校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法及設備的製作方法
2023-06-01 14:27:06
專利名稱：校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明關於地質勘探技術領域，特別是關於石油天然氣地球物理勘探技術領域中基於模型反演進行儲層預測的技術，具體的講是一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法及設備。
背景技術：
在石油天然氣的勘探過程中，整合地震資料時需要建立儲層模型，地震反演是建立儲層模型最重要的一種方式，其主要分為疊前地震反演和疊後地震反演兩大類。從地震反演的實現思路來看，其大致可分為如下三大類相對波阻抗反演(道積分)、遞推反演以及基於模型的反演。其中基於模型的反演優於其它兩類方法，它突破了傳統意義上的地震解析度的限制，理論上可得到與測井資料相同的解析度，是油田開發階段儲層精細描述的關鍵技術。多解性是測井約束地震反演的固有特性，建立儘可能接近實際地層情況的初始波阻抗模型，是減少反演結果多解性的根本途徑。而聲波測井曲線是建立初始模型的基礎資料和地質解釋的基本依據。通常情況下，聲波測井受到井孔環境的影響而產生誤差，同一口井的不同層段，不同井的同一層段誤差大小亦不相同。因此，用於製作初始波阻抗模型的測井資料必須經過環境校正。由於水基泥漿的侵蝕，井筒中的地層常發生泥巖蝕變及井眼垮塌。聲波測井是在井筒中作業的，泥漿浸泡導致聲波測井曲線失真，影響程度隨浸泡時間增加而增強。而長期以來人們一般只對儲集層的聲波時差質量有興趣，並研製了相應的校正技術，對泥巖段的聲波時差質量關注較少。這對儲集層評價影響較小，但在儲層預測中，聲波是聯繫測井和地震的橋梁，如曲線畸變嚴重，將導致儲層預測的失敗。為了揭示測井的環境影響，研究有效和實用的校正方法，勝利油田曾部署了一批油基泥漿取心井。在油基泥漿條件下，井眼十分規則，無明顯擴徑現象，此時測得的聲波時差值基本代表原狀地層的聲波時差。更換為水基泥漿後，泥巖段就出現地層明顯蝕變、擴徑等現象。通過多口井的統計對比研究，總結出了聲波、密度校正的地區經驗公式。但是油基泥漿鑽井成本昂貴，井數極少，另外得到的地區經驗公式也難以推廣。
發明內容
為了克服現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法及設備，利用模擬退火算法，通過對聲波測井曲線進行校正，得到了與井旁道更加吻合的合成記錄，從而為後續的模型反演降低多解性、提高反演精度提供了重要的基礎數據，進一步提高了儲層預測的準確性。本發明的目的之一是，提供一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法，包括採集井旁道資料、聲波測井曲線以及原始密度曲線；根據所述的聲波測井曲線得到原始縱波速度曲線；根據所述的井旁道資料、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定目標函數；採集原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線；根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線、原始密度曲線以及井旁道資料確定新的目標函數；設定退火溫度；根據模擬退火算法、所述的退火溫度、所述的目標函數以及新的目標函數確定校正後的目標函數；根據所述校正後的目標函數確定校正後的聲波測井曲線；根據所述校正後的聲波測井曲線進行儲層預測。本發明的目的之一是，提供了一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的設備，包括第一採集裝置，用於採集井旁道資料、聲波測井曲線以及原始密度曲線；原始縱波速度確定裝置，用於根據所述的聲波測井曲線得到原始縱波速度曲線；目標函數確定裝置，用於根據所述的井旁道資料、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定目標函數；第二採集裝置，用於採集原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線；新目標函數確定裝置，用於根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線、原始密度曲線以及井旁道資料確定新的目標函數；退火溫度設定裝置，用於設定退火溫度；目標函數校正裝置，用於根據模擬退火算法、所述的退火溫度、所述的目標函數以及新的目標函數確定校正後的目標函數；聲波測井曲線校正裝置，用於根據所述校正後的目標函數確定校正後的聲波測井曲線；儲層預測裝置，用於根據所述校正後的聲波測井曲線進行儲層預測。本發明的有益效果在於，利用模擬退火算法，通過對聲波測井曲線進行校正，得到了與井旁道更加吻合的合成記錄，從而為後續的模型反演降低多解性、提高反演精度提供了重要的基礎數據，進一步提高了儲層預測的準確性。為讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法的實施方式一的流程圖；圖2為圖1中的步驟S103的具體流程圖；圖3為圖1中的步驟S105的具體流程圖；圖4為圖3中的步驟S301的具體流程圖；圖5為圖3中的步驟S306的具體流程圖；圖6為本發明實施例提供的一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的設備的實施方式一的結構框圖；圖7為本發明實施例提供的一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的設備中目標函數確定裝置的結構框圖；圖8為本發明實施例提供的一種基校正聲波測井曲線進行儲層預測的設備中的新目標函數確定裝置的結構框圖；圖9為本發明實施例提供的一種基校正聲波測井曲線進行儲層預測的設備中的最大值確定單元的機構框圖10為本發明實施例提供的一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的設備中的新目標函數生成單元的結構框圖；圖11為具體實施例中的泥質含量曲線及自然伽瑪測井曲線；圖12為具體實施例中的原聲波曲線與校正後聲波曲線；圖13為具體實施例中的井旁地震道、原合成記錄與校正後合成記錄；圖14為具體實施例中的原誤差曲線與校正後的誤差曲線；圖15為具體實施例中的校正聲波測井曲線進行儲層預測的流程圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。圖1為本發明實施例提供的一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法的實施方式一的流程圖，由圖1可知，所述方法包括SlOl :採集井旁道資料、聲波測井曲線以及原始密度曲線；S102 :根據所述的聲波測井曲線得到原始縱波速度曲線；S103:根據所述的井旁道資料、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定目標函數；S104 :採集原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線；S105:根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線、原始密度曲線以及井旁道資料確定新的目標函數；S106 :設定退火溫度；S107 :根據模擬退火算法、所述的退火溫度、所述的目標函數以及新的目標函數確定校正後的目標函數；S108 :根據所述校正後的目標函數確定校正後的聲波測井曲線；S109 :根據所述校正後的聲波測井曲線進行儲層預測。本發明提供的預測方法除了上述步驟外，在具體的實施方式中，根據對測井曲線的校正精度的不同需求，還可包括如下步驟按照冷卻進度表更新退火溫度。退火溫度改變後，可返回執行步驟SlOl至步驟S108，重新對測井曲線進行校正，直至達到具體實施方式
中要求的校正精度。本具體的實施例中，可按照雙曲線下降型冷卻進度表更新溫度，即按照如下公式更新溫度tk = a k*t0 ；其中α取為常數，t0為初始溫度，k為疊代次數。在具體的實施方式中，還可採集泥巖段的其他聲波測井曲線，對每個測井曲線均按照上述的步驟進行校正，直至校正出精度最高效果最好的測井曲線。本發明提供的校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法，利用模擬退火算法，通過對聲波測井進行校正，得到了與井旁道更加吻合的合成記錄，從而為後續的模型反演降低多解性、提高反演精度提供了重要的基礎數據，進一步提高了儲層預測的準確性。
圖2為圖1中的步驟S103的具體流程圖，由圖2可知，步驟S103具體包括S201 :根據所述的井旁道資料確定子波。在具體的實施例中，子波為16Hz雷克子波。S202 :根據所述的原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定反射係數。S203 :將所述的子波與所述的反射係數進行褶積得到合成記錄，在具體的實施方式中，合成記錄可通過諸如syn(i)來表示；S204 :根據所述的合成記錄、所述的井旁道資料確定目標函數。在具體的實施方式中，井旁道可用諸如seismic (i)來表示，目標函數可為如下公式
權利要求
1.一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法，其特徵是，所述的方法包括 採集井旁道資料、聲波測井曲線以及原始密度曲線； 根據所述的聲波測井曲線得到原始縱波速度曲線； 根據所述的井旁道資料、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定目標函數； 採集原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線； 根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線、原始密度曲線以及井旁道資料確定新的目標函數； 設定退火溫度； 根據模擬退火算法、所述的退火溫度、所述的目標函數以及新的目標函數確定校正後的目標函數； 根據所述校正後的目標函數確定校正後的聲波測井曲線； 根據所述校正後的聲波測井曲線進行儲層預測。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，根據所述的井旁道資料、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定目標函數具體包括 根據所述的井旁道資料確定子波； 根據所述的原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定反射係數； 將所述的子波與所述的反射係數進行褶積得到合成記錄； 根據所述的合成記錄、所述的井旁道資料確定目標函數。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵是，所述的目標函數為
