CN113818867B - 一种构建伪毛管压力曲线方法、系统、介质、设备及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地层孔隙探测技术领域，公开了一种构建伪毛管压力曲线方法、系统、介质、设备及应用，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据，通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线。本发明提供了一种构建伪毛管压力曲线的方法，提升了地层孔隙结构评价的直观性，消除了孔隙度谱引入的人为误差。本发明具有对微电阻率成像数的普适性，对于任何井段，无需进行复杂的参数计算即可构建伪毛管压力曲线，提升了地层孔隙结构评价的便利性。本发明能够为地层孔隙特征识别提供一定的参考，例如裂缝、溶蚀孔洞的识别，均可通过伪毛管压力曲线的形态进行归纳分析。
Description
技术领域
本发明属于地层孔隙探测技术领域，尤其涉及一种构建伪毛管压力曲线方法、系统、介质、设备及应用。
背景技术
目前，微电阻率成像技术对于测井来说是一项举足轻重的评价手段。第一，它可以直观的获取地层电阻率分布照片，将地质特征重构于二维图像能有效的帮助测井解释人员进行特征识别；第二，微电阻率成像技术在横向和纵向上均具有超高的分辨率，其测量数据量巨大，适合进行频率谱分析。例如，基于电成像的孔隙度谱、电导率谱等等技术均在测井领域有着良好的应用效果。
地层电阻率与孔隙度大小、孔隙中的流体类型或填充物类型密切相关。在钻井过程中，由于泥浆滤液入侵，导致大部分孔隙中常充满泥浆滤液。因此，基于电成像资料计算的频率谱分布往往表征着地层某一深度段的孔隙发育情况分布，局部孔隙度的大小也能够象征局部孔喉半径的大小。一些学者利用基于电成像资料计算的孔隙度谱进行孔喉半径分布谱的计算，再通过反向累加构建伪毛管压力曲线，该方法可以直观的反映地层孔隙结构特征。但是，由于电成像资料计算的孔隙度谱与常规测井计算的孔隙度(POR)相关，人工计算的孔隙度大小常具有较大的人为误差。所以，基于孔隙度谱构建的伪毛管压力曲线有时与原始地层孔隙特征相差甚远。通过相关文献调研得知，一些学者通过孔隙度谱、核磁共振测井资料构建伪毛管压力曲线，并在一定程度上取得了良好的效果。但是，在构建伪毛管压力的过程中，上述现有方法存在以下不足：一是核磁共振测井资料价格昂贵，难以广泛应用；二是电成像孔隙度谱数据处理过程中标准不一，难以标准化；三是人为处理后的数据包含了大量人工误差。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)核磁共振测井资料价格昂贵，难以广泛应用。
(2)电成像孔隙度谱数据处理过程中标准不一，难以标准化。
(3)人为处理后的数据包含了大量人工误差，人为引入的误差会导致测井解释结果的失真，完全基于测井资料的解释结果更加具有说服力。
解决以上问题及缺陷的难度为：
(1)电成像资料的数据量巨大，难以批量化处理。
(2)电成像孔隙度谱需要常规测井计算的孔隙度，基于三孔隙度曲线计算的孔隙度在纵向上的分辨率仅为0.125m，而电成像数据的纵向分辨率为0.0254m，分辨率的不同导致数据难以对齐。
(3)使用电导率数据构建伪毛管压力曲线是一项全新的思路，没有任何前人的参考手段。
解决以上问题及缺陷的意义为：
(1)通过电成像资料构建伪毛管压力曲线是常规思路与非常规数据有机结合。
(2)基于地层的电导率特征，推导数学公式表征地层的孔隙结构特征，是一项数据处理思路的创新。
(3)通过编写处理方法并集成至交互软件，实现了复杂的非常规数据的便捷化处理，是一项技术性的突破。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种构建伪毛管压力曲线方法、系统、介质、设备及应用。
本发明是这样实现的，一种构建伪毛管压力曲线方法，所述构建伪毛管压力曲线方法，包括：
步骤一，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据；
步骤二，通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径；
步骤三，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线。
进一步，所述步骤一中，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据具体为：
从实际测量的微电阻率成像测井资料中获取原始的电阻率信息；若原始数据为电成像图像信息，则需要经过非线性刻度转化为电导率信息。
进一步，所述步骤二中，基于纽扣电极测量模型，将电成像电导率信息按照下式转化为孔喉半径ri；
式中，Ci为窗长内第i个测量数据的电导率值，1/OHMM；
L为喉道长度，可取常数，微米；
Rmf为泥浆滤液电阻率，一般依据区域取常数，OHMM；
Sd为纽扣电极测量地层的面积，一般可取常数；
Ld为纽扣电极探测深度，一般可取常数。
进一步，所述步骤三中，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线具体过程为：计算孔喉半径数据的频率分布直方图分布，并通过反向累计和的方式构建伪毛管压力曲线。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
步骤一，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据；
步骤二，通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径；
步骤三，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
步骤一，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据；
步骤二，通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径；
步骤三，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线。
