基於雷達圖與雲模型的錄井多參數油氣解釋方法
2023-05-30 08:34:01
專利名稱：基於雷達圖與雲模型的錄井多參數油氣解釋方法
技術領域：
本發明專利涉及一種基於雷達圖和雲模型理論的錄井多參數油氣解釋評價方法。 可以用於緻密砂巖、碳酸鹽巖、泥頁巖錄井油氣顯示解釋評價，應用雷達圖、雲模型圖示法對儲層流體性質進行直觀、快速解釋。屬於地質、測井、錄井工程服務領域，特別是錄井油氣解釋評價。
背景技術：
錄井是石油勘探開發的一項重要手段。錄井多參數是錄井綜合解釋的一種重要方法，應用雷達圖和雲模型技術原理實現錄井油氣顯示圖形展示和綜合定量評價。應用雷達圖方法進行錄井解釋圖形展示，雷達覆蓋指數結合雲模型理論實現錄井油氣顯示綜合定量評價，為勘探開發決策提供依據。該解釋方法在含油氣地層評價中存在著獨特的技術優勢， 特別是在緻密砂巖、碳酸鹽巖及頁巖等非常規油氣顯示層的解釋評價中，具有獨特性和不可替代性，能提高錄井油氣解釋的可靠性與符合率。目前的錄井多參數解釋，主要是建立於利用多個常規錄井原始數據進行簡單的綜合判斷，缺乏系統的理論解釋依據，解釋結論易受人為主觀判斷能力的限制，導致油氣顯示解釋符合率偏低，適用性差。
發明內容
本發明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種多參數錄井油氣解釋評價方法，能提高解釋符合率，可以直觀展示錄井各解釋關鍵參數間的量化關係，可量化綜合評價指標和不確定度的基於雷達圖和雲模型的錄井多參數油氣層解釋評價方法。本發明的實現方式為，基於雷達圖和雲模型的錄井多參數油氣層解釋評價方法， 具體步驟如下I)通過鑽時儀、氣測儀、綜合錄井儀、地化錄井儀、核磁錄井儀採集和記錄錄井參數油氣層評價中反映儲層孔隙性的鑽時R0P、鑽時比值ROPn/s、孔隙度Φ，反映儲層含油性的全烴含量Ct、烴對比係數Kc、巖屑含油級別Hy、巖屑滴水試驗Test、液態烴SI錄井解釋評價參數；對所獲取的錄井解釋評價參數進行優選、歸類，形成錄井解釋資料庫；根據區域地質特徵、儲層類型選擇解釋標準，優選3 10參數；所述的錄井參數採集和記錄步長為 I 點 /m I 點 /0. Im,2)劃分異常顯示層，根據所評價的儲層類型，按照優選的關鍵評價指標讀取儲層數據，①根據目標井儲層錄井氣測全烴曲線峰形狀確定儲層厚度，以異常顯示層全烴曲線起峰處對應的地層深度為起始井深H1,單一顯示峰峰頂或連續脈狀顯示峰的最後一個峰頂處對應的地層深度為結束井深H2，異常顯示儲層視厚度Ha為結束井深與起始井深之差， 即 Ha = H2-H1 ；②選取異常顯示層段內錄井地層壓力梯度的最大值，做為待評價儲層地層壓力係數1 ；③選取異常顯示層段內測井或錄井、室內通過巖樣測量的孔隙度的平均值及滲透率的平均值，做為待評價儲層孔隙度Φ和滲透率K ;④選取儲層上方5m至20m的蓋層鑽時首先求取初始平均值ROPn1，然後剔除大於等於初始平均值I. 5倍或小於等於O. 