储层测井精细解释研究

775储层测井精细解释方法研究工区三叠系克拉玛依组和百口泉组碎屑岩储层岩性复杂、且具有中-低孔、低渗和中低电阻率及地层水性质多变的特征，采用常规的测井解释方法和程序难以取得理想的地质效果，为此需要探索适用于工区实际储层情况的测井精细解释方法与技术。5.1测井曲线的平滑和井眼影响校正处理测井资料的精细处理解释，一是要求原始资料质量可靠，二是对储层有比较正确的认识，即解释模型要正确合理。当原始测井曲线存在某种质量问题时，需要进行一些必要的校正处理。5.1.1测井曲线的平滑滤波处理常规测井曲线，例如GR、AC和DEN曲线等或数字化后的测井曲线数据，常出现许多与地层性质无关的统计起伏变化或毛刺干扰等无用信息。在测井资料预处理中，必须设法把这些干扰滤掉，只保留曲线上反映地层特性的有用成分，为此可用滑动平均数字滤波法来解决这个问题。在平滑滤波中采用深度域上的滤波，即将测井曲线作抛物线最佳数值拟合，求出其滑动均值替代原测井值，取其趋势、去其剩差。根据测井曲线上的毛刺干扰情况，可采用最小二乘滑动平均法和加权滑动平均法。工区有多种系列的测井资料，其中部分探井的AC曲线等存在明显的与地层性质无关的毛刺干扰等无用信息，例如Wu8井、Wu9井、Wu16井、Wu26井、Wu27井、Wj320井、Wj321井、Wj322井、Wj323井的AC测井曲线。研究发现，采用五点二次函数平滑效果较好，其平滑滤波公式分别为：)](3)(1217[3512211iiiiiiyyyyyY(5-1-1)式中：iy、iY分别为平滑前、平滑后测井曲线上第i点的采样值，1iy、1iy、2iy、2iy为平滑前测井曲线上第i-1点、第i+1点、第i-2点、第i+2点的采样值。5.1.2测井曲线的井眼影响校正处理井眼环境影响校正主要是消除由于大井眼(井眼垮塌或崩落等)对测井曲线的影响，例如井径扩大使地层密度测井值明显降低、声波时差测井值和中子测井值增高、深中浅电阻率测井曲线值降低等。78(1)GR测井曲线的井眼扩大校正处理通常，泥浆的放射性不同于地层的放射性，而且泥浆又会吸收来自地层的γ射线。因此，井内泥浆会对测量的GR读数产生影响：泥浆与地层的放射性差别越大，泥浆的密度越大，则泥浆的影响就越明显。井径变化相当于井内径向泥浆层厚度的变化，故井径变化对GR读数有重要的影响。一般来说，泥浆的放射性较地层的放射性低，因而随着井径和泥浆比重的增大，GR测井值显著降低。其校正方法如下：GRc=A×GRemB026.0(CALdi)0.3958（5-1-2）式中：GR、GRc分别为校正前、后的自然伽玛测井值；m为井内泥浆密度（g/cm3）；CAL、di为井径和仪器外径(cm)；A、B分别为与仪器外径和仪器在井内居中或偏心有关的系数，见表5-1-1。表5-1-1A、B系数随GR仪器外径变化情况di(cm)4.295.089.219.84A5.080.951.01.05BB=1（仪器居中）B=0.697（仪器偏心）(2)AC(Δt)测井曲线井眼扩大校正处理就中子、密度与声波孔隙度测井而言，声波测井曲线受井眼影响较小，但当井眼垮塌严重或井壁不规则时，Δt值明显增大（如图5-1-1所示）。校正方法为：先按式(5-1-3)计算出解释层段的声波时差上限值Δtmax，然后逐点检验声波时差值，若实测Δt≤Δtmax时，则仍取Δt；若Δt≥Δtmax且井径与钻头直径之差(CAL-BITS)大于某一界限值CAL(常取2或扩径率大于15%)时，可以认为由于井壁垮塌导致声波时差值比Δtmax还大，此时令Δt=Δtmax作为该地层的声波时差近似值。这种近似校正的效果与参数Δtsh、Δtp的选取有重要的关系，故应根据地质及井眼情况，合理地选择这两个参数。Δtmax=VshΔtsh+(1-Vsh)Δtp（5-1-3）式中Δtsh、Δtp为井壁未垮塌处泥质与纯地层的最大声波时差值）(3)CNL测井曲线井眼扩大校正处理补偿中子测井曲线在井眼不规则的井段必须作校正，其井眼校正方法见表5-1-2。