測井資料標(biāo)準(zhǔn)化處理方法及應(yīng)用實踐

雷磊 王晨

摘 要 測井資料標(biāo)準(zhǔn)化可以消除或抑制測井資料中的各種誤差，實現(xiàn)油田范圍內(nèi)測井資料的統(tǒng)一刻度，進而提高地質(zhì)研究的精確度。本文主要分析了測井資料標(biāo)準(zhǔn)化處理方法及應(yīng)用實踐，以供參考。

關(guān)鍵詞 測井;資料標(biāo)準(zhǔn)化;處理方法;應(yīng)用

1測井資料標(biāo)準(zhǔn)化處理方法

1.1 直方圖法

理論依據(jù)為，在研究區(qū)域內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)層某一測井響應(yīng)特征基本無變化，對應(yīng)的直方圖峰值或頻率分布亦如此。測井資料經(jīng)環(huán)境校正后，首先確定研究區(qū)內(nèi)關(guān)鍵井的標(biāo)準(zhǔn)層，然后做出該層某一測井曲線的直方圖，以此為標(biāo)準(zhǔn)化的刻度標(biāo)準(zhǔn)。分析每口井標(biāo)準(zhǔn)層測井?dāng)?shù)據(jù)的分布特征，依次與標(biāo)準(zhǔn)圖進行比較。若兩者相關(guān)性好，表明該井的測井?dāng)?shù)據(jù)正確，無須校正。重合效果差，則該井測井?dāng)?shù)據(jù)測量時可能存在刻度誤差，需計算由此誤差造成的數(shù)值偏差，峰值差值即校正量。最后，在原始值基礎(chǔ)加減該值完成標(biāo)準(zhǔn)化。目前該方法常與交會圖法結(jié)合使用，標(biāo)準(zhǔn)化效果得到有效提高。

1.2 均值-方差法

以兩組環(huán)境校正后的數(shù)據(jù)為例，設(shè)關(guān)鍵井中標(biāo)準(zhǔn)層某一曲線的正確測井?dāng)?shù)據(jù)為：X1，X2…XN。待處理井中標(biāo)準(zhǔn)層中相同曲線的測井值為：Y1，Y2…YN。兩組數(shù)據(jù)均服從某種分布（如正態(tài)分布），效果更好。假設(shè)Y 系列數(shù)據(jù)的正確值

為Z系列，即Z1，Z2…ZN，兩者為線性關(guān)系，以Z=aY+b表示。當(dāng)X 和Z 的均值及方差相同時，求得系數(shù)a和b。

當(dāng)兩者均值一樣E（X）=E（Z），方差相同E（X）=E（Z）（X）=V（Z）時，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計原理，有：E（Z）=aE（Y）+b=E（X）? ?V（Z）=a2V（Y）=V（X）

由上式得：

其中，X 和Y 系列的均值及方差均可求得，帶入線性公式便可對全井標(biāo)準(zhǔn)化處理。該法需區(qū)域內(nèi)存在較理想的標(biāo)準(zhǔn)層，且關(guān)鍵井中該層數(shù)值誤差小。若測井值無法達到要求的質(zhì)量，可假定該層的理論物理值為平均值，方差取經(jīng)驗值。

1.3 交會圖法

常用于標(biāo)準(zhǔn)化有M-N 和中子- 密度交會圖。以M-N 交會圖為例：

式中，Δtf、ρf、Φf為流體聲波時差、密度及中子值;Δt、ρb、ΦN為聲波、密度和中子測井值。

標(biāo)準(zhǔn)化時，建立以多井?dāng)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)的M-N交會圖（N 為橫坐標(biāo)），根據(jù)整體特征確定標(biāo)準(zhǔn)M-N交會圖，亦可以關(guān)鍵井標(biāo)準(zhǔn)層為準(zhǔn)。將待校井與標(biāo)準(zhǔn)M-N交會圖重疊，根據(jù)數(shù)據(jù)的漂移情況，校正單井。若單井?dāng)?shù)據(jù)在Y軸方向與標(biāo)準(zhǔn)交會圖存在垂向偏差，需校正聲波時差測井值;假如數(shù)據(jù)點沿X軸方向相比標(biāo)準(zhǔn)范圍存在偏移，應(yīng)校正中子測井?dāng)?shù)據(jù);最后，若數(shù)據(jù)分布沿對角線與標(biāo)準(zhǔn)圖不吻合，則表明密度測井應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化。使用M-N交會圖法的前提是三孔隙度測井資料必須齊全，缺一不可。

