專利名稱：基于雷達(dá)圖與云模型的錄井多參數(shù)油氣解釋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種基于雷達(dá)圖和云模型理論的錄井多參數(shù)油氣解釋評(píng)價(jià)方法。 可以用于致密砂巖、碳酸鹽巖、泥頁(yè)巖錄井油氣顯示解釋評(píng)價(jià)，應(yīng)用雷達(dá)圖、云模型圖示法對(duì)儲(chǔ)層流體性質(zhì)進(jìn)行直觀、快速解釋。屬于地質(zhì)、測(cè)井、錄井工程服務(wù)領(lǐng)域，特別是錄井油氣解釋評(píng)價(jià)。
背景技術(shù)：
錄井是石油勘探開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重要手段。錄井多參數(shù)是錄井綜合解釋的一種重要方法，應(yīng)用雷達(dá)圖和云模型技術(shù)原理實(shí)現(xiàn)錄井油氣顯示圖形展示和綜合定量評(píng)價(jià)。應(yīng)用雷達(dá)圖方法進(jìn)行錄井解釋圖形展示，雷達(dá)覆蓋指數(shù)結(jié)合云模型理論實(shí)現(xiàn)錄井油氣顯示綜合定量評(píng)價(jià)，為勘探開(kāi)發(fā)決策提供依據(jù)。該解釋方法在含油氣地層評(píng)價(jià)中存在著獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)， 特別是在致密砂巖、碳酸鹽巖及頁(yè)巖等非常規(guī)油氣顯示層的解釋評(píng)價(jià)中，具有獨(dú)特性和不可替代性，能提高錄井油氣解釋的可靠性與符合率。目前的錄井多參數(shù)解釋，主要是建立于利用多個(gè)常規(guī)錄井原始數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的綜合判斷，缺乏系統(tǒng)的理論解釋依據(jù)，解釋結(jié)論易受人為主觀判斷能力的限制，導(dǎo)致油氣顯示解釋符合率偏低，適用性差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種多參數(shù)錄井油氣解釋評(píng)價(jià)方法，能提高解釋符合率，可以直觀展示錄井各解釋關(guān)鍵參數(shù)間的量化關(guān)系，可量化綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)和不確定度的基于雷達(dá)圖和云模型的錄井多參數(shù)油氣層解釋評(píng)價(jià)方法。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式為，基于雷達(dá)圖和云模型的錄井多參數(shù)油氣層解釋評(píng)價(jià)方法， 具體步驟如下I)通過(guò)鉆時(shí)儀、氣測(cè)儀、綜合錄井儀、地化錄井儀、核磁錄井儀采集和記錄錄井參數(shù)油氣層評(píng)價(jià)中反映儲(chǔ)層孔隙性的鉆時(shí)R0P、鉆時(shí)比值ROPn/s、孔隙度Φ，反映儲(chǔ)層含油性的全烴含量Ct、烴對(duì)比系數(shù)Kc、巖屑含油級(jí)別Hy、巖屑滴水試驗(yàn)Test、液態(tài)烴SI錄井解釋評(píng)價(jià)參數(shù)；對(duì)所獲取的錄井解釋評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選、歸類，形成錄井解釋數(shù)據(jù)庫(kù)；根據(jù)區(qū)域地質(zhì)特征、儲(chǔ)層類型選擇解釋標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)選3 10參數(shù)；所述的錄井參數(shù)采集和記錄步長(zhǎng)為 I 點(diǎn) /m I 點(diǎn) /0. Im,2)劃分異常顯示層，根據(jù)所評(píng)價(jià)的儲(chǔ)層類型，按照優(yōu)選的關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)讀取儲(chǔ)層數(shù)據(jù)，①根據(jù)目標(biāo)井儲(chǔ)層錄井氣測(cè)全烴曲線峰形狀確定儲(chǔ)層厚度，以異常顯示層全烴曲線起峰處對(duì)應(yīng)的地層深度為起始井深H1,單一顯示峰峰頂或連續(xù)脈狀顯示峰的最后一個(gè)峰頂處對(duì)應(yīng)的地層深度為結(jié)束井深H2，異常顯示儲(chǔ)層視厚度Ha為結(jié)束井深與起始井深之差， 