5倍的蓋層鑽時，再次求取這些蓋層鑽時平均值 ROPn2, ROPn2做為蓋層鑽時ROPn ；⑤取儲層最大有效值全烴異常值Ct(% )，剔除接單根、起下鑽影響數據；⑥選取儲層上方5m至20m的蓋層的全烴平均值即基值Cb (%)；⑦利用蓋層鑽時ROPn、儲層鑽時ROPs計算儲層鑽時比值RROPn/s，RROPn/s = ROPn/ROPs ；⑧利用全烴異常值Ct(% )與基值Cb(% )計算烴對比係數Kc，Kc = Ct/Cb ；⑨取異常顯示段巖屑、巖心的含油級別Hy ；⑩取異常顯示段巖屑、巖心的滴水試驗Test結果；(11)取異常顯示層段鑽開後，觀察鑽井液流出槽面，油花、氣泡佔鑽井液槽面最大面積MUD(% )做為槽面顯示值MUD (% )；(12)取異常顯示層段內巖屑、巖心樣品地化分析總有機碳含量(TOC)值；(13)取異常顯示層段內巖屑、巖心樣品地層化學元素錄井分析的脆性礦物含量值；(14)取異常顯示層段內氣樣品分析的H2S絕對含量值)；3)錄井多參數數據標準化處理因雷達圖分為標準雷達圖、自由雷達圖兩種，標準雷達圖需要根據儲層顯示特徵，故篩選製作雷達圖需要的3 10個錄井解釋評價關鍵參數，對參數按歸一化標準進行處理，將解釋參數變換為均值為2，方差為I的量；4)製作雷達圖第一種標準雷達圖。選擇顯示厚度H、烴對比係數Kc、含油級別Hy、全烴含量Ct、滴水試驗Text、液態烴含量S1、孔隙度Φ、鑽時比值ROPn/s 8個錄井關鍵參數為分類X軸標誌，刻度為線性，刻度範圍O 4 ;用直徑為I. 5,2. 5的評價圓或各軸值為I. 5,2. 5的等邊八邊形，將雷達圖由裡到外分A、B、C三個區，分別對應差、中、好三級顯示，即幹層、含油氣層、油氣層三層；將解釋目標層參數按照對應的組合映射到雷達圖上；X軸上的點連接起來，在雷達圖版上構成一個封閉的多邊形，該多邊形區域封閉的面積值即是該解釋層的雷達覆蓋指數Ex標，多數點所在區域為油氣顯示級別；雷達圖上目標解釋層相鄰兩軸線段構成一個三角形，邊長分別為Ri與Ri+1，，夾角為Φ，三角形面積Si=O.5 XRiXRwXsiiKp;雷達圖上目標解釋層對應的多邊形包絡面積S也稱為雷達覆蓋指數Ex標: Ex=ZO.5 X Ri X Ri+i X sincp，i = 1,2,…，η ;第二種自由雷達圖選擇顯示厚度H、烴對比係數Kc、有機碳含量T0C、地層壓力係數Kf、孔隙度Φ、鑽時比值R0Pn/s6個錄井關鍵參數為分類X軸標誌，刻度為線性和對數兩種，最佳選擇為對數刻度；每個參數的刻度根據實際值調整，顯示厚度H、烴對比係數Kc、由裡到外刻度為I 100 ;有機碳含量T0C、地層壓力係數Kf、孔隙度Φ、鑽時比值ROPn/s由裡到外刻度為O. I 10 ；用各軸值為I. 5,2. 5的等邊六邊形，將雷達圖由裡到外分A、B、C三個區，分別對應差、中、好三級顯示；將按一定組合對稱排序的錄井多參數值映射到雷達圖上，每一個輸入的具體值用分類X軸的長度表示。X軸上的點連接起來，在雷達圖版上構成一個封閉的多邊形，該多邊形區域封閉的面積值是該解釋層的雷達覆蓋指數Ex自；自由雷達圖覆蓋指數用錄井參數值構成的多邊形面積計算，刻度範圍在I 100的直接取值，在O. I 10取對數後+1 ;5)用雲模型YM = (Ex, En, He)表示，期望值Ex、熵En、超熵He三個數字特徵來表徵雲模型，其計算公式為
權利要求
