CN112360447A - 一种评价储层射孔效果的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评价储层射孔效果的方法，属于地球物理声学测井技术领域。分别测量射孔前、后地层的偶极弯曲波后再分别提取地层射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线，然后设定低频频率点和高频频率点，并分别获得射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线在低频频率点和高频频率点处对应的慢度，最后计算得到射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度，利用该变化强度值对储层射孔效果进行评价。该方法通过定量计算射孔前后弯曲波频散特性的变化程度，评价储层的射孔效果，原理简单、易于实现，而且对于射孔效果特别敏感，能够有效评价储层的射孔效果。

Description

一种评价储层射孔效果的方法

技术领域

本发明属于地球物理声学测井技术领域，具体涉及一种评价储层射孔效果的方法。

背景技术

射孔技术是油气储层求产的重要技术手段，在油田开发中发挥着无可替代的作用。它通过使特殊的聚能器材在目的层位爆炸，从而打开目的层位的套管和水泥环，构成地层至井筒的连通孔道，以便于油气的开采。

通过研究发现，储层在被射孔后，其性状会发生改变，内部会被井液或地层中的油气侵入，从而改变储层的物性、电性、声学特性等方面的特征，通过对这些特征变化进行定量描述，就可以评价储层的射孔效果，指导后续工作的展开。

尽管射孔技术在油气生产中具有重要作用，但目前却没有较好的评价储层射孔效果的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种评价储层射孔效果的方法，计算精度和效率高，时效性能够满足工程实际需求。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种评价储层射孔效果的方法，包括以下步骤：

步骤1)：分别测量射孔前、后地层的偶极弯曲波；

步骤2)：分别提取地层射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线；

步骤3)：设定低频频率点f_l和高频频率点f_h，分别获得射孔前偶极弯曲波的频散曲线在低频频率点和高频频率点处对应的慢度，以及射孔后偶极弯曲波的频散曲线在低频频率点和高频频率点处对应的慢度，计算得到射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度，对储层射孔效果进行评价。

优选地，步骤1)中，测量射孔前、后地层的偶极弯曲波的声波测井仪器包括一个或两个方向正交的偶极声波发射源。

进一步优选地，声波测井仪器包括至少8组接收器，每组接收器至少接收4个不同方位的信号。

进一步优选地，每组声波测井仪器相邻的接收器之间的间距相等。

进一步优选地，偶极声波发射源与第一个接收器的距离不小于2米。

优选地，步骤2)的具体步骤为：

2.1)对射孔前、后地层的偶极弯曲波的原始测量波形进行预处理，并滤波消除噪声；

2.2)提取射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线。

进一步优选地，提取射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线是采用Prony、MatrixPensil或加权频谱相干方法。

优选地，步骤3)的具体步骤为：

步骤3.1)设定低频频率点f_l和高频频率点f_h，使两者之间的频率范围包含偶极弯曲波的有效激发频域；

步骤3.2)对射孔前的偶极弯曲波频散曲线进行插值，获得射孔前的偶极弯曲波频散曲线在低频f_l处对应的慢度s_l0和在高频f_h处对应的慢度s_h0；

步骤3.3)对射孔后的偶极弯曲波频散曲线进行插值，获得射孔后的偶极弯曲波频散曲线在低频f_l处对应的慢度s_l1和在高频f_h处对应的慢度s_h1；

步骤3.4)计算射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度：

δ＝abs[(s_l1+s_h1)-(s_l0+s_h0)]

利用射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度δ对储层射孔效果进行评价。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的评价储层射孔效果的方法，分别测量射孔前、后地层的偶极弯曲波后再分别提取地层射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线，然后设定低频频率点和高频频率点，并分别获得射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线在低频频率点和高频频率点处对应的慢度，最后计算得到射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度，利用该变化强度值对储层射孔效果进行评价。该方法通过定量计算射孔前后弯曲波频散特性的变化程度，评价储层的射孔效果，原理简单、易于实现，而且储层被射孔后性质发生了较大改变，此时弯曲波的频散特性也会产生相应的变化，通过建立储层不同射孔程度与弯曲波频散特性变化强度之间的关系，能够有效评价储层的射孔效果。

进一步地，测量射孔前、后地层的偶极弯曲波的声波测井仪器包括一个或两个方向正交的偶极声波发射源，用于在地层中激发具有方向性的偶极弯曲波信号，以便后续弯曲波全波波形数据的采集和处理。

更进一步地，声波测井仪器包括至少8组接收器，每组接收器至少在4个方位进行布置，以接收来自地层中的偶极弯曲波信号，获得不同方向的偶极弯曲波全波波形。

更进一步地，每组声波测井仪器相邻的接收器之间的间距相等，确保能够通过现有方法提取到比较精确的偶极弯曲波频散特性。

更进一步地，偶极声波发射源与第一个接收器的距离不小于2米，由于声波测井接收的波形成分一般比较多，因此偶极声波发射源与第一个接收器的距离不小于2米，以使接收的声波信号中不同的波形成分能够有效分离，获得不受干扰的偶极弯曲波数据，用以进行储层射孔效果的评价。

