紀 智， 張慶國， 孫德瑞

(1．東北石油大學 地球科學學院，黑龍江 大慶163318;2．陜西延長石油(集團)有限責任公司研究院，西安710075)

Z 區(qū)塊屬于扶余油田開發(fā)老區(qū)塊，多年來，由于其勘探開發(fā)過程中使用的國內(nèi)外儀器不斷更新，致使測井數(shù)據(jù)既存在以3700、5700 為主的引進測井系列，也存在JD581、多線型、大數(shù)控、小數(shù)控等國產(chǎn)測井系列，測井分辨率及測井精度均有很大差別，在一定程度上影響了測井解釋結果及儲集層評價結果的準確性。因此，有必要對不同測井系列、不同年代測井資料進行標準化處理。

測井曲線標準化方法較多，如均值校正法、直方圖校正法、趨勢面分析法等［1］，筆者根據(jù)扶余油田Z區(qū)塊現(xiàn)狀，分別采用直方圖法、趨勢面分析法及直方圖法與趨勢面分析法相結合的方法(結合法)對其測井曲線進行標準化處理，為該區(qū)塊的測井解釋及儲集層評價提供了依據(jù)。

1 測井曲線標準化方法

1.1 頻率直方圖法

頻率直方圖法是將不同井標準層的測井取值劃分成若干段，分別統(tǒng)計各個井標準層測井數(shù)量落入各段的頻次，以此繪制各個井的頻率直方圖，并與關鍵井的標準層測井值比較［2］的方法。該方法根據(jù)標準層的頻率直方圖峰值或是其頻率分布應基本保持不變的情況，以關鍵井的頻率直方圖作為判別標準，通過計算分析將所有井的曲線值校正至統(tǒng)一刻度范圍［3］。

1.2 趨勢面分析方法

1.2.1 基本原理

運用數(shù)學方程擬合曲面表示地質數(shù)據(jù)區(qū)域的變化趨勢，該曲面即為趨勢面［4］。這種由趨勢面匹配地質數(shù)據(jù)的方法就稱為趨勢面分析法。趨勢面分析法的基本思路是，建立適應標準層的測井響應多項式趨勢面，并認為它與原始地層趨勢面具有一定的一致性，如果趨勢分析的殘差值僅僅是隨機變量，則認為是由測井刻度誤差造成的;如果存在一組異常的殘差值，這組異常值則可能是由巖性的局部變化引起的［5］。在標準層選擇合理的條件下，趨勢分析所得的殘差值即地質參數(shù)空間的隨機變量。

1.2.2 處理過程

趨勢面分析法的處理過程:首先讀取每口井各類測井曲線在標準層的值，然后繪制頻率直方圖，并確定其分布頻率和峰值，將該峰值作為標準層的特征峰值，進行趨勢面法校正，得到趨勢值和殘差值，從而得到校正量。

標準化校正量的計算式為

式中:Zq、Zh——標準化前后的測井響應值;

Zc——趨勢面分析后的殘差值。

1.2.3 趨勢函數(shù)擬合次數(shù)選擇

趨勢函數(shù)擬合次數(shù)選擇關系到趨勢面分析法進行測井曲線標準化處理的準確性和合理性。趨勢函數(shù)擬合次數(shù)選擇過高或者過低時，均會影響該方法對測井曲線標準化處理的準確性。擬合次數(shù)選擇一般遵循以下條件:

(1)區(qū)域地質模型和測井相應特征具有一致的趨勢，并認為這一區(qū)域地質模型的選擇與標準層的埋深有關。

(2)擬合度的高低影響趨勢面總信息量的多少，但它不能作為評判趨勢面分析效果的唯一標準。通常，擬合度會隨著擬合次數(shù)的不斷增加而增大，當擬合次數(shù)達到一定值時，擬合度就會隨著擬合次數(shù)的增大而逐漸降低，擬合度和擬合次數(shù)成正弦曲線關系，所以，正弦曲線頂點處的擬合次數(shù)即為最佳次數(shù)。

2 研究區(qū)概況及關鍵井與標準層確定

2.1 研究區(qū)概況

扶余油田Z 區(qū)塊位于松遼盆地南部中央凹陷區(qū)東緣、扶新隆起帶扶余三號構造上，是一個被斷層復雜化的多高點穹隆背斜，油藏主要受構造控制，屬于裂縫性低滲透構造砂巖油藏。油田開采的主要目地層為泉頭組四段的扶余油層，地層劃分為四個砂巖組、13 個小層，儲層是以粉砂巖和細砂巖為主的穩(wěn)定巖層［6－7］。油田斷層多、斷裂系統(tǒng)復雜，油藏埋淺、油層多分布在構造高點且多而薄，物性差異大，油層層間、層內(nèi)非均質性嚴重，水驅效果較差。

2.2 關鍵井與標準層確定

對測井曲線進行標準化處理，首先選擇關鍵井，然后確定研究區(qū)內(nèi)地層厚度大且平面上分布廣泛、巖性與測井響應特征標志明顯的目的層為標準層。

關鍵井選擇須具備四個條件，第一，測井曲線相對較全;第二，有比較詳細的取芯資料和分析化驗資料;第三，有較好的地質控制因素;第四，井眼相對較好［8］。通過對研究區(qū)域的取芯資料與測井資料的分析，在地層精細劃分與對比的基礎上，選用目的層3700 測井系列和5700 測井系列的井作為關鍵井。

標準層是指基本覆蓋全區(qū)、厚度較厚、巖性單一、電性特征明顯的非滲透性儲集層［9］，其一般應符合下列條件:

(1)在目的層的上部、下部或者中間的位置。

(2)受油氣和孔隙度等影響相對較小的非滲透性儲集層，如硬石膏、致密的石灰?guī)r或者較純的頁巖。

(3)測井曲線在橫向上比較穩(wěn)定或者有規(guī)律變化，在縱向上厚度分布相對集中，一般都不小于5 m。

(4)巖性變化不大，所含雜質較少。

(5)在深度上不會有太大變化，如深度上有較大變化，則須進行分段處理。

由于此次研究的目的層段是河流、三角洲沉積體系，經(jīng)綜合對比分析，選取泉四段沉積時期松遼盆地南部最大湖泛形成的穩(wěn)定泥巖段作為標準層段，其厚度約為5～10 m。

3 結果與討論

3.1 測井曲線標準化結果

3.1.1 頻率直方圖法

選取研究區(qū)內(nèi)測井曲線比較全且均為3700 測井系列和5700 測井系列的67 口井作為關鍵井，讀取深側向電阻率值，同時選取泉四段沉積時期松遼盆地南部最大湖泛形成的穩(wěn)定泥巖段作為標準層，分別讀取曲線的最大值、最小值和平均值，并利用深側向電阻率(ρRLLD)的平均值作出頻率分布直方圖，如圖1 所示。由圖1 可以看出，研究區(qū)內(nèi)深側向電阻率均值為5.883 Ω·m。將67 口井的深側向電阻率值均校正到同一參考點，即研究區(qū)內(nèi)均值，從而得到深側向電阻率校正量系數(shù)(K)的頻率分布直方圖，如圖2 所示，校正系數(shù)均分布在0.85～1.05 之間，校正系數(shù)均值為1.013。

圖1 標準層深側向電阻率直方圖Fig．1 Standard lateral resistivity layer depth histogram

圖2 深側向電阻率校正量直方圖Fig．2 Deep lateral resistivity correction histogram

3.1.2 趨勢面分析法

該區(qū)塊油層標準化的最適合次數(shù)為三次，應用MATLAB 軟件對研究區(qū)內(nèi)67 口井的深側向電阻率值進行三次擬合，可以由擬合出的趨勢面方程計算標準層的測井趨勢值，即得到經(jīng)趨勢校正后的測井值。圖3a 為深側向電阻率曲線標準層原始值，圖中深側向電阻率趨勢不明顯，可能是受到不同系列測井儀器的影響。圖3b 為趨勢值的平面等值線圖，可以看出，深側向電阻率有一定的規(guī)律性。

圖3 ρRLLD校正前后的趨勢面Fig．3 ρRLLD trend surface before and after correction

3.1.3 結合法

直方圖法與趨勢面法兩種方法均是在關鍵井和標準層的直接參與下完成的，理論上都可以獲得較好的效果，但實際校正過程中，由于目的層在沉積過程中，受到沉積環(huán)境和構造作用的影響，不同井的標準層所反映出的頻率峰值和頻率分布并不相同，單獨采用直方圖法和趨勢面法會產(chǎn)生誤差。文中采用直方圖法與趨勢面分析法相結合的方法(結合法)，對測井曲線進行校正。根據(jù)研究區(qū)域井資料，采用趨勢面分析法對泉四段上部標準層的深側向電阻率曲線進行校正，并利用校正后的值進行頻率直方圖法校正。根據(jù)其主峰值的分布特征，確定泉四段上部標準層電阻率峰值為6.5 Ω·m 左右，其他井逐一與之對比，采用平移法確定出其校正值，這就實現(xiàn)了測井曲線標準化。圖4 為深側向電阻率校正量直方圖，經(jīng)過趨勢面法校正后的測井值再一次進行直方圖法校正，其校正系數(shù)均值為1.012。

圖4 結合法深側向電阻率校正量直方圖Fig．4 Deep lateral resistivity correction histogram

3.2 效果分析

3.2.1 滲透率

分別利用直方圖法、趨勢面分析法和結合法對系統(tǒng)取芯井曲線進行標準化處理，并用標準化后的曲線進行測井解釋，解釋后的滲透率(k1)與巖芯分析滲透率(k2)相關性如圖5 所示?？梢钥闯觯Y合法解釋的滲透率比巖芯分析的滲透率相關性更好。

3.2.2 深側向電阻率與深度的關系

利用結合法對電阻率與深度(h)的關系進行分析，其關系散點圖如圖6 所示。從圖中可以看出，標準化前數(shù)據(jù)點比較分散，經(jīng)過校正之后，數(shù)據(jù)點明顯集中，并且靠近趨勢線，且深度對深側向電阻率值的影響均不大。

圖5 不同方法求解滲透率比較Fig．5 Comparison of different methods to solve permeability

圖6 標準化前后深側向電阻率值與深度的關系Fig．6 Standardized deep lateral resistivity values before and after relationship with depth

4 結束語

在多井研究中，大部分測井數(shù)據(jù)是需要作標準化處理的，用以校正野外數(shù)據(jù)采集時的誤差和系統(tǒng)誤差。筆者分別采用頻率直方圖法、趨勢面分析法及頻率直方圖法與趨勢面分析法相結合的方法(結合法)對扶余油田Z 區(qū)塊測井曲線進行標準化處理。研究結果證明，該區(qū)塊宜采用結合法進行測井曲線標準化處理，該方法減少了不同測井系列引起的誤差，為測井解釋和礦區(qū)生產(chǎn)打下了堅實的基礎。

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