1.4 趨勢面分析法

本方法以研究對象的某一項物理參數(shù)的測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，來分析其相關(guān)的空間分布特征與變化規(guī)律。對某一油田而言，實際地質(zhì)參數(shù)在橫向上均會存在些許變化，即地層中的測井響應(yīng)并非一成不變，通常依某種規(guī)律漸變，稱為趨勢面變化。標(biāo)準(zhǔn)層測井響應(yīng)的多項式回歸趨勢面，與地層原始趨勢面相關(guān)性好，可認(rèn)為一致。若趨勢面分析結(jié)果中，殘值均為隨機變量，則主要受測量或刻度誤差影響;如果存在異常殘差，為巖性變化造成的。該方法基本達到了定量處理的效果，只是運用過程稍顯復(fù)雜。

2步驟

標(biāo)準(zhǔn)層法測井資料標(biāo)準(zhǔn)化的步驟一般為：①選擇全區(qū)比較穩(wěn)定的砂巖、泥巖或者頁巖層作為標(biāo)準(zhǔn)層;②提取所有井標(biāo)準(zhǔn)層的測井特征值（如平均值）;③每個構(gòu)造帶上各選擇一口井眼條件好、地質(zhì)資料、錄井資料齊全的井，該井作為各構(gòu)造帶上的標(biāo)準(zhǔn)井（關(guān)鍵井）;④用實際井標(biāo)準(zhǔn)層的測井特征值減去關(guān)鍵井標(biāo)準(zhǔn)層的測井特征值就得到該實際井的標(biāo)準(zhǔn)化校正值;⑤根據(jù)每一口井的標(biāo)準(zhǔn)化校正值對測井曲線進行標(biāo)準(zhǔn)化校正。

3標(biāo)準(zhǔn)層位的選取

標(biāo)準(zhǔn)層選取是測井曲線歸一化的必要前提，測井歸一化的前提和客觀依據(jù)就是標(biāo)準(zhǔn)層的測井?dāng)?shù)據(jù)具有相似的頻率分率，這就要求巖性、孔隙度和含流體性質(zhì)基本一致，所以選擇的標(biāo)準(zhǔn)層必須在區(qū)域內(nèi)具有代表性。在實際工程操作過程中標(biāo)志層必須要滿足以下條件[1]：①在區(qū)域上沉積相對穩(wěn)定，并且要有一定的厚度，同時在平面分布上要廣泛，以便于后期追蹤與對比;②測井響應(yīng)特征要明顯，以便于在全區(qū)范圍內(nèi)識別、相比較;③作為一個單層或者一個層組，且緊鄰待歸一化的目標(biāo)層，要確保標(biāo)準(zhǔn)層與目標(biāo)層測井環(huán)境相似。

4標(biāo)準(zhǔn)化——歸一化

在測井?dāng)?shù)據(jù)分析處理過程中，常見思路為先對野外采集的測井?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，再利用處理后數(shù)據(jù)進行歸一化、多元函數(shù)等計算，如使用歸一化方法計算泥質(zhì)含量，或數(shù)據(jù)歸一化后用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析等用途。作者認(rèn)為某些情況下，也可先歸一化處理，再標(biāo)準(zhǔn)化。在碎屑巖中，?？赏ㄟ^自然電位曲線的正、負(fù)異?，F(xiàn)象來判斷巖性、劃分滲透層在測量刻度過程中存在。但基本無人使用其數(shù)值來進行后續(xù)分析，因為自然電位在測量刻度過程中，人員習(xí)慣差異、不同公司儀器等因素，同一區(qū)域的井，常會出現(xiàn)自然電位均為正、均為負(fù)、有正有負(fù)的現(xiàn)象，無法進行標(biāo)準(zhǔn)化，不便于數(shù)據(jù)分析。若先將所有井的自然電位值歸一化至相同區(qū)間內(nèi)，再進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到的數(shù)據(jù)便可用于后續(xù)分析研究，解決了長久以來自然電位曲線僅看曲線形態(tài)來進行測井分析的窘境。

5結(jié)束語

總之，測井?dāng)?shù)據(jù)歸一化方法比眾多，不同的方法其適用條件也不同，在實際操作過程中，我們應(yīng)該根據(jù)不同曲線的各自測井原理來選擇合適的歸一化方法，從而最大限度地降低測井之間的差異，盡力增強其可比性，最終實現(xiàn)準(zhǔn)確認(rèn)識和刻畫儲層的目的。

參考文獻

[1] 徐延勇，鄒冠貴，曹文彥，等.測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化方法對比研究及應(yīng)用[J].中國煤炭地質(zhì)，2013（1）：53-57.