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的构建伪毛管压力曲线方法。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述的构建伪毛管压力曲线方法的构建伪毛管压力曲线系统，所述构建伪毛管压力曲线系统包括：
频率谱分布计算数据模块，用于微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据；
孔喉半径计算模块，用于通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径；
伪毛管压力曲线构建模块，用于使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线。
本发明的另一目的在于提供一种所述的构建伪毛管压力曲线方法在微电阻率成像中的应用。
本发明的另一目的在于提供一种所述的构建伪毛管压力曲线方法在地层孔隙特征识别中的应用。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：将常规解释思路与非常规测井资料有机结合，基于高纵向分辨率的数据，使用分率分布反向累计的形式表征地层孔隙结构；通过编写交互软件，实现了复杂数据的便捷化处理操作，极大提升了数据处理的效率。本发明通过论证计算方法、编写计算软件、使用实际资料对比分析，提出并实现了利用微电阻率成像资料计算的电导率谱构建伪毛管压力曲线。本发明以微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据，再通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径，最后使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力。为直观反映地层孔隙结构的原始特征，本发明基于电成像资料测量的原始电阻率信号计算的电导率谱来构建伪毛管压力曲线。通过电导率谱构建的伪毛管压力曲线能更加有效的反映地层孔隙结构特征，相较于孔隙度谱构建方法，电导率谱构建方法排除了人工误差，是构建伪毛管压力曲线的一种全新方式。
本发明提升了地层孔隙结构评价的直观性，消除了孔隙度谱引入的人为误差。本发明具有对微电阻率成像数的普适性，对于任何井段，无需进行复杂的参数计算即可构建伪毛管压力曲线，提升了地层孔隙结构评价的便利性。本发明能够为地层孔隙特征识别提供一定的参考，例如裂缝、溶蚀孔洞的识别，均可通过伪毛管压力曲线的形态进行归纳分析。
附图说明
图1是本发明实施例提供的构建伪毛管压力曲线方法流程图。
图2是本发明实施例提供的纽扣电极测量模型结构示意图。
图3是本发明实施例提供的伪毛管压力曲线构建实例仿真示意图。
图3中：图a、电成像图像；图b、伪毛管压力曲线；图c、电导率谱。
图4是本发明实施例提供的MX29-C1电导率谱伪毛管压力曲线构建实例仿真示意图。
图5是本发明实施例提供的伪毛管压力曲线一类形态实例仿真示意图。
图5中：图a、电成像图像；图b、伪毛管压力曲线；图c、电导率谱。
图6是本发明实施例提供的伪毛管压力曲线二类形态实例仿真示意图。
图6中：图a、电成像图像；图b、伪毛管压力曲线；图c、电导率谱。
图7是本发明实施例提供的伪毛管压力曲线三类形态实例仿真示意图。
图7中：图a、电成像图像；图b、伪毛管压力曲线；图c、电导率谱。
图8是本发明实施例提供的MX29-C1井5540-5560m的伪毛管压力曲线实例仿真示意图。
图9是本发明实施例提供的MX29-C1井5560-5580m的伪毛管压力曲线实例仿真示意图。
图10是本发明实施例提供的MX29-C1井5580-5600m的伪毛管压力曲线实例仿真示意图。
图11是本发明实施例提供的MX29-C1井5600-5620m的伪毛管压力曲线实例仿真示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种构建伪毛管压力曲线方法、系统、介质、设备及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。
本发明提供的构建伪毛管压力曲线方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的构建伪毛管压力曲线方法仅仅是一个具体实施例而已。
如图1所示，本发明实施例提供的构建伪毛管压力曲线方法，包括：
S101：微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据；
S102：通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径；
S103：使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线。
本发明实施例提供的S101中，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据具体为：
从实际测量的微电阻率成像测井资料中获取原始的电阻率信息；若原始数据为电成像图像信息，则需要经过非线性刻度转化为电导率信息。
本发明实施例提供的S102中，基于纽扣电极测量模型，将电成像电导率信息按照公式(1)转化为孔喉半径ri；
式中，Ci为窗长内第i个测量数据的电导率值，1/OHMM；
L为喉道长度，可取常数，微米；
Rmf为泥浆滤液电阻率，一般依据区域取常数，OHMM；
Sd为纽扣电极测量地层的面积，一般可取常数；
Ld为纽扣电极探测深度，一般可取常数。
本发明实施例提供的S103中，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线具体过程为：
计算孔喉半径数据的频率分布直方图分布(图3(b))，并通过反向累计和的方式构建伪毛管压力曲线(图3(c))。
下面结合仿真实验对本发明的技术方案作详细的描述。
本发明构建伪毛管压力曲线方法的关键在于数据的频率直方图计算和电导率转化为孔喉半径的刻度参数，在此本专利选取了磨溪地区某井作为实例进行伪毛管压力曲线的构建，如图4所示。
