測井資料標準化方法適用性分析與優(yōu)選策略

范宜仁，李 虎，叢云海，黃 瑞

(1.中國石油大學(華東)，山東 青島 266580;2.CNPC測井重點實驗室 中國石油大學(華東)，山東 青島 266580)

引 言

區(qū)塊測井資料標準化是進行油藏描述與儲層評價的首要環(huán)節(jié)。由于開發(fā)區(qū)塊不同油井空間位置不同、主要目的層埋深不同、測井時間與測井系列不同，為了準確獲取地層信息，實現(xiàn)區(qū)塊綜合評價與多井對比，需要將開發(fā)區(qū)塊內(nèi)測井資料刻度到統(tǒng)一水平，保證儲層參數(shù)計算精度與油藏評價的可靠性［1］。已有研究成果只針對特定油藏區(qū)塊與特定標準化方法進行討論，缺少對不同標準化方法的系統(tǒng)對比與標準化技術(shù)流程的分析［2］。在充分分析各種標準化方法的實現(xiàn)原理、優(yōu)缺點與適用條件的基礎(chǔ)上，對區(qū)塊資料標準化流程與方法優(yōu)選進行了深入研究。

1 測井資料標準化方法分析

測井資料標準化的主要依據(jù)是:具有相同或相似沉積環(huán)境的沉積物巖性、電性特征基本相同，即不同井同一標準層的測井響應相同或相似［3－4］。標準化方法包括定性分析與定量描述兩大類，其中直方圖法、重疊曲線法、骨架值法、構(gòu)造深度趨勢法等屬于定性分析，趨勢面分析法屬于定量描述方法，前者忽略了測井值隨空間位置的變化，而后者認為同一標準層的測井值是變化的，空間上遵循一定的變化趨勢［5］。

(1)直方圖法。統(tǒng)計工區(qū)內(nèi)各井標準層測井響應，并建立頻率直方圖，與標準井(經(jīng)巖心刻度)測井響應統(tǒng)計直方圖進行比對，將不同井的測井值統(tǒng)一刻度到標準井。一般適用于勘探初期低精度標準化。

(2)重疊曲線法。將工區(qū)內(nèi)各井標準層的測井曲線與關(guān)鍵井同一標準層測井曲線(經(jīng)巖心刻度)同道繪制，通過對曲線的移動、疊合，求取最小移動量即為各井測井曲線的校正量。一般適用于勘探初期低精度標準化。

(3)骨架值分析法。將工區(qū)內(nèi)各井標準層的孔隙度測井響應值投影到中子—密度 (或其他孔隙度測井方法)交會圖版上，通過對比巖性骨架值與各井特征值的分布，從而進行綜合校正。該方法可以作為勘探初期井數(shù)較少的低精度標準化方法之一，更多的則是用來對標準化處理結(jié)果的檢驗。

(4)構(gòu)造深度趨勢法。針對同一構(gòu)造上的同一標準層，在埋深上差異很大(一般500 m以上)時，各井測井響應值主要由深度因素控制，AC、DEN、GR等測井值隨深度按一定趨勢變化(壓實作用引起)，在骨架值分析與多點擬合的基礎(chǔ)上，構(gòu)造測井響應深度趨勢進行標準化處理。

(5)趨勢面分析法。一般來說，反映地下地質(zhì)特征的地球物理測井信息在空間展布中具有一定的變化規(guī)律［6－7］，其特征值與其觀測點的地理坐標構(gòu)成立體空間中的點，趨勢面分析則是在空間坐標的約束下，根據(jù)物理參數(shù)的測量值，擬合空間上連續(xù)變化的數(shù)學曲面，進而研究其空間分布特征及變化規(guī)律的方法。

該方法系統(tǒng)考慮了測井響應受空間展布的影響，一般適用于標準層深度差別不大，井網(wǎng)較密集的地區(qū)。

2 區(qū)塊快速評價標準化流程建立與方法優(yōu)選

2.1 區(qū)塊快速評價標準化流程的建立

區(qū)塊標準化處理主要包括:處理曲線選擇、關(guān)鍵井分析、標準層選擇、區(qū)塊特征分析、標準化方法優(yōu)選、處理結(jié)果檢驗等［8］，具體流程見圖1。

圖1 區(qū)塊快速評價標準化處理流程

2.2 進行標準化處理的曲線選取

大多數(shù)測井數(shù)據(jù)的采集方式是以某種形式進行外部刻度，因此需要考慮不同系列儀器的刻度問題。特別是巖性與孔隙度測井曲線，受到測井系列、測井時間、目的層埋深差異及空間展布的影響較大，一般需要進行統(tǒng)一的刻度，如自然伽馬(GR)、聲波時差(AC)、補償密度(DEN)、補償中子(CNL)。

2.3 關(guān)鍵井選取與標準層確定

關(guān)鍵井選取是區(qū)塊標準化處理的重點內(nèi)容，它提供了全區(qū)各資料追蹤對比的標準，在勘探初期尤為重要。

標準層是一切標準化方法所依賴的地質(zhì)基礎(chǔ)，標準層的選取應滿足下列條件:沉積特征穩(wěn)定、具有一定厚度，巖性、電性特征明顯，在區(qū)塊內(nèi)廣泛分布，靠近解釋層位。一般來說，大套穩(wěn)定泥巖、致密砂巖及致密灰?guī)r可以作為良好的標準層。