表5-1-2补偿中子测井曲线井眼影响校正公式CAL(in)CNL校正公式CAL14CNL校=0.902CNL-4.28612.25CAL14CNL校=0.925CNL-3.339.875CAL12.25CNL校=0.965CNL-1.667797.875CAL9.875CNL校=CNL6.25CAL7.875CNL校=1.054CNL+1.54.75CAL6.25CNL校=1.057CNL+3.0图5-1-1WJ320井测井曲线及解释成果图(AC曲线等需要平滑和井眼校正)80(4)DEN（b）测井曲线井眼扩大校正处理井径扩大和井壁不规则对密度测井曲线有严重的影响，往往使密度测井曲线陡然降低，b值明显偏低。采用逐点检验和校正方法来近似地消除这种影响。具体校正方法为：先按式(5-1-5)计算解释层段地层密度的下限值min，然后进行逐点检验和校正，即当测得b值小于min时，说明由于井眼扩大或井壁不规则、仪器极板贴井壁不好，导致测出的b比地层密度的下限值min还低，此时令b=min作为该地层密度的近似值；反之，如bmin，则仍取b值。参数sh、p是由人工在处理井段附近井径规则的密度测井曲线上选取的，而Vsh可用CNL和RT曲线计算。min=Vshsh+（1-Vsh）p（5-1-5）式中sh、Vsh分别为泥质密度和地层泥质含量；p为解释层段中孔隙度最大的纯地层密度值。5.2测井曲线的斜井校正处理由于工区的探井和开发井中有不少井为斜井,例如W1022W1023,W1025,W1029,W1030,W1031,W1032,W1036,W1037,W1038,W1039,W1040,W1044,W1045,W1046,W1047,WJ322,WJ323,W1124,W1125,W1127,W1128,W1130,W1131,W1132,W1134,W1135,W1137,DW168,DW199,DW200,DW201,DW229,DW258,DW324,DW325,DW352,DW357,DW358,DW385,DW386,DW390,DW391,DW419,DW420,W1029,DW017,DW025,DW033,DW192,DW307井，因此需要将测井曲线从实际井深校正到垂直井深上便于与直井资料进行井间对比，以及提供更为准确的地层厚度、地层岩性、物性参数和含流体性质。与直井不同，斜井的测量深度和垂直深度是不同的。通常井斜角越大、水平位移越大，斜深与垂深的差值也越大。logzV。由于斜深H是垂深zH、井斜角和方位角的函数，即),,(ZHgH，需要用),,(HfHZ关系式进行井斜校正。把斜井中测量的曲线校正为相当于垂直井段的测井曲线，校正方法的前提是，假设需要校正的斜井各井段(一定井段内)的曲率为一常数，即井斜角δ随深度h的变化为一常数。假设某一深度点井斜角为，在斜井上的足够小段dh，可看成直线段。即在此井眼轨迹点附近取一微元段dS，则其纵坐标增量为：adSdHzcos(5-2-1)(H~a)数据一般是离散数据(井斜角通常是每30m测图5-2-1井斜校正示意图81得一个数据)，可以从井斜资料中获得。如图5-2-1所示，垂深计算时需把n到n+1点这段井眼作为一个长度单元，并且使用n点和n+1点的井斜角平均值作为本井段的平均井斜角，则其几何关系可表达如下adSdHnanaanHnHdHnHnHdSzzzzcos2)()1()()1()()1((5-2-2)由此，可以得到垂深计算公式：2)()1(cos)()1()()1(nnnHnHnHnHzz(5-2-3)式中，zH表示垂直深度；H表示斜深(即测井深度值)；表示井斜角，2)()1(nn表示n到n+1深度点之间的平均井斜角。当井斜方位角变化比较大时，不用式(5-2-3)而采用最小曲率法进行井斜校正。