通过成果图分析可知，基于电成像资料计算电导率谱、构建伪毛管压力曲线能够独立表征地层电导率的变化特征。当黑色区域占比较高时，区域电阻率较低，电导率谱呈缝洞发育特征，伪毛管压力曲线呈低压快速进汞特征；当亮色区域占比较高时，电导率谱呈地层基质发育特征，伪毛管压力曲线呈高压进汞特征。
本发明运行软件构建基于Python3.7，主要使用的软件拓展包为Numpy，运行平台为Pycharm，数据显示软件为斯伦贝谢公司研发的测井解释平台Techlog。
图4中所展示的电导率构建伪毛管压力曲线的地层长度约为30m，伪毛管压力曲线所展示出来的地层孔隙结构特征明显，高阻区域与低阻区域之间差异较大，通过对比伪毛管压力曲线与电成像图像进行分析可得：
1)电成像图像显示为裂缝、溶蚀孔洞发育的区域(黑色)，伪毛管压力曲线呈低压进汞状态，电导率谱主峰偏高导区域，三者符合性良好。
2)电成像图像显示为地层基质发育的区域(亮色)，伪毛管压力曲线呈高压进汞状态，电导率谱主峰偏向低导区域，三者符合性良好。
3)通过伪毛管压力曲线的形态，可以直观反映地层大致孔隙结构分布，相较于常规的低分辨率测井曲线，伪毛管压力曲线能够更精细的刻画地层孔隙形态分布，而不仅仅是通过孔隙度的大小去评价地层孔隙性。
本发明将构建的伪毛管压力曲线划分为一类、二类、三类：
伪毛管压力曲线一类形态：电成像图像一般具有裂缝、溶蚀孔洞形态，电阻率较低，伪毛管压力曲线下降速度较快，表明区域内大孔径部分占比高，次生孔隙较为发育，如图5；
伪毛管压力曲线二类形态：电成像图像一般包含部分溶蚀孔洞，电阻率适中，伪毛管压力曲线下降速度适中，表明区域内平均孔径分布均匀，次生孔隙和原生孔隙均部分发育，如图6；
伪毛管压力曲线三类形态：电成像图像呈亮色地层背景形态，电阻率高，伪毛管压力曲线下降速度较慢，表明区域内平均孔径较小，次生孔隙基本不发育，如图7。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种构建伪毛管压力曲线方法，其特征在于，所述构建伪毛管压力曲线方法，包括：
步骤一，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据；
步骤二，通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径；
步骤三，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线；
所述步骤二中，基于纽扣电极测量模型，将电成像电导率信息按照下式转化为孔喉半径ri；
式中，Ci为窗长内第i个测量数据的电导率值，1/OHMM；
L为喉道长度，取常数，微米；
Rmf为泥浆滤液电阻率，依据区域取常数，OHMM；
Sd为纽扣电极测量地层的面积，取常数；
Ld为纽扣电极探测深度，取常数。
2.如权利要求1所述的构建伪毛管压力曲线方法，其特征在于，所述步骤一中，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据具体为：从实际测量的微电阻率成像测井资料中获取原始的电阻率信息；若原始数据为电成像图像信息，则需要经过非线性刻度转化为电导率信息。
3.如权利要求1所述的构建伪毛管压力曲线方法，其特征在于，所述步骤三中，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线具体过程为：计算孔喉半径数据的频率分布直方图分布，并通过反向累计和的方式构建伪毛管压力曲线。
4.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
步骤一，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据；
步骤二，通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径；
步骤三，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线；
所述步骤二中，基于纽扣电极测量模型，将电成像电导率信息按照下式转化为孔喉半径ri；
式中，Ci为窗长内第i个测量数据的电导率值，1/OHMM；
L为喉道长度，取常数，微米；
Rmf为泥浆滤液电阻率，依据区域取常数，OHMM；
Sd为纽扣电极测量地层的面积，取常数；
Ld为纽扣电极探测深度，取常数。
5.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
步骤一，微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据；
步骤二，通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径；
步骤三，使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线；
所述步骤二中，基于纽扣电极测量模型，将电成像电导率信息按照下式转化为孔喉半径ri；
式中，Ci为窗长内第i个测量数据的电导率值，1/OHMM；
L为喉道长度，取常数，微米；
Rmf为泥浆滤液电阻率，依据区域取常数，OHMM；
Sd为纽扣电极测量地层的面积，取常数；
Ld为纽扣电极探测深度，取常数。
6.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现权利要求1～3任意一项所述的构建伪毛管压力曲线方法。
7.一种实施权利要求1～3任意一项所述的构建伪毛管压力曲线方法的构建伪毛管压力曲线系统，其特征在于，所述构建伪毛管压力曲线系统包括：
频率谱分布计算数据模块，用于微电阻率资料的原始电导率作为频率谱分布计算数据；
孔喉半径计算模块，用于通过纽扣电极测量模型将电导率刻度为孔喉半径；
伪毛管压力曲线构建模块，用于使用频谱累计和的方式构建伪毛管压力曲线。
8.一种如权利要求1～3任意一项所述的构建伪毛管压力曲线方法在微电阻率成像中的应用。
9.一种如权利要求1～3任意一项所述的构建伪毛管压力曲线方法在地层孔隙特征识别中的应用。
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