1.基於雷達圖和雲模型的錄井多參數油氣層解釋評價方法，其特徵在於具體步驟如下1)通過鑽時儀、氣測儀、綜合錄井儀、地化錄井儀、核磁錄井儀採集和記錄錄井參數 油氣層評價中反映儲層孔隙性的鑽時R0P、鑽時比值ROPn/s、孔隙度Φ，反映儲層含油性的全烴含量Ct、烴對比係數Kc、巖屑含油級別Hy、巖屑滴水試驗Test、液態烴SI錄井解釋評價參數；對所獲取的錄井解釋評價參數進行優選、歸類，形成錄井解釋資料庫；根據區域地質特徵、儲層類型選擇解釋標準，優選3 10參數；所述的錄井參數採集和記錄步長為I點 /m I 點 /0. Im ；2)劃分異常顯示層，根據所評價的儲層類型，按照優選的關鍵評價指標讀取儲層數據，①根據目標井儲層錄井氣測全烴曲線峰形狀確定儲層厚度，以異常顯示層全烴曲線起峰處對應的地層深度為起始井深H1，單一顯示峰峰頂或連續脈狀顯示峰的最後一個峰頂處對應的地層深度為結束井深H2，異常顯示儲層視厚度Ha為結束井深與起始井深之差，即Ha =H2-H1 ；②選取異常顯示層段內錄井地層壓力梯度的最大值，做為待評價儲層地層壓力係數Kf;③選取異常顯示層段內測井或錄井、室內通過巖樣測量的孔隙度的平均值及滲透率的平均值，做為待評價儲層孔隙度Φ和滲透率K ;④選取儲層上方5m至20m的蓋層鑽時首先求取初始平均值ROPn1，然後剔除大於等於初始平均值I. 5倍或小於等於O. 5倍的蓋層鑽時，再次求取這些蓋層鑽時平均值ROPn2, ROPn2做為蓋層鑽時ROPn ；⑤取儲層最大有效值全烴異常值Ct(% )，剔除接單根、起下鑽影響數據；⑥選取儲層上方5m至20m的蓋層的全烴平均值即基值Cb(%);⑦利用蓋層鑽時ROPn、儲層鑽時ROPs計算儲層鑽時比值RROPn/s，RROPn/s= ROPn/ ROPs ；⑧利用全烴異常值Ct(% )與基值Cb(% )計算烴對比係數Kc，Kc = Ct/Cb ；⑨取異常顯示段巖屑、巖心的含油級別Hy；⑩取異常顯示段巖屑、巖心的滴水試驗Test結果；(11)取異常顯示層段鑽開後，觀察鑽井液流出槽面，油花、氣泡佔鑽井液槽面最大面積 MUD (% )做為槽面顯示值MUD (% )；(12)取異常顯示層段內巖屑、巖心樣品地化分析總有機碳含量(TOC)值；(13)取異常顯示層段內巖屑、巖心樣品地層化學元素錄井分析的脆性礦物含量值；(14)取異常顯示層段內氣樣品分析的H2S絕對含量值)；3)錄井多參數數據標準化處理因雷達圖分為標準雷達圖、自由雷達圖兩種，標準雷達圖需要根據儲層顯示特徵，故篩選製作雷達圖需要的3 10個錄井解釋評價關鍵參數， 對參數按歸一化標準進行處理，將解釋參數變換為均值為2，方差為I的量；4)製作雷達圖第一種標準雷達圖選擇顯示厚度H、烴對比係數Kc、含油級別Hy、全烴含量Ct、滴水試驗Text、液態烴含量 S1、孔隙度Φ、鑽時比值ROPn/s 8個錄井關鍵參數為分類X軸標誌，刻度為線性，刻度範圍O 4 ;用直徑為I. 5,2. 5的評價圓或各軸值為I. 5,2. 5的等邊八邊形，將雷達圖由裡到外分A、B、C三個區，分別對應差、中、好三級顯示，即幹層、含油氣層、油氣層三層；將解釋目標層參數按照對應的組合映射到雷達圖上；X軸上的點連接起來，在雷達圖版上構成一個封閉的多邊形，該多邊形區域封閉的面積值即是該解釋層的雷達覆蓋指數Ex標，多數點所在區域為油氣顯示級別；雷達圖上目標解釋層相鄰兩軸線段構成一個三角形，邊長分別為Ri與Ri+1，，夾角為φ， 