附图说明

图1为不同射孔深度的偶极弯曲波频散曲线；

图2为射孔后的地层模型示意图；

图3为射孔后地层的偶极弯曲波正演全波波形模拟结果；

图4为对正演波形进行处理，计算得到的射孔前后弯曲波频散特性变化。

具体实施方式

下面以附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

步骤1)：布置2个正交的偶极声波发射源，距离发射源2米处布置8组接收器，每组接收器采集4个不同方位的偶极弯曲波信号，每组声波测井仪器相邻的接收器之间的间距相等，设定为0.5英尺。基于以上结构参数的偶极弯曲波测井仪器分别测量射孔前、后地层的偶极弯曲波全波波形；

步骤2)：对射孔前、后地层的偶极弯曲波的原始测量波形进行预处理，并滤波消除噪声；然后采用加权频谱相干方法提取射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线；

步骤3)：设定低频频率点f_l和高频频率点f_h；

对射孔前的偶极弯曲波频散曲线进行插值，获得射孔前的偶极弯曲波频散曲线在低频f_l处对应的慢度s_l0和在高频f_h处对应的慢度s_h0；

对射孔后的偶极弯曲波频散曲线进行插值，获得射孔后的偶极弯曲波频散曲线在低频f_l处对应的慢度s_l1和在高频f_h处对应的慢度s_h1；

计算射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度：

δ＝abs[(s_l1+s_h1)-(s_l0+s_h0)]

利用射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度δ对储层射孔效果进行评价。

如图1，显示了不同射孔深度条件下的全波频散曲线，可以看出由于射孔后井眼附近地层发生了改变，弯曲波频散曲线的高频部分趋近于近井眼地层的特性，而低频部分还能反映未射穿地层的信息。随着射孔深度从0.2米不断增加到1米，射孔前后弯曲波频散曲线之间的差别也越来越大，因此可以用这种差别来评价储层射孔效果的好坏。

图2为本实施例的射孔地层模型的示意图，左侧深黑色区域为井眼，最浅色区域为被射孔后的地层，其他区域为原始地层。图3为图2模型条件下计算得到的偶极弯曲波全波波形的变密度图，从中可以看出在被射孔的地层位置，地层的弯曲波出现了明显变化。基于图3计算得到的偶极弯曲波全波波形，本实施例根据本发明方法处理得到射孔前后弯曲波频散特性变化程度δ曲线，如图4所示。可以看出在射孔的位置，δ曲线值变得非常大，而在其他位置δ曲线值则比较小接近于0，因此射孔前后弯曲波频散特性变化程度δ值与储层射孔位置和射孔深度有较好的相关性，可以用来评价储层的射孔效果。

需要说明的是，以上所述仅为本发明实施方式的一部分，根据本发明所描述的系统所做的等效变化，均包括在本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种评价储层射孔效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：分别测量射孔前、后地层的偶极弯曲波；

步骤2)：分别提取地层射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线；

步骤3)：设定低频频率点f_l和高频频率点f_h，分别获得射孔前偶极弯曲波的频散曲线在低频频率点和高频频率点处对应的慢度，以及射孔后偶极弯曲波的频散曲线在低频频率点和高频频率点处对应的慢度，计算得到射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度，对储层射孔效果进行评价。

2.如权利要求1所述的评价储层射孔效果的方法，其特征在于，步骤1)中，测量射孔前、后地层的偶极弯曲波的声波测井仪器包括一个或两个方向正交的偶极声波发射源。

3.如权利要求2所述的评价储层射孔效果的方法，其特征在于，声波测井仪器包括至少8组接收器，每组接收器至少接收4个不同方位的信号。

4.如权利要求3所述的评价储层射孔效果的方法，其特征在于，每组声波测井仪器相邻的接收器之间的间距相等。

5.如权利要求3所述的评价储层射孔效果的方法，其特征在于，偶极声波发射源与第一个接收器的距离不小于2米。

6.如权利要求1所述的评价储层射孔效果的方法，其特征在于，步骤2)的具体步骤为：

2.1)对射孔前、后地层的偶极弯曲波的原始测量波形进行预处理，并滤波消除噪声；

2.2)提取射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线。

7.如权利要求6所述的评价储层射孔效果的方法，其特征在于，提取射孔前、后偶极弯曲波的频散曲线是采用Prony、Matrix Pensil或加权频谱相干方法。

8.如权利要求1所述的评价储层射孔效果的方法，其特征在于，步骤3)的具体步骤为：

步骤3.1)设定低频频率点f_l和高频频率点f_h，使两者之间的频率范围包含偶极弯曲波的有效激发频域；

步骤3.2)对射孔前的偶极弯曲波频散曲线进行插值，获得射孔前的偶极弯曲波频散曲线在低频f_l处对应的慢度s_l0和在高频f_h处对应的慢度s_h0；

步骤3.3)对射孔后的偶极弯曲波频散曲线进行插值，获得射孔后的偶极弯曲波频散曲线在低频f_l处对应的慢度s_l1和在高频f_h处对应的慢度s_h1；

步骤3.4)计算射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度：

δ＝abs[(s_l1+s_h1)-(s_l0+s_h0)]

利用射孔前后偶极弯曲波频散特性变化强度δ对储层射孔效果进行评价。

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