即 Ha = H2-H1 ；②選取異常顯示層段內(nèi)錄井地層壓力梯度的最大值，做為待評(píng)價(jià)儲(chǔ)層地層壓力系數(shù)1 ；③選取異常顯示層段內(nèi)測(cè)井或錄井、室內(nèi)通過(guò)巖樣測(cè)量的孔隙度的平均值及滲透率的平均值，做為待評(píng)價(jià)儲(chǔ)層孔隙度Φ和滲透率K ;④選取儲(chǔ)層上方5m至20m的蓋層鉆時(shí)首先求取初始平均值ROPn1，然后剔除大于等于初始平均值I. 5倍或小于等于O. 5倍的蓋層鉆時(shí)，再次求取這些蓋層鉆時(shí)平均值 ROPn2, ROPn2做為蓋層鉆時(shí)ROPn ；⑤取儲(chǔ)層最大有效值全烴異常值Ct(% )，剔除接單根、起下鉆影響數(shù)據(jù)；⑥選取儲(chǔ)層上方5m至20m的蓋層的全烴平均值即基值Cb (%)；⑦利用蓋層鉆時(shí)ROPn、儲(chǔ)層鉆時(shí)ROPs計(jì)算儲(chǔ)層鉆時(shí)比值RROPn/s，RROPn/s = ROPn/ROPs ；⑧利用全烴異常值Ct(% )與基值Cb(% )計(jì)算烴對(duì)比系數(shù)Kc，Kc = Ct/Cb ；⑨取異常顯示段巖屑、巖心的含油級(jí)別Hy ；⑩取異常顯示段巖屑、巖心的滴水試驗(yàn)Test結(jié)果；(11)取異常顯示層段鉆開(kāi)后，觀察鉆井液流出槽面，油花、氣泡占鉆井液槽面最大面積MUD(% )做為槽面顯示值MUD (% )；(12)取異常顯示層段內(nèi)巖屑、巖心樣品地化分析總有機(jī)碳含量(TOC)值；(13)取異常顯示層段內(nèi)巖屑、巖心樣品地層化學(xué)元素錄井分析的脆性礦物含量值；(14)取異常顯示層段內(nèi)氣樣品分析的H2S絕對(duì)含量值)；3)錄井多參數(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理因雷達(dá)圖分為標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)圖、自由雷達(dá)圖兩種，標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)圖需要根據(jù)儲(chǔ)層顯示特征，故篩選制作雷達(dá)圖需要的3 10個(gè)錄井解釋評(píng)價(jià)關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)參數(shù)按歸一化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，將解釋參數(shù)變換為均值為2，方差為I的量；4)制作雷達(dá)圖第一種標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)圖。選擇顯示厚度H、烴對(duì)比系數(shù)Kc、含油級(jí)別Hy、全烴含量Ct、滴水試驗(yàn)Text、液態(tài)烴含量S1、孔隙度Φ、鉆時(shí)比值ROPn/s 8個(gè)錄井關(guān)鍵參數(shù)為分類X軸標(biāo)志，刻度為線性，刻度范圍O 4 ;用直徑為I. 5,2. 5的評(píng)價(jià)圓或各軸值為I. 5,2. 5的等邊八邊形，將雷達(dá)圖由里到外分A、B、C三個(gè)區(qū)，分別對(duì)應(yīng)差、中、好三級(jí)顯示，即干層、含油氣層、油氣層三層；將解釋目標(biāo)層參數(shù)按照對(duì)應(yīng)的組合映射到雷達(dá)圖上；X軸上的點(diǎn)連接起來(lái)，在雷達(dá)圖版上構(gòu)成一個(gè)封閉的多邊形，該多邊形區(qū)域封閉的面積值即是該解釋層的雷達(dá)覆蓋指數(shù)Ex標(biāo)，多數(shù)點(diǎn)所在區(qū)域?yàn)橛蜌怙@示級(jí)別；雷達(dá)圖上目標(biāo)解釋層相鄰兩軸線段構(gòu)成一個(gè)三角形，邊長(zhǎng)分別為Ri與Ri+1，，夾角為Φ，三角形面積Si=O.5 