逐步刪除異常值的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理綜合方法

趙斌,高立群,鄭強(qiáng),張有印,陳錚

(1.中國石油新疆油田公司勘探開發(fā)研究院,新疆克拉瑪依834000;2.中國石油新疆油田公司準(zhǔn)東采油廠,新疆克拉瑪依834000)

0 引 言

在多井評價(jià)與油藏描述當(dāng)中,一般采用二維直方圖頻率分析法、多維直方圖法、趨勢面分析法、均值-方差法等對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[1]。其中直方圖頻率分析法和趨勢面分析法更為常用,但單獨(dú)使用直方圖頻率分析法和趨勢面分析法都存在一定弊端。直方圖頻率分析法人為把各井標(biāo)準(zhǔn)層特征值校正到同一定值上而忽視了地下儲層固有的非均質(zhì)性事實(shí)[2];常規(guī)的趨勢面分析法使得異常井直接參與擬合導(dǎo)致局部區(qū)域井曲線整體偏大或偏小[3]。提出了以趨勢面分析法和直方圖頻率分析法相結(jié)合的逐步刪除異常值的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理綜合方法,使得標(biāo)準(zhǔn)化的效果更符合研究區(qū)地質(zhì)特征,能夠?yàn)楹罄m(xù)研究提供數(shù)據(jù)保障[4]。

1 標(biāo)準(zhǔn)化處理方法和流程

逐步刪除異常值的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理綜合方法,主要是利用直方圖法讀取每口井標(biāo)準(zhǔn)層的曲線幅度范圍和曲線特征值,然后分別繪制其趨勢面;檢查有無異常值,若有異常值則刪除異常值并重新繪制,反復(fù)這一過程直至得到滿意的趨勢面并統(tǒng)計(jì)校正量完成標(biāo)準(zhǔn)化。測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理流程見圖1。

圖1 測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理流程

(1)選取標(biāo)準(zhǔn)層。標(biāo)準(zhǔn)層是標(biāo)準(zhǔn)化的地質(zhì)基礎(chǔ),選取標(biāo)準(zhǔn)層的原則:選取的標(biāo)準(zhǔn)層段沉積穩(wěn)定、具有一定厚度;巖性和測井響應(yīng)特征明顯,以便于全區(qū)跟蹤;工區(qū)內(nèi)分布廣泛,90%的井點(diǎn)均有顯示[5]。

(2)由于每口井的曲線幅度和曲線特征值存在著差異,因此,首先做標(biāo)準(zhǔn)層的頻率分布直方圖(見圖2),統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)層數(shù)值的主要分布區(qū)間ΔY(曲線幅度)和標(biāo)準(zhǔn)層的曲線特征值X(頻率分布圖峰值)[6]。其中ΔY=Ymax-Ymin。

(3)采用克里金算法(能清晰反映出每個(gè)異常點(diǎn)的分布位置)制作標(biāo)準(zhǔn)層原始曲線幅度ΔY趨勢面圖和曲線特征值范圍X趨勢面。

(4)通過與周圍鄰井曲線幅度值對比,在原始曲線幅度趨勢面上刪除明顯的標(biāo)準(zhǔn)層曲線幅度異常值并更新趨勢面,再次查看趨勢面上有無明顯的異常值。重復(fù)這一過程,直至得到無明顯異常、相鄰井光滑過渡的曲線幅度趨勢面。利用這一趨勢面得到對應(yīng)各井的曲線幅度趨勢面值ΔY1,計(jì)算出各井相應(yīng)曲線的幅度值校正系數(shù)a

a=ΔY1/ΔY

(1)

(5)通過周圍鄰井曲線特征值對比,在原始曲線特征值趨勢面上刪除明顯的標(biāo)準(zhǔn)層曲線特征異常值并更新趨勢面,再次查看趨勢面上有無明顯的異常值。重復(fù)這一過程,直至得到無明顯異常、相鄰井光滑過渡的曲線特征值趨勢面。利用這一趨勢面得到對應(yīng)各井的曲線特征趨勢面值X1。

(6)統(tǒng)計(jì)每口井的曲線校正量,包括曲線幅度校正拉伸系數(shù)a和曲線特征值偏移量,并對每口井的對應(yīng)測井曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化校正。若原曲線為L,則標(biāo)準(zhǔn)化后的曲線L1為

L1=aL+(X1-aX)

(2)

