用中子孔隙度与密度孔隙度之间的差值表征泥质含量，并将其与表征放射性强度高低的自然伽马测井资料构建相关性，通过相关性的差别可以对地层进行划分。这种划分方法由于综合利用了多种测井曲线，其精准度要比井震结合的方式高。通过综合利用补偿中子测井资料和补偿密度测井资料，可以计算母岩成分复杂的地层的泥质含量。提出一种利用不同地层之间放射性强度与泥质含量相关性差异来划分地层的方法，排除了地层划分的争议。涉及参数较为简单，使用步骤较为简明，计算快速，效果明显。

Description

一种基于多条测井曲线的地层划分方法

技术领域：

本发明涉及一种利用自然伽马测井资料、补偿中子孔隙度测井资料及补偿密度孔隙度测井资料等多种测井资料，将自然伽马测井资料指示泥质含量高低不准确且常规的井震结合方法对地层的划分有争议的地层进行准确划分的方法。

背景技术：

地层划分是指对一个地区的地层剖面中的岩层进行划分，建立地层层序的工作，是开展地质研究的一项非常重要的基础工作。一般对一个地区的地层剖面，首先根据岩性、岩相特征进行岩石地层划分，然后根据系统采集的化石进行生物地层划分，进而建立年代地层顺序。

在地球物理勘探的各种方法中，经常用来划分地层的方法是井震结合的综合解释方法。基于声波、密度曲线,采用两次迭代法标定。首先是目的层段标志层的精细标定,从整体上控制井震关系,确定不同层段的储层特征及地震响应特征,在此基础上,针对不同油组单独进行细致的标定,把测井上的油组信息标定到地震剖面上,建立油藏特征地震响应模式。

所谓的井震结合实际上仅仅是利用了测井资料中与地层弹性性质有关的声波曲线，从而使地震资料的分辨率有所提升，并对能够反映地层岩性，沉积相等信息的电阻率、中子、伽马等曲线加以利用。当不同层段的地层的力学性质相近时，采用井震结合的方法对地层进行分段就会出现问题，导致不能准确的判断某一段地层与另外一段地层的边界的具体深度。

井震结合技术属于石油物探行业一种较为常用的技术，许多专家和工程师均利用该技术对地震勘探和测井数据进行处理，从而完成地质分层、标志层追踪、断层识别等任务。

该方法的缺点：(1)仅仅利用了测井曲线中的声波和密度资料，反应信息不全面；(2)与地震资料结合后，没有明显提高地层的分辨率，地层边界深度模糊，在边界处的一些薄层依然可能存在争议；(3)地层划分依据并不明显。如图3所示，T2K1上方明显有较大幅度的波形，将地层边界取在了此波形的正下方，而T3b地层的边界则取在了波形的正上方，自相矛盾，因此该分层方法人为因素较强。

发明内容：

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种快速、高精度的基于多条测井曲线综合判断不同地层分界面的方法。

本发明的思想是：地层的放射性主要来源可以分为两类，一类是由于地层含有泥质而泥质具有吸附放射性物质的特性，导致地层显现出天然的放射性，另一类是由于造岩矿物本身含有一定的放射性。

对于第一类地层，即因为有泥质的存在而导致显现放射性的地层，不同的地层含有的泥质含量上一般存在差异。而泥质具有吸附放射性物质的特性，从而导致因为泥质含量的差异形成了放射性强度的高低。而泥质不仅有吸附放射性物质的特性，还有束缚水的特性。当地层中含有泥质时，就会有泥质束缚水的存在。而中子孔隙度测井测量的本质是地层中的含氢量，因此，它不仅可以探测地层孔隙中的流体中的氢元素的存在，还会将泥质束缚水计入最终的测量结果，从而导致含有泥质的地层，其中子孔隙度高于真实孔隙度。而地层的真实孔隙度在常规测井方法中经常利用密度测井资料进行解释处理，并计算出非常接近于真实孔隙度的密度孔隙度。因此，将中子孔隙度与密度孔隙度之间求取差值，就可以得到泥质束缚水的含量，也就可以表征地层中泥质含量的高低。不同的地层中非常容易出现泥质类型不同以及其吸附的放射性物质种类不同的现象。因此，我们可以利用表征泥质含量的中子-密度孔隙度差与自然伽马之间的相关性来判断地层的变化。

