测井资料处理与解释(简化版)

测井资料处理与解释§1测井资料数据处理系统及资料的预处理测井资料数据处理是借助计算机技术并应用数学方法处理测井信息，解决地质问题的应用学科。测井资料数据处理始于上世纪60年代，1961年开始用计算机处理倾角资料。国内测井资料处理始于上世纪70年代，1975-1976年胜利油田与华东石油学院合作，在IRIS-60机上研制了沙泥岩测井资料处理程序。卫星传送各种磁带格式转换测井曲线数字化表格数据录入数据库资料预处理单井处理与解释多井处理与解释服务程序：交会图、直方图、数据统计分析、数据库解释成果的显示与输出、成果归档、图形显示、硬件拷贝、绘图仪输出数据输入第一节测井数据处理系统测井数据处理系统主要包含：计算机系统磁带数据处理软件（测井分析程序）一、计算机系统：二十世纪八十年代前，PE机（3700）。之后，出现了以Sun工作站为主的计算机系统。该计算机系统具有以下优势：完全开放的系统；强大的计算能力；丰富的图形功能；灵活的网络连接。二、磁带:一般把存储数据的介质叫做数据载体，测井中所用的数据载体常为磁带或磁盘。早期的测井信息采用模拟曲线记录，随着数控测井技术的发展，大量的测井信息记录在磁带上。磁带具有：存储容量大、存储时间短、可重复使用，保存时间长。三、测井分析程序是用于计算储集层参数与地层评价的软件，是测井专用软件系统的主要部分。目前比较有名的测井分析程序有：Schlumberger公司的GeoFrame，Bake/Atlas公司的Express，Halliburton公司的Dpp，中国石油的Forward。测井解释程序的通用结构测井解释程序数据块子程序（1个）主程序调用用户子程序（若干）调用系统服务子程序（若干）系统服务子程序：也称测井公用程序，功能是测井数据的读入、输出和解释参数的输入。常用的有：RDFLNM：读参数文件中的数据文件名；IN：读数据文件的标题块和数据；OUT：输出标题和数据到数据文件中；CONST：读用户参数文件的内容，并将其中的参数赋给程序中相应的变量。参数文件：存放数据文件名、解释深度及解释参数。形式为：文件名起始深度1，终止深度1参数名11=参数值11，参数名12=参数值12，…………参数名1n=参数值1n……起始深度n，终止深度n参数名n1=参数值n1，参数名n2=参数值n2，…………参数名nn=参数值nn解释井段1解释井段2测井分析程序的基本流程：开始系统服务程序（RDFLNM/IN/OUT/CONST）读测井数据/IN处理完？作某些校正处理输出/OUTNo结束Yes第二节测井资料预处理为什么要做资料的预处理？测井数据处理是按深度逐点进行计算的，对测井曲线的深度和幅度的准确性要求严格。野外作业及井下环境影响，往往造成同一口井不同曲线之间的深度不一致，测井曲线的幅度也受到非地层因素的影响。因此，测井资料的预处理是保证测井解释与数据处理精度的重要保障。资料的预处理包括：测井曲线的深度校正、平滑滤波处理、环境校正、交会图技术。一、测井曲线的深度校正为什么要作深度校正？1、利用深度控制曲线进行深度校正通常是用GR曲线作为深度控制曲线，每次测量都带测一条GR曲线，并以某次测量的GR曲线为基准，把其他次测量的曲线深度向它对齐。GR0GR1声波时差CNL2、利用相关函数进行深度校正基本原理：2条测井曲线相当于等长的2个离散序列xn、yn，各有N个采样点，利用它们之间的线性相关程度来判断2曲线的深度是否在同一层位上。一般用固定窗长相关对比法，原理是：以标准曲线上的一个固定的相关窗长（如n个采样点）内测井数据的深度为准，将对比曲线上相同窗长的n个测井数据在某一个对比活动范围内与之对比，找出相关系数最大的两个层位，再确定它们的深度是否一致。每对比一次，相关窗长移动一个深度间隔，这个间隔称为相关步长。