牟啟博
(核工業(yè)二四〇研究所,遼寧 沈陽 110135)
同一個區(qū)域內(nèi)的油田或者同一層段存在相似的特性,可以將其作為測井?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的主要依據(jù)。不同類型測井的同一個標(biāo)準(zhǔn)層背景下,測井?dāng)?shù)據(jù)都存在相似的分布特性。關(guān)鍵井的選取屬于標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的核心內(nèi)容之一,需要做好理想的地質(zhì)控制,并且選用環(huán)境更好的井眼條件。要建立相對完善的測井系列,做好取芯材料的系統(tǒng)化處理,選取正確的生產(chǎn)測試材料。在這個過程中,必須存在具有參照作用的標(biāo)準(zhǔn)層位,可以在沉積穩(wěn)定、地層厚度比較大、巖性和特征標(biāo)志明顯的層位進(jìn)行選取[1]。
假設(shè)地層學(xué)研究,能夠?qū)兪規(guī)r儲層和區(qū)域性分布的海相泥巖進(jìn)行預(yù)測。在研究的過程中,井與井的變化比較小,處于一個固定的范圍內(nèi)。如果其中一口井在兩種地層中,都存在正確的自然伽瑪響應(yīng),那個井就可以設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)井。其中一口井中的石灰?guī)r和泥巖之間的自然伽瑪響應(yīng)差異與標(biāo)準(zhǔn)井是相等的,但是依然伽瑪值高出了常數(shù)量,可以通過將整條自然伽瑪曲線移動若干數(shù)值,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)。另一口井在石灰?guī)r中,存在預(yù)測的自然伽瑪響應(yīng),但是這種響應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)值要高。除了對曲線進(jìn)行移動之外,還可以使用新的刻度因子進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整,這樣自然伽瑪曲線能夠與標(biāo)準(zhǔn)井的自然伽瑪曲線進(jìn)行匹配[2]。
標(biāo)準(zhǔn)化方程是按照標(biāo)準(zhǔn)井中選取的參數(shù),按比例移動的曲線以及改變之后的刻度因子,一次性對測井曲線進(jìn)行線性調(diào)整之后的方程式。在某些情況下,需要對測井曲線進(jìn)行非線性的校正,但是這種誤差趨勢比較小,不能通過標(biāo)準(zhǔn)化的處理,將其從隨機(jī)誤差中分別出來。在每口井中都要利用未校正的數(shù)據(jù),計算出兩個特定巖性的測量值,這些數(shù)值要接近測井曲線的極大值和極小值。對于自然伽瑪曲線來說,巖性是純石灰?guī)r和海相泥巖。相同巖性的區(qū)域值,屬于該地區(qū)巖性校正值的最佳估算數(shù)值。
指定地層的直方圖和交會圖應(yīng)用,具有非常重要的價值,可以采用疊加法對不同類型井的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效對比。深度圖比藍(lán)圖副本要存在更大的壓縮比。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)井直方圖
(1)直方圖。某一個層段的測井曲線值頻率圖顯示情況比較簡易,偶爾還會遇到雙峰直方圖。但是一般直方圖僅僅能夠?qū)︻愃朴诮y(tǒng)計正態(tài)的分布圖進(jìn)行含糊的表示,在這種情況下最小值是低凸肩值,最大值是高凸肩值。在多峰情況下會存在幾個比較明顯的波峰。如果在一些井中,代表性的波峰巖性無法準(zhǔn)確的顯示,又沒有其他的方法對結(jié)果進(jìn)行檢驗,就可能產(chǎn)生混淆或者不正確的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。直方圖是對曲線進(jìn)行對比的唯一方法,要保證巖性和比例相同,才能給出正確的曲線圖。標(biāo)準(zhǔn)井直方圖的繪制如圖1所示。