而对于第二类地层，即放射性是由于造岩矿物本身所形成的这类地层，一般而言其放射性较高，且中子孔隙度测井与密度测井资料结合本身就具有识别岩性的能力。因此，也可以利用中子孔隙度与密度孔隙度之差来表征岩性的变化，再配合自然伽马测井资料，与第一类地层相同，同样可以利用孔隙度差值与自然伽马放射性之间的相关性来判断地层的变化。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

采用中子孔隙度与密度孔隙度之间的差值表征泥质含量(岩性)并将其与表征放射性强度高低的自然伽马测井资料构建相关性，通过相关性的差别可以对地层进行划分。这种划分方法由于综合利用了多种测井曲线，其精准度要比井震结合的方法高。

本发明所述的基于多条测井曲线的地层划分方法可以通过CIFLog测井解释平台实现的；

一种基于多条测井曲线的地层划分方法，包括以下步骤：

a.安装CIFLog测井解释软件平台；

b.对常规测井数据进行录入及归一化；

c.将自然伽马测井曲线、补偿中子孔隙度测井曲线和补偿密度孔隙度测井曲线在CIFLog软件中进行绘制；

d.利用补偿密度孔隙度资料计算出密度孔隙度，计算公式为：

Ф_den＝(2.65-ρ)÷1.65×100％ (1)

式中Ф_den为密度孔隙度，单位为％；ρ为密度测井所测密度值，单位为g/cm³；

e.将中子孔隙度测井值减去密度孔隙度，获取中子—密度孔隙度差。计算公式为：

Ф＝Ф_cnl-Ф_den (2)

式中Ф为中子-密度孔隙度差，单位为％；Ф_cnl为中子孔隙度，单位为％，如中子孔隙度测井资料单位为1，则将其单位转化为％后进行计算；

f.用自然伽马测井值除以中子—密度孔隙度差，获取二者之间的相关系数，计算公式为：

K＝GR/Ф (3)

式中K为相关系数，单位为API/％,GR为自然伽马测井所测放射性强度，单位为API。

g.通过相关系数K的变化，划分地层，当K变化较小时属于同一地层，当K出现明显变化时为另一层段地层。

有益效果：

本发明利用补偿中子测井资料和补偿密度测井资料计算了母岩成分复杂情况下的地层泥质含量，通过构建泥质含量与反映地层放射性强度的自然伽马测井资料之间的相关性，建立了划分地层的方法，排除了地层划分的争议，提高了地层划分的精度。

有以下优点：1.本发明通过综合利用补偿中子测井资料和补偿密度测井资料，可以计算母岩成分复杂的地层的泥质含量。2.本发明提出一种利用不同地层之间放射性强度与泥质含量相关性差异来划分地层的方法，排除了地层划分的争议。3.本发明涉及参数较为简单，使用步骤较为简明，计算快速，效果明显。

附图说明：

图1为基于多条测井曲线的地层划分方法的流程图。

图2为各测井曲线与最终分层效果对比图。

图3为与图2同一区块井震结合的示例图。

左侧的IMPEDANCE即为测井曲线中声波曲线与密度曲线的乘积，物理意义为波阻抗。最右侧一道即为地震勘探资料中的地震波的波形。将地震资料与波阻抗值进行褶积运算，即可得到第三道的数据即合成地震记录。利用合成地震记录的形态可以对地层进行分层。

具体实施方式：

下面结合附图和实例对本发明进行进一步的详细说明：

一种基于多条测井曲线的地层划分方法，包括以下步骤：

a、在win7或者win10系统下安装CIFLog测井平台，采用其1.0、2.0或者2.1版本均可。

b、进行各种测井曲线的预处理，特别是自然伽马测井曲线、补偿中子孔隙度测井曲线及补偿密度孔隙度测井曲线，对上述曲线进行归一化处理，降低采用不同测井系列对同一区块地层进行测量所造成的误差。

c.将自然伽马测井曲线、补偿中子孔隙度测井曲线和补偿密度测井曲线在CIFLog软件中进行绘制；

d.利用补偿密度孔隙度资料计算出密度孔隙度。在CIFLOG软件中编制以下列公式计算密度孔隙度的程序，计算公式为：

Ф_den＝(2.65-ρ)÷1.65×100％ (1)