三角形面積=Si=OJXR1XRwXsinq);雷達圖上目標解釋層對應的多邊形包絡面積S也稱為雷達覆蓋指數Ex標: Ex=ZO.5 X Ri X Ri+i X sincp,i = 1,2,…，η ;第二種自由雷達圖選擇顯示厚度H、烴對比係數Kc、有機碳含量T0C、地層壓力係數Kf、孔隙度Φ、鑽時比值R0Pn/s6個錄井關鍵參數為分類X軸標誌，刻度為線性和對數兩種，最佳選擇為對數刻度；每個參數的刻度根據實際值調整，顯示厚度H、烴對比係數Kc、由裡到外刻度為I 100 ;有機碳含量T0C、地層壓力係數Kf、孔隙度Φ、鑽時比值ROPn/s由裡到外刻度為O. I 10 ；用各軸值為I. 5、2. 5的等邊六邊形，將雷達圖由裡到外分A、B、C三個區，分別對應差、 中、好三級顯示；將按一定組合對稱排序的錄井多參數值映射到雷達圖上，每一個輸入的具體值用分類X軸的長度表示。X軸上的點連接起來，在雷達圖版上構成一個封閉的多邊形， 該多邊形區域封閉的面積值是該解釋層的雷達覆蓋指數Ex自；自由雷達圖覆蓋指數用錄井參數值構成的多邊形面積計算，刻度範圍在I 100的直接取值，在O. I 10取對數後 +1 ;5)用雲模型YM=(Ex, En, He)表示，期望值Ex、熵En、超熵He三個數字特徵來表徵雲模型，其計算公式為'Ex=(Bmin+Bmax)/2^ En= (Bmax-Bmin)/6 、He=k式中Bmax為現場解釋員、完鑽解釋員、綜合研究員解釋結論對應的雷達覆蓋指數最大值，Bmin為現場解釋員、完鑽解釋員、綜合研究員解釋結論對應的雷達覆蓋指數最小值， He即k 一般取O. I ；6)利用雷達覆蓋指數Ex-隸屬度σ繪製雲模型圖，雲模型圖橫軸為雷達覆蓋指數Ex， 橫軸為隸屬度σ，雲模型圖分為A區幹層區、B區低產油氣層區、C區具有工業價值油氣層區三個區域；將解釋目標層的雲模型方程YM= (Ex, En, He)按正態分布函數形式置於雲模型上，Ex 值所在區域即為對應的儲層解釋評價結論。
2.根據權利要求I所述的基於雷達圖和雲模型的錄井多參數油氣層解釋評價方法，其特徵在於篩選製作雷達圖需要6個或8個錄井解釋評價關鍵參數。
全文摘要
本發明涉及一種基於雷達圖和雲模型的錄井多參數油氣層解釋評價方法，是通過常規地質錄井、氣測錄井、地化錄井、核磁錄井等獲取錄井解釋評價參數，集成錄井解釋資料庫，用資料庫分地區按不同的儲層類型繪製多參數錄井油氣解釋雷達圖，解釋參數映射到雷達圖的射線上。雷達圖由裡到外分為儲層好、中、差三級，以雷達圖的面積作為特徵量完成特徵提取，用雷達圖的面積計算將雲界限方程，並映射到製作好的雲標尺上，雲模型與雷達圖一致，即將儲層由裡到外分為幹層區、低產油氣層區、具有工業價值油氣層區。實現利用雷達圖、雲模型實現錄井多參數油氣解釋儲層的直觀、定量解釋評價。能提高解釋符合率，並且解釋結論用圖形表示，表現直觀，適用性強。
文檔編號G01V11/00GK102590889SQ201210038759
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月17日 優先權日2012年2月17日
發明者馮愛國, 葉應貴, 石元會, 趙紅燕, 陳強, 魏大農, 黃強 申請人:中國石化集團江漢石油管理局測錄井工程公司, 中國石油化工股份有限公司