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層曲線頻率分布示意圖

2 實(shí)際應(yīng)用

某油田開發(fā)層系為中侏羅統(tǒng),在59年內(nèi)先后完鉆了1 700余口井,測井系列較多,為巖性識別、儲層研究和有效厚度判別帶來了一定的困難。如自然伽馬(GR)測井曲線部分單位為UR/H(微倫琴),部分為API,利用具有自然伽馬平行測井的井曲線資料建立UR/H與API單位轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換為API單位后存在部分井自然伽馬值偏大或偏小;電阻率曲線主要有深感應(yīng)電阻率RILd、標(biāo)準(zhǔn)測井系列中1 m電位電阻率PZ、2.5 m底部梯度電阻率GZ3和2.5 m頂部梯度電阻率OGZ3等。因此,必須要做標(biāo)準(zhǔn)化處理才能進(jìn)一步開展巖性識別等工作。本文以自然伽馬曲線的標(biāo)準(zhǔn)化為例介紹采用這種逐步刪除異常值的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理綜合方法的實(shí)際應(yīng)用效果。

圖5 自然伽馬幅度和值標(biāo)準(zhǔn)化成果圖

首先選擇目的層頂部1套厚約10 m、且穩(wěn)定分布的泥巖層作為標(biāo)準(zhǔn)層,利用直方圖統(tǒng)計(jì)各井對應(yīng)的自然伽馬曲線幅度值和自然伽馬特征值?？梢钥闯?研究區(qū)內(nèi)自然伽馬曲線幅度值和自然伽馬曲線特征值的分布均較分散,自然伽馬曲線特征值分布在40～150 API范圍內(nèi)(見圖3),自然伽馬曲線幅度值分布在20～80 API范圍內(nèi)(見圖4)。利用克里金法編制標(biāo)準(zhǔn)層自然伽馬曲線幅度值和自然伽馬曲線特征值的平面圖,即趨勢面[見圖5(a)、(b)]?？梢钥闯鲈谄矫鎴D上局部存在明顯的異常極大、極小值。刪除這些明顯的極大、極小值后,更新該趨勢面圖,調(diào)整色標(biāo),再次刪除明顯的局部異常極大、極小值并更新該趨勢面圖。多次反復(fù)這一過程,直至得到較光滑的、局部無明顯異常值的趨勢面圖[見圖5(c)、(d)]。利用該圖對應(yīng)的各井點(diǎn)的自然伽馬曲線幅度值、自然伽馬曲線特征值作為各井校正后的對應(yīng)目標(biāo)值。

對于刪除了異常值的井點(diǎn),其需要校正的自然伽馬曲線幅度、自然伽馬曲線特征目標(biāo)值為鄰井插值而得;對于未刪除值的井點(diǎn)則不需要標(biāo)準(zhǔn)化處理,即其校正的目標(biāo)值仍為其原來對應(yīng)的自然伽馬曲線幅度值、自然伽馬曲線特征值。據(jù)此,利用式(1)、式(2)可以批量、快速地完成測井曲線的標(biāo)準(zhǔn)化處理。

圖3 某油田標(biāo)準(zhǔn)層自然伽馬曲線特征值分布直方圖

圖4 某油田標(biāo)準(zhǔn)層自然伽馬曲線幅度值分布直方圖

圖6為2口井自然伽馬曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理前后的對比圖。很明顯,標(biāo)準(zhǔn)化后自然伽馬曲線值更符合地層實(shí)際情況,能更好地識別巖性。采用上述方法對電阻率Rt等曲線也作了標(biāo)準(zhǔn)化處理。圖7為標(biāo)準(zhǔn)化前后的自然伽馬曲線和Rt曲線建立的巖性識別圖版對比圖。標(biāo)準(zhǔn)化前粉砂巖類、細(xì)砂巖、中細(xì)砂巖和不等粒砂巖混在一起無法區(qū)分,標(biāo)準(zhǔn)化后巖性界限較明顯,可以較好地區(qū)分各種巖性。

圖6 自然伽馬曲線標(biāo)準(zhǔn)化前后對比圖

圖7 標(biāo)準(zhǔn)化前后自然伽馬曲線和Rt曲線建立的巖性圖版對比圖

3 結(jié) 論

(1)逐步刪除異常值的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理綜合方法結(jié)合趨勢面分析法和直方圖頻率分析法,對于曲線數(shù)據(jù)資料較為復(fù)雜、儲層非均質(zhì)性較強(qiáng)的區(qū)域適用,標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果更符合地質(zhì)實(shí)際,對老油田儲層測井解釋中的曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理具有重要的意義和應(yīng)用推廣價(jià)值。

(2)用該方法對某油田的測井曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,從而消除了由測井儀器、操作方式等不同原因而引起的系統(tǒng)誤差。通過標(biāo)準(zhǔn)化前后對比表明,曲線標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果符合區(qū)域地質(zhì)特征,標(biāo)準(zhǔn)化效果顯著。