利用公式(5-2-3)可以计算出每个斜深点)(nH对应的垂直深度)(nHz，并将与)(nH对应的测井数据赋给)(nHz，同时对新生成的)(nHz~logzV数据进行等间距化，这样就形成了相当于直井的测井数据。根据上述斜井测井曲线的垂深校正原理，对工区一些井斜角大于3°的探井和开发井进行了必要的斜深校正，得到了垂深校正后的一系列测井曲线如VAC、VGR、VDEN、VRT、VCAL等曲线。图5-2-2为W1036井1249--440米井段的测井曲线斜井校深成果图，图5-2-3为DW358井940--1410米井段的测井曲线斜井校深成果图。GR曲线是实测自然伽马曲线，VGR曲线是将GR曲线校正到垂直井深上的曲线（其他曲线类同，实线表示实际的测井曲线，点线表示垂深校正后的曲线），DEVI为井斜角，AZIM为井斜方位角。通过对乌尔禾油田的51口井的测斜数据和斜深校正处理结果分析，发现工区有些井的井斜角最大可达到40°，井底(目的层)斜深和垂深相差较大，最大可达150米。82图5-2-2W1036井斜井测井曲线垂深校正处理成果图83图5-2-3DW358井斜井测井曲线垂深校正处理成果图84对于一个油田来说，在长期的勘探与开发过程中，所有井的测井曲线很难保证是用同一类型的仪器、相同的标准刻度器以及统一的操作方式进行测量和刻度仪器的，故各测井数据间必然存在以刻度因素为主的误差。因此，对计算储层参数所用的测井数据除了进行环境校正外，还需对测井曲线进行标准化处理。5.3测井曲线的标准化处理测井数据的标准化是对油藏描述中多井储层参数解释研究而提出的，旨在消除仪器类型不同、刻度误差以及操作技术等问题带来的测井曲线系统误差，统一刻度以保证井间精确的定量对比。标准化的原则是选取油田内标准层段并以其代表性响应值为准，对比所有井测量偏移值作为全井测井值的校正依据。目前一般采用频率交会图、二维直方图、多维直方图和趋势面分析法以及均值-方差法等对各井测井数据进行标准化处理。具体步骤为：1)首先选择厚度大、岩性分布稳定和测井响应特征明显的层段作为标准层段。在碎屑岩剖面最好选择不具渗透性的泥岩段，它不受流体性质和物性变化的影响。此外，致密石灰岩、石膏层，或是孔隙度分布稳定的砂岩、砾岩都可以选为标准层。2)绘制各井标准层段的声波、中子、密度、电阻率等测井曲线值的频率直方图，由此了解各井的测井曲线数值分布范围与峰值。如果在标准层段各井的测井值基本相同，且只有一个标准层，则可简单地进行标准化。如果标准层段各井的测井值有一变化规律，则可用多项式趋势面分析法对局部出现异常的井点进行必要的校正。3)对测井曲线标准化之后，要重新绘制标准层直方图检查该井的效果。如果个别井的测井质量太差，则舍弃不用。实际处理时，以关键井中标准层测井数据的频率分布为客观依据，对其它井的测井数据进行刻度误差校正。由于工区内GR曲线分辨率较低、质量较差，本研究只对声波和中子及密度测井等三孔隙度曲线进行标准化。通过对比分析，选择DW237井、DW248井、DW283井、DW631井、WJ323井、WU27井、WU30井为关键井，并在每口井中选择12个标准层，作AC和CNL的直方图(如图5-3-1图5-3-14所示)。由于工区内致密层较少，纯泥岩层受井眼影响较大，选用纯水层作为标准层。对比图5-3-1图5-3-7发现，标准层AC曲线的峰值Wu30井为80us/ft、Dw283井和Dw631井均为86us/ft、Wj323井和Wu27井为89us/ft、Dw237井为92us/ft、Dw248井为95us/ft，为此需要对Wu30井的AC曲线作校正、校正值为6us/ft。用同样的方法可以对该油田内的其它测井曲线进行标准化。例如对CNL曲线进行标准化处理，对比分析图5-3-8图5-3-14发现，CNL曲线的峰值Dw237井为33%，Dw248井和Dw283井为30%，D