(1)式中Ф_den为密度孔隙度，单位为％；ρ为密度测井所测密度值，单位为g/cm³。

由于数据已经被存储到软件内部，所计算出的孔隙度没有必要在CIFLog中绘制出来。

e.将中子孔隙度测井值减去密度孔隙度，获取中子—密度孔隙度差。在CIFLog软件中编制以下列公式计算中子-密度孔隙度差的程序，计算公式为：

Ф＝Ф_cnl-Ф_den (2)

(2)式中Ф为中子-密度孔隙度差，单位为％；Ф_cnl为中子孔隙度，单位为％，如中子孔隙度测井资料单位为1，则将其单位转化为％后进行计算。与密度孔隙度相同，由于数据已经被存储到软件内部，所计算出的中子-密度孔隙度差没有必要在CIFLog中绘制出来。

f..用自然伽马测井值除以中子—密度孔隙度差，获取二者之间的相关系数。计算公式为：

K＝GR/Ф (3)

(3)式中K为相关系数，单位为API/％,GR为自然伽马测井所测放射性强度，单位为API。在CIFLOG测井软件中新建图道，将计算出来的相关系数K以线性数据的形式，以左边界为0，右边界为100绘制出来。

g.通过相关系数K的变化，划分地层。当K变化较小、数值比较均一或者渐变性变化时属于同一地层，当K出现突然性的台阶式明显变化时为另一层段地层。

实施例1：

本发明的整体流程如图1所示。

新疆油田某区块测井曲线地层划分实施实例如图2所示。

该井中分层情况一直存在争议。按照井震结合的划分方法，由于声波时差(声波时差所对应为最粗曲线)基值几乎无变化,发生抖动处均为泥岩段，难以对3050米-3120米进行分层，前人因3070米-3080米处存在泥岩，常将3080米以下地层划分为同一层段。不仅如此，通过声波时差对3050米以上地层也难以区分，例如3010米-3020米处地层声波时差与3050米以下地层几乎无差别，前人常将3001米以下至约3045米处地层与其下部地层划分为同一地层。前人划分方法见图2中相关系数图道最右侧自上而下的点状、斜条状和黑底白斑状的柱形图。

利用本方法可以较为清楚的看到，在约3090米处以下，相关系数K明显变小且较为稳定，与3050米-3090米明显不同。同时，通过相关系数K可以明显看出3050米以上为同一地层，与3050米以下差异明显，由此可以判断3050米以上为同一地层。所以本发明最终判断结果为相关系数图道中红线所标记的分层，即3050米以上为同一地层，3050米-3095米为同一地层，3095米以下为同一地层。本发明所采用的方法依据更为充分，效果更为明显。本发明划分方法见图2中相关系数图道前人划分方法左侧自上而下的点状、斜条状和黑底白斑状的柱形图。

Claims (1)

1.一种基于多条测井曲线的地层划分方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.安装CIFLog测井解释软件平台；

b.对常规测井数据进行录入及归一化；

c.将自然伽马测井曲线、补偿中子孔隙度测井曲线和补偿密度孔隙度测井曲线在CIFLog软件中进行绘制；

d.利用补偿密度孔隙度资料计算出密度孔隙度，计算公式为：

Ф_den＝(2.65-ρ)÷1.65×100％ (1)

式中Ф_den为密度孔隙度，单位为％；ρ为密度测井所测密度值，单位为g/cm³；

e.将中子孔隙度测井值减去密度孔隙度，获取中子—密度孔隙度差，计算公式为：

Ф＝Ф_cnl-Ф_den (2)

式中Ф为中子-密度孔隙度差，单位为％；Ф_cnl为中子孔隙度，单位为％，如中子孔隙度测井资料单位为1，则将其单位转化为％后进行计算；

f.用自然伽马测井值除以中子—密度孔隙度差，获取二者之间的相关系数，计算公式为：

K＝GR/Ф (3)

式中K为相关系数，单位为API/％,GR为自然伽马测井所测放射性强度，单位为API；

g.通过相关系数K的变化，划分地层，当K变化较小时属于同一地层，当K出现明显变化时为另一层段地层。

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