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線、原始密度曲線以及井旁道資料確定新的目標函數具體包括 根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定最大縱波速度以及最大密度； 根據所述的原始縱波速度曲線確定初始縱波速度； 根據所述的原始密度曲線確定初始密度； 根據所述的原始縱波速度曲線、初始縱波速度以及最大縱波速度生成新的縱波速度曲線. 根據所述的原始密度曲線、初始密度以及最大密度生成新的密度曲線； 根據所述的井旁道資料、新的縱波速度曲線以及新的密度曲線生成新的目標函數。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵是，根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定最大縱波速度以及最大密度具體包括 根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線確定解釋井段純泥巖層的測井值以及純砂巖層的測井值； 根據所述的解釋井段純泥巖層的測井值、純砂巖層的測井值確定泥巖段的泥質含量；根據所述的泥巖段的泥質含量確定泥巖段的深度範圍； 根據所述的深度範圍從所述的原始縱波速度曲線以及原始密度曲線中確定出泥巖段深度範圍內的聲波測井曲線以及密度測井曲線； 從所述泥巖段深度範圍內的聲波測井曲線以及密度測井曲線中搜索最大縱波速度以及最大密度。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵是，所述的泥巖段的泥質含量通過如下公式進行
7.根據權利要求4所述的方法，其特徵是，所述的新的縱波速度曲線通過如下公式得到 v"m = Vf + Si 其中，Vi為初始縱波速度，e i為一隨機數且0〈 e i< Avi, A Vi=Vmax-Vi, Vmax為最大速度，Vrj為新的縱波速度。
8.根據權利要求4所述的方法，其特徵是，所述的新的密度曲線通過以下公式得到 P 二 P +>1, 其中，Pi為初始密度，Hi為一隨機數且0〈 ni〈 A p i，APi=Pniax-Pi, PniaxS最大密度P力新的密度。
9.根據權利要求4所述的方法，其特徵是，根據所述的井旁道資料、新的縱波速度曲線以及新的密度曲線生成新的目標函數具體包括 根據所述的井旁道資料確定子波； 根據所述的新的縱波速度曲線以及新的密度曲線確定新的反射係數； 將所述的子波與所述的反射係數進行褶積得到新的合成記錄； 根據所述的新的合成記錄、所述的井旁道資料確定新的目標函數。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，根據模擬退火算法、所述的退火溫度、所述的目標函數以及新的目標函數確定校正後的目標函數具體包括 根據
11.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，根據所述校正後的目標函數確定校正後的聲波測井曲線具體包括 根據所述的校正後的目標函數確定其對應的合成記錄； 根據所述的合成記錄確定與校正後的目標函數對應的縱波速度曲線以及密度曲線；根據所述的與校正後的目標函數對應的縱波速度曲線以及密度曲線確定校正後的聲波測井曲線。
12.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，所述的方法還包括按照冷卻進度表更新退火溫度。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵是，按照冷卻進度表更新退火溫度通過如下公式進行 tk= a k*t0 ； 其中ct取為常數，h為初始溫度，k為疊代次數。
14.一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的設備，其特徵是，所述的設備包括 第一採集裝置，用於採集井旁道資料、聲波測井曲線以及原始密度曲線； 原始縱波速度確定裝置，用於根據所述的聲波測井曲線得到原始縱波速度曲線； 目標函數確定裝置，用於根據所述的井旁道資料、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定目標函數； 第二採集裝置，用於採集原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線； 新目標函數確定裝置，用於根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線、原始密度曲線以及井旁道資料確定新的目標函數； 退火溫度設定裝置，用於設定退火溫度； 目標函數校正裝置，用於根據模擬退火算法、所述的退火溫度、所述的目標函數以及新的目標函數確定校正後的目標函數； 聲波測井曲線校正裝置，用於根據所述校正後的目標函數確定校正後的聲波測井曲線. 儲層預測裝置，用於根據所述校正後的聲波測井曲線進行儲層預測。