2.4 區(qū)塊資料特征分析

區(qū)塊資料特征決定了標準化處理的方法與流程，在分析區(qū)塊資料特征時主要考慮不同標準化方法的必備條件與區(qū)塊本身的特征，一般來說，需要確定區(qū)塊的勘探時期、關(guān)鍵井、井位坐標信息、測井質(zhì)量、標準層埋深與空間展布特征等信息。

2.5 處理方法對比與優(yōu)選

標準化方法優(yōu)選主要是分析區(qū)塊特征與不同標準化方法的適用條件，在勘探初期，井資料較少的情況下，較多采用的是定性標準化處理技術(shù);而在勘探中后期，資料較多，同時也需要對區(qū)塊進行高精度評價，因此往往采用定量標準化方法。不同區(qū)塊特征資料對應的標準化方法見表1。

表1 不同區(qū)塊特征資料對應的標準化方式

勘探初期，井數(shù)與資料較少，但存在關(guān)鍵井與 標準層時，可采用直方圖法進行處理;如果存在關(guān)鍵井而沒有標準層，則可采用重疊曲線法。在勘探開發(fā)中后期時，井網(wǎng)較密集，標準化處理的重點為分析區(qū)塊測井響應差異的主控因素:當標準層埋深差異大于500 m時，測井響應更多受深度控制，可以通過構(gòu)造深度趨勢法進行標準化;當標準層埋深差異在200 m以內(nèi)時，深度控制作用減弱，此時空間展布控制作用突顯出來，可以采用趨勢面標準化方法進行資料標準化處理。

3 油田實例分析

3.1 油田實例選取與處理

根據(jù)標準化優(yōu)選方法與流程設(shè)計，選取國內(nèi)外5個不同區(qū)塊的測井數(shù)據(jù)進行標準化處理。各個區(qū)塊的特征與標準化方法選取策略見表2。

表2 不同特征的實際區(qū)塊標準化方法選取

圖2 A區(qū)關(guān)鍵井與X井標準層中子分布直方圖

圖3 C區(qū)塊標準層聲波測井值標準化前后趨勢面

其中A區(qū)塊為中國東部某油田勘探區(qū)塊，屬于初期階段，井數(shù)較少，選用直方圖標準化進行快速 處理(圖2)，其中圖2a為該區(qū)塊關(guān)鍵井標準層的中子頻率分布圖，圖2b為X井標準層的實測中子值校正前后的頻率分布，標準井的特征值為35.5 p.u.，而處理井的實測值為38 p.u.，因此該井的校正量為2.5 p.u.。C區(qū)塊為中國某西部油田構(gòu)造區(qū)塊，屬于勘探開發(fā)中后期，井網(wǎng)密集，標準層構(gòu)造埋深差異小，因此采用趨勢面標準化方法進行處理，在該區(qū)構(gòu)造了2次趨勢函數(shù)，處理后各測井特征值變化規(guī)律清晰，處理效果較好(圖3)。E區(qū)塊為海外某開發(fā)區(qū)塊，標準層埋深在縱向上超過4 000 m，測井響應主要受深度控制，對該區(qū)進行構(gòu)造深度標準化處理(圖4)，由各井標準層測井響應值構(gòu)造深度趨勢，對偏離正常壓實趨勢線的BX1、BX2井聲波測井曲線進行了校正。B、D區(qū)塊分別同C、E區(qū)塊特征類似，采用相同方法處理。

圖4 E區(qū)塊AC標準層聲波測井值構(gòu)造深度趨勢結(jié)果

3.2 處理效果檢驗

圖5 C區(qū)塊標準化前后骨架值法檢驗圖

對標準化處理結(jié)果，一般可采用骨架值法、巖心刻度測井法進行檢驗，以C區(qū)塊與E區(qū)塊為例，圖5、6分別給出了標準化前后骨架值圖版與標準化前后計算孔隙度(采用相同巖心與測井值擬合關(guān)系式)效果圖。由中子—密度交會圖可以看出C區(qū)塊數(shù)據(jù)點標準化前比較分散，經(jīng)過趨勢面校正之后，數(shù)據(jù)點明顯集中，并且靠近砂巖理論骨架值線;E區(qū)塊測井數(shù)據(jù)標準化前計算孔隙度值與巖心分析值差異較大，標準化后計算精度較高，說明該區(qū)標準化處理效果較理想。

4 結(jié)論

(1)基于區(qū)塊地質(zhì)與測井資料特征，對不同標準化方法進行了分析對比，建立了區(qū)塊快速標準化方法優(yōu)選策略與技術(shù)流程;基于骨架值法與巖心刻度測井法可以驗證標準化方法的準確性，通過對國內(nèi)外多個區(qū)塊實際資料處理，驗證了優(yōu)選策略的可靠性。

圖6 D標準化前后測井建模計算孔隙度與巖心分析孔隙度結(jié)果對比

(2)在區(qū)塊勘探開發(fā)初期，井眼數(shù)量與測井資料較少時，一般采用直方圖法或重疊曲線法進行測井資料標準化;在區(qū)塊勘探開發(fā)中后期，井眼數(shù)量與測井資料較多時，測井響應受深度與空間展布控制，應根據(jù)區(qū)塊標準層分布特征，選取構(gòu)造深度趨勢法或趨勢面法進行標準化。

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