測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化的方法技術(shù)研究

牟啟博

（核工業(yè)二四〇研究所，遼寧 沈陽 110135）

同一個區(qū)域內(nèi)的油田或者同一層段存在相似的特性，可以將其作為測井?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的主要依據(jù)。不同類型測井的同一個標(biāo)準(zhǔn)層背景下，測井?dāng)?shù)據(jù)都存在相似的分布特性。關(guān)鍵井的選取屬于標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的核心內(nèi)容之一，需要做好理想的地質(zhì)控制，并且選用環(huán)境更好的井眼條件。要建立相對完善的測井系列，做好取芯材料的系統(tǒng)化處理，選取正確的生產(chǎn)測試材料。在這個過程中，必須存在具有參照作用的標(biāo)準(zhǔn)層位，可以在沉積穩(wěn)定、地層厚度比較大、巖性和特征標(biāo)志明顯的層位進(jìn)行選取[1]。

1 標(biāo)準(zhǔn)化方程的應(yīng)用

假設(shè)地層學(xué)研究，能夠?qū)兪規(guī)r儲層和區(qū)域性分布的海相泥巖進(jìn)行預(yù)測。在研究的過程中，井與井的變化比較小，處于一個固定的范圍內(nèi)。如果其中一口井在兩種地層中，都存在正確的自然伽瑪響應(yīng)，那個井就可以設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)井。其中一口井中的石灰?guī)r和泥巖之間的自然伽瑪響應(yīng)差異與標(biāo)準(zhǔn)井是相等的，但是依然伽瑪值高出了常數(shù)量，可以通過將整條自然伽瑪曲線移動若干數(shù)值，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)。另一口井在石灰?guī)r中，存在預(yù)測的自然伽瑪響應(yīng)，但是這種響應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)值要高。除了對曲線進(jìn)行移動之外，還可以使用新的刻度因子進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整，這樣自然伽瑪曲線能夠與標(biāo)準(zhǔn)井的自然伽瑪曲線進(jìn)行匹配[2]。

標(biāo)準(zhǔn)化方程是按照標(biāo)準(zhǔn)井中選取的參數(shù)，按比例移動的曲線以及改變之后的刻度因子，一次性對測井曲線進(jìn)行線性調(diào)整之后的方程式。在某些情況下，需要對測井曲線進(jìn)行非線性的校正，但是這種誤差趨勢比較小，不能通過標(biāo)準(zhǔn)化的處理，將其從隨機(jī)誤差中分別出來。在每口井中都要利用未校正的數(shù)據(jù)，計算出兩個特定巖性的測量值，這些數(shù)值要接近測井曲線的極大值和極小值。對于自然伽瑪曲線來說，巖性是純石灰?guī)r和海相泥巖。相同巖性的區(qū)域值，屬于該地區(qū)巖性校正值的最佳估算數(shù)值。

2 對比測井響應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示工具

指定地層的直方圖和交會圖應(yīng)用，具有非常重要的價值，可以采用疊加法對不同類型井的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效對比。深度圖比藍(lán)圖副本要存在更大的壓縮比。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)井直方圖

（1）直方圖。某一個層段的測井曲線值頻率圖顯示情況比較簡易，偶爾還會遇到雙峰直方圖。但是一般直方圖僅僅能夠?qū)︻愃朴诮y(tǒng)計正態(tài)的分布圖進(jìn)行含糊的表示，在這種情況下最小值是低凸肩值，最大值是高凸肩值。在多峰情況下會存在幾個比較明顯的波峰。如果在一些井中，代表性的波峰巖性無法準(zhǔn)確的顯示，又沒有其他的方法對結(jié)果進(jìn)行檢驗，就可能產(chǎn)生混淆或者不正確的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。直方圖是對曲線進(jìn)行對比的唯一方法，要保證巖性和比例相同，才能給出正確的曲線圖。標(biāo)準(zhǔn)井直方圖的繪制如圖1所示。

在一個交會圖上，或多或少存在趨勢一致的巖性，可以對多種混合物進(jìn)行代表。在純石灰?guī)r中，中子和密度交會圖上的線性趨勢，能夠?qū)Ψ浇馐秃黧w的孔隙空間混合物進(jìn)行代表。泥巖中中子和自然伽瑪交會圖上的線性趨勢，可以對粘土和淤泥的混合物進(jìn)行代表。如果標(biāo)準(zhǔn)井包含了所有比例的巖性組分，并且建立了正確的線性趨勢。那么標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)時，只存在一口有限巖性混合物的井點(diǎn)子會落到趨勢面上，在兩條交會曲線上會存在偏移的誤差，交會圖的用戶要對錯誤標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行明確，這個數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)井的線性趨勢相符合。如果標(biāo)準(zhǔn)化是在非儲集層基礎(chǔ)上制作的，那么在最后檢查時，需要做出儲層層段本身的標(biāo)準(zhǔn)化交會圖，對每口井的合理孔隙度進(jìn)行確認(rèn)。如圖2所示。

