鉆井地質(zhì)特征下的隨鉆測井研究

徐強（勝利石油工程有限公司測井公司， 山東 東營 257000）

鉆井地質(zhì)特征下的隨鉆測井研究

徐強（勝利石油工程有限公司測井公司， 山東 東營 257000）

隨著能源工業(yè)的快速發(fā)展，對測井技術(shù)的要求也在不斷的提高。從九十年代到如今，定向井尤其是水平井開發(fā)技術(shù)發(fā)展迅猛，對提高油井的單產(chǎn)量和采收率起到重要作用。本文將就目前水平井開發(fā)技術(shù)中的隨鉆測井技術(shù)，及相關(guān)的錄井技術(shù)和取值統(tǒng)計方法做一些簡單的討論。

水平井；測井技術(shù)；預處理；分層取值；隨鉆測井

0　引言

近年來，水平井及水平分支井的技術(shù)被廣泛推廣。得益于此，薄油層，夾層，以及低壓低產(chǎn)低豐度的儲層的開發(fā)工作，不斷的被發(fā)現(xiàn)并投入生產(chǎn)。為提升油田泄油面積，提高單井產(chǎn)量做出重要推動作用。測井技術(shù)，也被不斷的提出更嚴苛的要求，以適應(yīng)新形式的鉆井流程。

1　隨鉆測井的基本原理及應(yīng)用

在鉆井工作完成后，再將電纜儀器下井收集數(shù)據(jù)，這是傳統(tǒng)的測井技術(shù)。其缺陷就是不能準確命中目標層，鉆井效率低下。為了避免鉆頭偏離軌跡出現(xiàn)的鉆井偏靶以及因深度誤差導致的取心錯誤的發(fā)生，隨鉆測井技術(shù)被廣泛研究和運用。

隨鉆測井，可以被看作是結(jié)合了電纜測井、鉆井與錄井技術(shù)的綜合系統(tǒng)。測井工具，裝置在底部鉆柱之內(nèi)，可與傳統(tǒng)測井使用的電纜系統(tǒng)完成相同的測量工作。其最大優(yōu)勢，在于將鉆遇地層和地質(zhì)的物理參數(shù)，事實準確的反饋給工程師，為鉆井工作提供迅捷而精確的地質(zhì)導向。換而言之，隨鉆測井可以最大限度的讓原狀信息在第一時間真實的反映出來，達到實時的對地層信息進行測量的目的。

2　測井、錄井的參數(shù)提取

在測井的地質(zhì)導向中，可以依據(jù)自然伽瑪資料來實時的確定巖性，根據(jù)電阻率資料來將致密層與滲透層，以及油、氣、水層清晰的劃分開。兩者數(shù)據(jù)的結(jié)合，可以有效的幫助工程師進行地質(zhì)導向。將鉆時錄井工作，與工程錄井結(jié)合起來，參考鉆壓、轉(zhuǎn)速以及泥漿的密度和粘度等資料，都可以為錄井工作中實時性和準確性的要求提供有效的解決方案。

3　LWD的資料預處理

數(shù)字測井，包括數(shù)字化后的曲線數(shù)據(jù)，都有存在誤差和起伏等無用的信息，應(yīng)最大限度的進行消除，提高分析的精度，提升隨鉆測井的資料質(zhì)量。首先采用測井曲線作為拋物線的最佳數(shù)值擬合，求出滑動均值，代替原測井值，取趨勢去剩差，進行平滑校正。然后以平均插值法進行深度校正，消除因井壁不規(guī)則和測量儀器拉伸帶來的影響。最后進行井眼環(huán)境的校正，消除因為井眼垮塌、崩落等產(chǎn)生的對曲線的影響。

4　LWD的資料標準化

在水平井的鉆井過程中，為確保鉆遇巖性的實時準確識別，還需進行測井資料的標準化，實現(xiàn)水平井和直眼井間的數(shù)據(jù)標定。

油田的勘探開發(fā)工作量巨大，井數(shù)眾多。無法保證使用相同的測量儀器，相同的測量刻度來進行全部的測井工作。最終的測井曲線，必然因刻度不等存在誤差。除了前面提到的環(huán)境校正外，對測井曲線的標準處理也必不可少。

在考慮測井數(shù)據(jù)的取值時，我們可以將同一井區(qū)內(nèi)同一層段內(nèi)認定為地球物理特性基本相同。因此測井曲線中的同一數(shù)據(jù)在不同井中也具備自身的分布規(guī)律。目前普遍采用的標準化處理的方法，包含統(tǒng)計標準化，大直方圖法，試驗標準化方法，標準井方法以及鄰近對比等。