设窗长为N个采样点，x(i)为标准曲线的第i个采样点测井数据，y(i)为对比曲线相应长度内的第i个测井数据。若两者厚度相当，形状相似，则它们之间有线性关系：y(i)=ax(i)+b标准曲线与对比曲线的线性相关程度用下列相关系数来表示：NiNiNixyyiyNxixNyiyxixN12121)(1)(1)()(13、曲线深度编辑作用：在经曲线间的深度对比，找到曲线间的深度差别后，需要由深度编辑使不同曲线间的深度一致。包括：深度对齐曲线压缩和伸展深度对齐：设标准曲线的深度为h0，对比曲线的对应深度为hi，若每米有8个采样点，每个采样点的数据占1个单元，则对比曲线应在仪器存储器移动的单元数M为：M=(h0-hi)*8h0=hi，M=0，2曲线深度一致，不需移动；h0hi，M0，对比曲线应向前（深度减小）移动M个单元；h0hi，M0，对比曲线应向后（深度增加）移动M个单元；h0hih0-hi标准曲线对比曲线3、曲线深度编辑在经曲线间的深度对比，找到曲线间的深度差别后，需要由深度编辑使不同曲线间的深度一致。包括：深度对齐曲线压缩和伸展曲线压缩与伸展：C1C2d11d12d21d22压缩和伸展的步骤（以C1为标准曲线）：首先在在C2曲线上找出与C1曲线采样深度dx对应的深度dy，212221111211ddddddddyx)(212211121121ddddddddxyC1C2d11d12d21d22dxdy第二步，根据dy，从曲线C2的测井数据中找出点y前后相邻的采样点(i，i+1)的测井值Vi、Vi+1，利用线性插值的方法求出点y的测井值Vy：)(11iyiiiiiyddddVVVViiiiiyiyddVVddVV11C1C2d11d12d21d22dxdyii+1ViVi+1第三步，逐次移动dx，并根据以上两式求出dy、Vy。4、斜井曲线校正为什么要进行斜井曲线校正？H0h0首先，在A点之上选1个参考点，设其垂直深度为H0，斜井深度为h0，井斜角为θ0，参考点处有H0=h0，H0h0H1h1θ0θ1A第二步，计算点A的垂直深度H1：A点的斜井深度h1与h0之差可以近似看成等于垂直深度，则有：H1=H0+h1-h0H0h0H1h1θ0θ1A第三步，计算任意点B的垂直深度H2，设井段AB的井斜角θ的变化率为一常数，即有1212hhdhdH0h0H1h1θ0θ1ABh2θ2H2CdhdHdhhdh1212cosdhdH)sin(sin1212121221hhdHHHhh三、测井曲线的平滑滤波处理为什么要作平滑滤波处理？对核辐射测井曲线，由于原子核衰变的随机性将引起曲线上与地层性质无关的统计起伏变化；对其他测井曲线，由于各种原因，将出现与地层性质无关的毛刺干扰；不进行平滑滤波处理，将给接下来的地质参数计算带来很大误差。1、最小二乘滑动平均法原理：根据最小二乘法原理对当前采样点附近几个点作拟合曲线，算出拟合曲线在当前采样点处的滑动平均值，作为该点的采样值；用此方法进行逐点计算，便得到一条平滑的曲线。包括：（a）线性函数平滑公式（b）二次函数平滑公式（a）线性函数平滑公式任意取相邻3个采样点Ti-1、Ti、Ti+1，，且它们之间有线性关系，可用一条直线Z拟合，即：Z=a0+a1tt是从当前点算起的采样点序号，当t=0时，则Z0=a0。显然Z0就是假定采样值为线性变化时，当前采样点i对应的理论值，即滑动平均值。Ti-1TiTi+1ZZ0用最小二乘法来确定a0与a1，即应使残差的平方和Q最小。21110)(taaTQti00aQ01aQ)(31110iiiiTTTaT即位Ti点的滑动平均值。1、最小二乘滑动平均法原理：根据最小二乘法原理对当前采样点附近几个点作拟合曲线，算出拟合曲线在当前采样点处的滑动平均值，作为该点的采样值；用此方法进行逐点计算，便得到一条平滑的曲线。