XRiXRwXsiiKp;雷達(dá)圖上目標(biāo)解釋層對(duì)應(yīng)的多邊形包絡(luò)面積S也稱為雷達(dá)覆蓋指數(shù)Ex標(biāo): Ex=ZO.5 X Ri X Ri+i X sincp，i = 1,2,…，η ;第二種自由雷達(dá)圖選擇顯示厚度H、烴對(duì)比系數(shù)Kc、有機(jī)碳含量T0C、地層壓力系數(shù)Kf、孔隙度Φ、鉆時(shí)比值R0Pn/s6個(gè)錄井關(guān)鍵參數(shù)為分類X軸標(biāo)志，刻度為線性和對(duì)數(shù)兩種，最佳選擇為對(duì)數(shù)刻度；每個(gè)參數(shù)的刻度根據(jù)實(shí)際值調(diào)整，顯示厚度H、烴對(duì)比系數(shù)Kc、由里到外刻度為I 100 ;有機(jī)碳含量T0C、地層壓力系數(shù)Kf、孔隙度Φ、鉆時(shí)比值ROPn/s由里到外刻度為O. I 10 ；用各軸值為I. 5,2. 5的等邊六邊形，將雷達(dá)圖由里到外分A、B、C三個(gè)區(qū)，分別對(duì)應(yīng)差、中、好三級(jí)顯示；將按一定組合對(duì)稱排序的錄井多參數(shù)值映射到雷達(dá)圖上，每一個(gè)輸入的具體值用分類X軸的長(zhǎng)度表示。X軸上的點(diǎn)連接起來(lái)，在雷達(dá)圖版上構(gòu)成一個(gè)封閉的多邊形，該多邊形區(qū)域封閉的面積值是該解釋層的雷達(dá)覆蓋指數(shù)Ex自；自由雷達(dá)圖覆蓋指數(shù)用錄井參數(shù)值構(gòu)成的多邊形面積計(jì)算，刻度范圍在I 100的直接取值，在O. I 10取對(duì)數(shù)后+1 ;5)用云模型YM = (Ex, En, He)表示，期望值Ex、熵En、超熵He三個(gè)數(shù)字特征來(lái)表征云模型，其計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.基于雷達(dá)圖和云模型的錄井多參數(shù)油氣層解釋評(píng)價(jià)方法，其特征在于具體步驟如下1)通過(guò)鉆時(shí)儀、氣測(cè)儀、綜合錄井儀、地化錄井儀、核磁錄井儀采集和記錄錄井參數(shù) 油氣層評(píng)價(jià)中反映儲(chǔ)層孔隙性的鉆時(shí)R0P、鉆時(shí)比值ROPn/s、孔隙度Φ，反映儲(chǔ)層含油性的全烴含量Ct、烴對(duì)比系數(shù)Kc、巖屑含油級(jí)別Hy、巖屑滴水試驗(yàn)Test、液態(tài)烴SI錄井解釋評(píng)價(jià)參數(shù)；對(duì)所獲取的錄井解釋評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選、歸類，形成錄井解釋數(shù)據(jù)庫(kù)；根據(jù)區(qū)域地質(zhì)特征、儲(chǔ)層類型選擇解釋標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)選3 10參數(shù)；所述的錄井參數(shù)采集和記錄步長(zhǎng)為I點(diǎn) /m I 點(diǎn) /0. Im ；2)劃分異常顯示層，根據(jù)所評(píng)價(jià)的儲(chǔ)層類型，按照優(yōu)選的關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)讀取儲(chǔ)層數(shù)據(jù)，①根據(jù)目標(biāo)井儲(chǔ)層錄井氣測(cè)全烴曲線峰形狀確定儲(chǔ)層厚度，以異常顯示層全烴曲線起峰處對(duì)應(yīng)的地層深度為起始井深H1，單一顯示峰峰頂或連續(xù)脈狀顯示峰的最后一個(gè)峰頂處對(duì)應(yīng)的地層深度為結(jié)束井深H2，異常顯示儲(chǔ)層視厚度Ha為結(jié)束井深與起始井深之差，即Ha =H2-H1 ；②選取異常顯示層段內(nèi)錄井地層壓力梯度的最大值，做為待評(píng)價(jià)儲(chǔ)層地層壓力系數(shù)Kf;③選取異常顯示層段內(nèi)測(cè)井或錄井、室內(nèi)通過(guò)巖樣測(cè)量的孔隙度的平均值及滲透率的平均值，做為待評(píng)價(jià)儲(chǔ)層孔隙度Φ和滲透率K ;④選取儲(chǔ)層上方5m至20m的蓋層鉆時(shí)首先求取初始平均值ROPn1，然后剔除大于等于初始平均值I. 5倍或小于等于O. 