15.根據權利要求14所述的設備，其特徵是，所述的目標函數確定裝置具體包括 子波確定單元，用於根據所述的井旁道資料確定子波； 反射係數確定單元，用於根據所述的原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定反射係數； 褶積單元，用於將所述的子波與所述的反射係數進行褶積得到合成記錄； 目標函數確定單元，用於根據所述的合成記錄、所述的井旁道資料確定目標函數。
16.根據權利要求15所述的設備，其特徵是，所述的目標函數為
17.根據權利要求14所述的設備，其特徵是，新目標函數確定裝置具體包括 最大值確定單元，用於根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定最大縱波速度以及最大密度； 初始縱波確定單元，用於根據所述的原始縱波速度曲線確定初始縱波速度； 初始密度確定單元，用於根據所述的原始密度曲線確定初始密度； 新縱波曲線生成單元，用於根據所述的原始縱波速度曲線、初始縱波速度以及最大縱波速度生成新的縱波速度曲線；新密度曲線生成單元，用於根據所述的原始密度曲線、初始密度以及最大密度生成新的密度曲線； 新目標函數生成單元，用於根據所述的井旁道資料、新的縱波速度曲線以及新的密度曲線生成新的目標函數。
18.根據權利要求17所述的設備，其特徵是，所述的最大值確定單元具體包括 測井值確定單元，用於根據所述的原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線確定解釋井段純泥巖層的測井值以及純砂巖層的測井值； 泥質含量確定單元，用於根據所述的解釋井段純泥巖層的測井值、純砂巖層的測井值確定泥巖段的泥質含量； 深度範圍確定單元，用於根據所述的泥巖段的泥質含量確定泥巖段的深度範圍；泥巖段曲線確定單元，用於根據所述的深度範圍從所述的原始縱波速度曲線以及原始密度曲線中確定出泥巖段深度範圍內的聲波測井曲線以及密度測井曲線； 搜索單元，用於從所述泥巖段深度範圍內的聲波測井曲線以及密度測井曲線中搜索最大縱波速度以及最大密度。
19.根據權利要求18所述的設備，其特徵是，所述的泥巖段的泥質含量通過如下公式進行
20.根據權利要求17所述的設備，其特徵是，所述的新縱波速度曲線生成單元通過如下公式進行vr 二 V,:+弋 其中，Vi為初始縱波速度，e i為一隨機數且0〈 e i< Avi, A Vi=Vmax-Vi, Vmax為最大速度，W為新的縱波速度。
21.根據權利要求17所述的設備，其特徵是，所述的新密度曲線生成單元通過以下公式進行 Pr =Pi+^l1 其中，P i為初始密度，Hi為一隨機數且0〈 rii< A Pi, Api= Pniax-P i; Pniax為最大密度，P廣為新的密度。
22.根據權利要求17所述的設備，其特徵是，所述的新目標函數生成單元具體包括 子波確定單元，用於根據所述的井旁道資料確定子波； 反射係數確定單元，用於根據所述的新的縱波速度曲線以及新的密度曲線確定新的反射係數； 褶積單元，用於將所述的子波與所述的反射係數進行褶積得到新的合成記錄； 新目標函數確定單元，用於根據所述的新的合成記錄、所述的井旁道資料確定新的目標函數。
23.根據權利要求14所述的設備，其特徵是，所述的目標函數校正裝置具體包括概率密度確定單元，用於根據
24.根據權利要求14所述的設備，其特徵是，所述的聲波測井曲線校正裝置具體包括 合成記錄確定單元，用於根據所述的校正後的目標函數確定其對應的合成記錄； 參數確定單元，用於根據所述的合成記錄確定與校正後的目標函數對應的縱波速度曲線以及密度曲線； 測井曲線確定單元，用於根據所述的與校正後的目標函數對應的縱波速度曲線以及密度曲線確定校正後的聲波測井曲線。
25.根據權利要求14所述的設備，其特徵是，所述的設備還包括退火溫度更新單元，用於按照冷卻進度表更新退火溫度。
26.根據權利要求25所述的設備，其特徵是，所述的退火溫度更新單元通過如下公式進行 tk = a k*t0 ； 其中ct取為常數，h為初始溫度，k為疊代次數。
全文摘要
本發明提供一種校正聲波測井曲線進行儲層預測的方法及設備，所述的方法包括採集井旁道資料、聲波測井曲線以及原始密度曲線；根據井旁道資料、原始縱波速度曲線以及原始密度曲線確定目標函數；採集原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線；根據原始自然電位曲線或原始自然伽瑪曲線、原始縱波速度曲線、原始密度曲線以及井旁道資料確定新的目標函數；設定退火溫度；根據校正後的目標函數確定校正後的聲波測井曲線；根據校正後的聲波測井曲線進行儲層預測。利用模擬退火算法，通過對聲波測井曲線進行校正，得到了與井旁道更加吻合的合成記錄，從而為後續的模型反演降低多解性、提高反演精度提供了重要的基礎數據，進一步提高了儲層預測的準確性。
文檔編號G01V1/40GK103018778SQ20121053742
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者蘇明軍, 倪長寬, 陳啟林, 劉化清 申請人:中國石油天然氣股份有限公司