包括：（a）线性函数平滑公式（b）二次函数平滑公式(b)二次函数平滑公式即采用下列二次函数对相邻5个采样点值进行拟合。Ti-1TiTi+1Z0Z=a0+a1t+a2t2Z2222210)(ttitataaTQ00aQ01aQ02aQ同样利用最小二乘法，即iiiiiiTTTTTaT17)(12)(335111220四、测井曲线的环境校正为什么要做环境校正？井眼环境如井径、泥浆密度及矿化度、泥饼、井壁粗糙程度、水泥环等对测井曲线产生影响；地层环境如泥浆侵入、地层温度及压力、地层岩性及流体、围岩等对测井曲线产生影响；其他环境如仪器外壳、仪器与井壁之间的间隙等对测井曲线产生影响。这些因素都将对测井解释结果产生严重影响。环境影响校正的方法：解释图板法由理论计算和实验结果做出的少受环境影响、更真实反映地层性质的测井值。再利用人工方法进行校正。缺点：效率低，只能对少数储集层的某些曲线做出校正。计算机自动校正法主要是根据理论研究或解释图板得出校正公式，编制校正软件程序，用计算机对全井段进行自动处理。TNPHO=-0.0333×R3+1.4000×R2+4.1667CAL+12.0000TNPH5=-0.0008×R3+0.0613×R2-0.5076CAL+3.6284TNPH10=-0.0029×R3+0.1512×R2-1.4378CAL+10.4400TNPH15=-0.0014×R3+0.0956×R2-0.3848CAL+8.2795优点：简单、全面、迅速、有效。五、交会图技术定义：交会图是用于表示地层的测井参数或其他参数之间关系的图形。常用的交会图有：交会图图版、频率交会图、Z值图和直方图等。作用：检查测井曲线质量、进行曲线校正、鉴别矿物成分、确定地层岩性组合、分析孔隙流体性质、选择解释模型和解释参数、计算地层的地质参数、检验解释成果及评价地层。1、交会图图板定义：用来表示给定岩性的两种测井参数之间关系的解释图版。都是根据纯岩石的测井响应关系建立的理论图板，是测井解释和数据处理的依据。主要包括：岩性-孔隙度交会图，识别岩性的M-N交会图。2、频率交会图就是在x-y平面坐标上，统计绘图井段上各个采样点的A、B两条曲线的数值，落在每个单元网格内的采样点数（称为频率数）的一种直观的数字图形。图中的数字代表落在该处采样点的个数/次数/频率表示在该解释井段上，满足ФN=15，ρb=2.42的采样点有2个3、Z值图是在频率交会图的基础上引入第三条曲线Z（称为Z曲线）做成的数据图形。Z值图的数字表示同一井段的频率图上、每个单元网格中相应采样点的第三条曲线Z的平均级别。表示在该解释井段上，满足ФN=15，ρb=2.42对应的2个采样点处的GR的平均级别是210GMINGMAXGMINLOGZZ值图是在频率交会图的基础上引入第三条曲线绘制而成的，没有频率交会图就不可能有Z值图，一般联合应用。主要是为了识别岩性，检验井壁垮塌或凹凸不平。第三条曲线常选用GR，SP，电阻率或井径曲线4、直方图表示绘图井段内某测井值或地层参数的频数或频率分布的图形。横坐标代表测井值或地层参数，纵坐标显示为频数（采样点个数）或频率。直方图具有简便直观的优点，可以很方便地研究给定井段内测井值或地层参数的分布特征。在测井解释中常用来检查测井曲线的质量，进行曲线标准化，确定地层岩性，选择解释参数等。第一章小结：了解测井资料处理系统的具体组成；了解资料预处理的方法包括测井曲线深度校正的方法、斜井曲线校正方法、平滑滤波处理方法、环境影响校正的方法，交会图的一些知识；掌握测井解释处理系统的3个组成部分，资料预处理包含的内容，为什么要进行数据处理，为什么要作测井曲线的环境校正，常用交会图有哪几种，交会图的作用，频率交会图和Z值图上数字