統(tǒng)計標準化，是基于在研究區(qū)域內(nèi)，相同巖石同一百分比的出現(xiàn)這種假設(shè)而提出的。大直方圖法將全部井的數(shù)據(jù)組合在同一個大的直方圖中，根據(jù)“正態(tài)分布”統(tǒng)計，分析所有單井的數(shù)據(jù)平均值。標準井方法，實際上是在大直方圖法的基礎(chǔ)上做了一種改進。而目前，結(jié)果相對更為準確可靠的方法，是將測量儀器類型及附加地層尺寸都納入考慮范圍的試驗標準化方法。我們的測井人員，可以在實際的標準化工作進程中，因地制宜選用恰當?shù)姆椒ā?/p>

5　測井相自動分層取值方法

測井相的分析過程，需要將井剖面劃分成不同的側(cè)面，使每層內(nèi)巖石物理特性和巖相類型相同或相近。由于各類測井曲線都存在不同程度的受邊界影響的問題，這些數(shù)值并不能代表地層物理特性。因而探索更加有效的自動分層的方法十分有必要。

如果我們以數(shù)學模型，來歸納測井相的自動分層的方法，那么大致有兩種。其一是以相鄰的參考點差異作為依據(jù)，以測井曲線的變化率或極值點進行分層；其二是用方差分析的手法，將方差或離差平方和作為指標進行分層，再加上后來引入的褶積慮波和中值濾波的方法，各類方法層出不窮。粗看來，似乎都有其本身優(yōu)越的一面。但上述的大多數(shù)方法在實際應(yīng)用中，或是易受人為因素影響，或運算量巨大難以被接受。總的來說，這些方法具備理論上參考的意義，但用在實際測井工作中實用性不大。相對而言，極值方差聚類分層更加直觀和實用，也適用于對稱型與非對稱型兩種曲線分層。

這種方法首先需要用指標函數(shù)進行大致分層，初步確定層界面的位置。然后再用方差分析法和聚類分析法做相鄰層面的細分，進一步確定層界面的準確位置。這種方法原理并不復雜，可以看做是在方差分層法的基礎(chǔ)上進行的改進，效果明顯，實用性強，最重要的是極大的減少了不必要的計算工作量。

通過在研究區(qū)域各井的砂泥巖剖面測井曲線的自動分層取值，證實極值方差聚類分層不僅原理簡單，易于編程，而且工作進程快，人工參與少，取值結(jié)果也更合理，是對以往的方差分析類方法的改進和優(yōu)化。自動分層取值，是劃分測井相類型的首要工作。通過極值方差聚類法來實現(xiàn)測井相分析的自動分層取值，不但可以進行測井相分析，并且也可以對常規(guī)的油、氣、水層的劃分進行分析。

6　建立測井相-巖相的統(tǒng)計模式

在進行測井相分析工作中，需要從測井的資料中將巖相相關(guān)的信息提取出來，并整合成一個整套的數(shù)學分類準則，隨后各個測井響應(yīng)值去對應(yīng)有多重意義的測井相內(nèi)。通過這樣的統(tǒng)計方法，可以將整個單井地層解剖面劃分為多個測井相，隨后通過與巖心分析及巖屑錄井等結(jié)果的資料做對比，以確定各個測井相的巖相類型。

而本文提出了測井相-巖相的一種統(tǒng)計模式，這種模式是指出研究區(qū)域中的測井相需要與地質(zhì)相對應(yīng)，隨后找到其整體對應(yīng)的規(guī)律，對已知模式進行確定。而測井的大量數(shù)據(jù)中，也包含了大量的地質(zhì)相的信息，并對應(yīng)著多個有統(tǒng)計意義的測井數(shù)據(jù)。通過預處理、分層取值等方法，測井曲線會形成一個根據(jù)深度排列的測井值，如果將待劃分地層看做不同的模式，那這一組組測井值即可認為是待判模式的特征。做測井相識別的目的，就是要依據(jù)此類特征，采用特定的識別方法，把未知的模式歸變?yōu)橐阎哪Ｊ健?/p>

7　結(jié)語

隨鉆測井技術(shù)，是為鉆井工作做地質(zhì)導向服務(wù)的關(guān)鍵性技術(shù)，也將在油氣田的全面開發(fā)中越來越多的發(fā)揮作用。對此，我們相關(guān)從業(yè)人員更需要抓住機會，開展相關(guān)的研究和交流，縮小與國外領(lǐng)先技術(shù)的差距。一方面加大地質(zhì)導向相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用，并不斷的強化隨鉆資料在實時預測地層壓力方面的研究，同時推進資料測算取值方法的不斷優(yōu)化和更新，讓我國的鉆井開發(fā)工作更上新的臺階。

［1］彭智，樊官民.測井曲線自動分層解釋方法研究［J］石油儀器，2011，（3）.

［2］張吉昌，張靜.利用組合測井曲線自動劃分單砂層的方法探討［J］科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2011，（26）.

［3］馬海.基于多源信息整合的鉆井地質(zhì)特征參數(shù)估計與預測方法研究［D］.中國石油大學（華東），2010.