5倍的蓋層鉆時(shí)，再次求取這些蓋層鉆時(shí)平均值ROPn2, ROPn2做為蓋層鉆時(shí)ROPn ；⑤取儲(chǔ)層最大有效值全烴異常值Ct(% )，剔除接單根、起下鉆影響數(shù)據(jù)；⑥選取儲(chǔ)層上方5m至20m的蓋層的全烴平均值即基值Cb(%);⑦利用蓋層鉆時(shí)ROPn、儲(chǔ)層鉆時(shí)ROPs計(jì)算儲(chǔ)層鉆時(shí)比值RROPn/s，RROPn/s= ROPn/ ROPs ；⑧利用全烴異常值Ct(% )與基值Cb(% )計(jì)算烴對(duì)比系數(shù)Kc，Kc = Ct/Cb ；⑨取異常顯示段巖屑、巖心的含油級(jí)別Hy；⑩取異常顯示段巖屑、巖心的滴水試驗(yàn)Test結(jié)果；(11)取異常顯示層段鉆開(kāi)后，觀察鉆井液流出槽面，油花、氣泡占鉆井液槽面最大面積 MUD (% )做為槽面顯示值MUD (% )；(12)取異常顯示層段內(nèi)巖屑、巖心樣品地化分析總有機(jī)碳含量(TOC)值；(13)取異常顯示層段內(nèi)巖屑、巖心樣品地層化學(xué)元素錄井分析的脆性礦物含量值；(14)取異常顯示層段內(nèi)氣樣品分析的H2S絕對(duì)含量值)；3)錄井多參數(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理因雷達(dá)圖分為標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)圖、自由雷達(dá)圖兩種，標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)圖需要根據(jù)儲(chǔ)層顯示特征，故篩選制作雷達(dá)圖需要的3 10個(gè)錄井解釋評(píng)價(jià)關(guān)鍵參數(shù)， 對(duì)參數(shù)按歸一化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，將解釋參數(shù)變換為均值為2，方差為I的量；4)制作雷達(dá)圖第一種標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)圖選擇顯示厚度H、烴對(duì)比系數(shù)Kc、含油級(jí)別Hy、全烴含量Ct、滴水試驗(yàn)Text、液態(tài)烴含量 S1、孔隙度Φ、鉆時(shí)比值ROPn/s 8個(gè)錄井關(guān)鍵參數(shù)為分類X軸標(biāo)志，刻度為線性，刻度范圍O 4 ;用直徑為I. 5,2. 5的評(píng)價(jià)圓或各軸值為I. 5,2. 5的等邊八邊形，將雷達(dá)圖由里到外分A、B、C三個(gè)區(qū)，分別對(duì)應(yīng)差、中、好三級(jí)顯示，即干層、含油氣層、油氣層三層；將解釋目標(biāo)層參數(shù)按照對(duì)應(yīng)的組合映射到雷達(dá)圖上；X軸上的點(diǎn)連接起來(lái)，在雷達(dá)圖版上構(gòu)成一個(gè)封閉的多邊形，該多邊形區(qū)域封閉的面積值即是該解釋層的雷達(dá)覆蓋指數(shù)Ex標(biāo)，多數(shù)點(diǎn)所在區(qū)域?yàn)橛蜌怙@示級(jí)別；雷達(dá)圖上目標(biāo)解釋層相鄰兩軸線段構(gòu)成一個(gè)三角形，邊長(zhǎng)分別為Ri與Ri+1，，夾角為φ， 三角形面積=Si=OJXR1XRwXsinq);雷達(dá)圖上目標(biāo)解釋層對(duì)應(yīng)的多邊形包絡(luò)面積S也稱為雷達(dá)覆蓋指數(shù)Ex標(biāo): Ex=ZO.5 X Ri X Ri+i X sincp,i = 1,2,…，η ;第二種自由雷達(dá)圖選擇顯示厚度H、烴對(duì)比系數(shù)Kc、有機(jī)碳含量T0C、地層壓力系數(shù)Kf、孔隙度Φ、鉆時(shí)比值R0Pn/s6個(gè)錄井關(guān)鍵參數(shù)為分類X軸標(biāo)志，刻度為線性和對(duì)數(shù)兩種，最佳選擇為對(duì)數(shù)刻度；每個(gè)參數(shù)的刻度根據(jù)實(shí)際值調(diào)整，顯示厚度H、烴對(duì)比系數(shù)Kc、由里到外刻度為I 100 ;有機(jī)碳含量T0C、地層壓力系數(shù)Kf、孔隙度Φ、鉆時(shí)比值ROPn/s由里到外刻度為O. I 10 ；用各軸值為I. 5、2. 