圖2 多井直方圖分析

（2）垂直壓縮深度圖。假定在地層層序中，存在幾層稍微不一致的致密石灰?guī)r，那么其他巖性的薄層存在最大值和最小值，使用垂直壓縮圖可以對其進(jìn)行同步的評價。無論是否存在典型性的定巖層，厚度是否能夠提供精確的數(shù)值，在不改變顯示結(jié)果的情況下，其他地層的極大值和極小值可以被準(zhǔn)確的記錄，能夠?qū)?shù)據(jù)間隙的影響進(jìn)行忽略，而且會制作出存在誤差的直方圖和交會圖。垂直壓縮圖可以幫助工作人員對曲線的變化和具體位置進(jìn)行明確，還可以對極大值和極小值進(jìn)行記錄。在使用直方圖和交會圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)之后，利用垂直壓縮圖在視頻顯示器上可以對同一個數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，能夠?qū)χ狈綀D和交會圖未能識別的數(shù)據(jù)變化和其他問題進(jìn)行準(zhǔn)確的識別。

3 建立正確的曲線值方法

如圖3所示，標(biāo)準(zhǔn)化要求在任何位置都要明確最大和最小巖石末端的正確值，這些數(shù)值的判斷比較費(fèi)時費(fèi)力，特定曲線的標(biāo)準(zhǔn)井可以對其他井進(jìn)行調(diào)整。通常要在一個或者多個指定地圖中進(jìn)行對比，一口標(biāo)準(zhǔn)井可以應(yīng)用到本地區(qū)的對比中，也可以應(yīng)用到其他區(qū)域的地層對比中，即使同一個區(qū)域沒能觀測到地層的橫向變化，也能觀測到其他的變化趨勢，需要在地理中心附近選擇正確的標(biāo)準(zhǔn)井。與沉積壓實(shí)作用相比較，區(qū)域地層是導(dǎo)致變化出現(xiàn)的一個原因。埋藏在6000英尺下的巖石，在很大范圍內(nèi)存在相同的孔隙度。埋藏在1萬英尺下的巖石性質(zhì)相同的地層，卻存在完全不同的測井性質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)曲線可以對正常孔隙壓力沉淀物進(jìn)行準(zhǔn)確的識別，而不是通過標(biāo)準(zhǔn)井進(jìn)行識別。在對標(biāo)準(zhǔn)化過程進(jìn)行顯示說明之后，鉆井過程中對泥巖的傷害和異常地層壓力的變化范圍，都為標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)增加了難度。

圖3 方法原理

（1）統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)化。假定每條曲線每一個部分都存在正確的數(shù)值，這個數(shù)值與巖樣的正確測量值或其他數(shù)據(jù)源的數(shù)值相等。可以調(diào)整一條測井曲線，使之存在的所有井的相關(guān)層段具有相同的標(biāo)準(zhǔn)偏差值和平均值。也可以通過曲線的調(diào)整，使得每口井的相關(guān)層段中，第90個百分比和第10個百分比區(qū)域的曲線數(shù)值相等。統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)是基于假設(shè)，也就是相同巖石在研究區(qū)域內(nèi)，同一個百分比區(qū)域出現(xiàn)之后，實(shí)際建設(shè)過程中，需要對巖石壓實(shí)的變化和不完全滲透以及空層段進(jìn)行解決。

（2）大直方圖法。在相關(guān)層段將所有井的全部數(shù)據(jù)信息，組合在綜合直方圖中，可以對其進(jìn)行分析，得到一個所有單井平均值的包圍圈，這就意味著單口井必定與相應(yīng)的數(shù)據(jù)相符。在對儲集層一體化進(jìn)行研究的過程中，可以將產(chǎn)權(quán)持有者添加到，某些可以提供財務(wù)利益的錯誤孔隙度數(shù)值中。這種方法的應(yīng)用效果比較好，但無法對既定的數(shù)值進(jìn)行改變，在應(yīng)用的過程中也存在一些缺點(diǎn)，對隱含的假設(shè)無法進(jìn)行測試。假定所有地層學(xué)的變異性實(shí)際上是隨機(jī)的，如果存在真實(shí)趨勢，那么在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理中，這些數(shù)值會被排除掉。任何一口井的平均數(shù)偏差，都可以進(jìn)行任意的選擇。可以選用標(biāo)準(zhǔn)井方法對典型樣本進(jìn)行檢查，在處理的過程中，還可以對其他的所有曲線進(jìn)行檢查。這種方法的應(yīng)用存在固定的規(guī)則，要嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行正確的處理，才能保證最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

綜上所述，在對測井解釋結(jié)果進(jìn)行批次處理的過程中，要保證數(shù)據(jù)集的一致性，才能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)建設(shè)，事實(shí)上所有的自然電位和自然伽馬以及中子曲線，都需要向著標(biāo)準(zhǔn)化的方向進(jìn)行發(fā)展。這是因為刻度儀器和設(shè)計儀器等因素會，對各個環(huán)節(jié)的產(chǎn)生重要的影響。曲線的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是利用標(biāo)準(zhǔn)線性方程來設(shè)計的。這種標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)，可以看作是數(shù)據(jù)及內(nèi)部降低系統(tǒng)干擾的綜合處理方法，每一種曲線都存在自身的最佳標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)處理措施。因此在建設(shè)的過程中，需要應(yīng)用更加先進(jìn)的儀器設(shè)備，并且研發(fā)新型的技術(shù)。