5的等邊六邊形，將雷達(dá)圖由里到外分A、B、C三個(gè)區(qū)，分別對(duì)應(yīng)差、 中、好三級(jí)顯示；將按一定組合對(duì)稱排序的錄井多參數(shù)值映射到雷達(dá)圖上，每一個(gè)輸入的具體值用分類X軸的長(zhǎng)度表示。X軸上的點(diǎn)連接起來(lái)，在雷達(dá)圖版上構(gòu)成一個(gè)封閉的多邊形， 該多邊形區(qū)域封閉的面積值是該解釋層的雷達(dá)覆蓋指數(shù)Ex自；自由雷達(dá)圖覆蓋指數(shù)用錄井參數(shù)值構(gòu)成的多邊形面積計(jì)算，刻度范圍在I 100的直接取值，在O. I 10取對(duì)數(shù)后 +1 ;5)用云模型YM=(Ex, En, He)表示，期望值Ex、熵En、超熵He三個(gè)數(shù)字特征來(lái)表征云模型，其計(jì)算公式為'Ex=(Bmin+Bmax)/2^ En= (Bmax-Bmin)/6 、He=k式中Bmax為現(xiàn)場(chǎng)解釋員、完鉆解釋員、綜合研究員解釋結(jié)論對(duì)應(yīng)的雷達(dá)覆蓋指數(shù)最大值，Bmin為現(xiàn)場(chǎng)解釋員、完鉆解釋員、綜合研究員解釋結(jié)論對(duì)應(yīng)的雷達(dá)覆蓋指數(shù)最小值， He即k 一般取O. I ；6)利用雷達(dá)覆蓋指數(shù)Ex-隸屬度σ繪制云模型圖，云模型圖橫軸為雷達(dá)覆蓋指數(shù)Ex， 橫軸為隸屬度σ，云模型圖分為A區(qū)干層區(qū)、B區(qū)低產(chǎn)油氣層區(qū)、C區(qū)具有工業(yè)價(jià)值油氣層區(qū)三個(gè)區(qū)域；將解釋目標(biāo)層的云模型方程YM= (Ex, En, He)按正態(tài)分布函數(shù)形式置于云模型上，Ex 值所在區(qū)域即為對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層解釋評(píng)價(jià)結(jié)論。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于雷達(dá)圖和云模型的錄井多參數(shù)油氣層解釋評(píng)價(jià)方法，其特征在于篩選制作雷達(dá)圖需要6個(gè)或8個(gè)錄井解釋評(píng)價(jià)關(guān)鍵參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于雷達(dá)圖和云模型的錄井多參數(shù)油氣層解釋評(píng)價(jià)方法，是通過(guò)常規(guī)地質(zhì)錄井、氣測(cè)錄井、地化錄井、核磁錄井等獲取錄井解釋評(píng)價(jià)參數(shù)，集成錄井解釋數(shù)據(jù)庫(kù)，用數(shù)據(jù)庫(kù)分地區(qū)按不同的儲(chǔ)層類型繪制多參數(shù)錄井油氣解釋雷達(dá)圖，解釋參數(shù)映射到雷達(dá)圖的射線上。雷達(dá)圖由里到外分為儲(chǔ)層好、中、差三級(jí)，以雷達(dá)圖的面積作為特征量完成特征提取，用雷達(dá)圖的面積計(jì)算將云界限方程，并映射到制作好的云標(biāo)尺上，云模型與雷達(dá)圖一致，即將儲(chǔ)層由里到外分為干層區(qū)、低產(chǎn)油氣層區(qū)、具有工業(yè)價(jià)值油氣層區(qū)。實(shí)現(xiàn)利用雷達(dá)圖、云模型實(shí)現(xiàn)錄井多參數(shù)油氣解釋儲(chǔ)層的直觀、定量解釋評(píng)價(jià)。能提高解釋符合率，并且解釋結(jié)論用圖形表示，表現(xiàn)直觀，適用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01V11/00GK102590889SQ201210038759
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者馮愛(ài)國(guó), 葉應(yīng)貴, 石元會(huì), 趙紅燕, 陳強(qiáng), 魏大農(nóng), 黃強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)江漢石油管理局測(cè)錄井工程公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司