在一個交會圖上,或多或少存在趨勢一致的巖性,可以對多種混合物進(jìn)行代表。在純石灰?guī)r中,中子和密度交會圖上的線性趨勢,能夠?qū)Ψ浇馐秃黧w的孔隙空間混合物進(jìn)行代表。泥巖中中子和自然伽瑪交會圖上的線性趨勢,可以對粘土和淤泥的混合物進(jìn)行代表。如果標(biāo)準(zhǔn)井包含了所有比例的巖性組分,并且建立了正確的線性趨勢。那么標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)時,只存在一口有限巖性混合物的井點(diǎn)子會落到趨勢面上,在兩條交會曲線上會存在偏移的誤差,交會圖的用戶要對錯誤標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行明確,這個數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)井的線性趨勢相符合。如果標(biāo)準(zhǔn)化是在非儲集層基礎(chǔ)上制作的,那么在最后檢查時,需要做出儲層層段本身的標(biāo)準(zhǔn)化交會圖,對每口井的合理孔隙度進(jìn)行確認(rèn)。如圖2所示。
圖2 多井直方圖分析
(2)垂直壓縮深度圖。假定在地層層序中,存在幾層稍微不一致的致密石灰?guī)r,那么其他巖性的薄層存在最大值和最小值,使用垂直壓縮圖可以對其進(jìn)行同步的評價。無論是否存在典型性的定巖層,厚度是否能夠提供精確的數(shù)值,在不改變顯示結(jié)果的情況下,其他地層的極大值和極小值可以被準(zhǔn)確的記錄,能夠?qū)?shù)據(jù)間隙的影響進(jìn)行忽略,而且會制作出存在誤差的直方圖和交會圖。垂直壓縮圖可以幫助工作人員對曲線的變化和具體位置進(jìn)行明確,還可以對極大值和極小值進(jìn)行記錄。在使用直方圖和交會圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)之后,利用垂直壓縮圖在視頻顯示器上可以對同一個數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,能夠?qū)χ狈綀D和交會圖未能識別的數(shù)據(jù)變化和其他問題進(jìn)行準(zhǔn)確的識別。
如圖3所示,標(biāo)準(zhǔn)化要求在任何位置都要明確最大和最小巖石末端的正確值,這些數(shù)值的判斷比較費(fèi)時費(fèi)力,特定曲線的標(biāo)準(zhǔn)井可以對其他井進(jìn)行調(diào)整。通常要在一個或者多個指定地圖中進(jìn)行對比,一口標(biāo)準(zhǔn)井可以應(yīng)用到本地區(qū)的對比中,也可以應(yīng)用到其他區(qū)域的地層對比中,即使同一個區(qū)域沒能觀測到地層的橫向變化,也能觀測到其他的變化趨勢,需要在地理中心附近選擇正確的標(biāo)準(zhǔn)井。與沉積壓實作用相比較,區(qū)域地層是導(dǎo)致變化出現(xiàn)的一個原因。埋藏在6000英尺下的巖石,在很大范圍內(nèi)存在相同的孔隙度。埋藏在1萬英尺下的巖石性質(zhì)相同的地層,卻存在完全不同的測井性質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)壓實曲線可以對正??紫秹毫Τ恋砦镞M(jìn)行準(zhǔn)確的識別,而不是通過標(biāo)準(zhǔn)井進(jìn)行識別。在對標(biāo)準(zhǔn)化過程進(jìn)行顯示說明之后,鉆井過程中對泥巖的傷害和異常地層壓力的變化范圍,都為標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)增加了難度。
圖3 方法原理
(1)統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)化。假定每條曲線每一個部分都存在正確的數(shù)值,這個數(shù)值與巖樣的正確測量值或其他數(shù)據(jù)源的數(shù)值相等。可以調(diào)整一條測井曲線,使之存在的所有井的相關(guān)層段具有相同的標(biāo)準(zhǔn)偏差值和平均值。也可以通過曲線的調(diào)整,使得每口井的相關(guān)層段中,第90個百分比和第10個百分比區(qū)域的曲線數(shù)值相等。統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)是基于假設(shè),也就是相同巖石在研究區(qū)域內(nèi),同一個百分比區(qū)域出現(xiàn)之后,實際建設(shè)過程中,需要對巖石壓實的變化和不完全滲透以及空層段進(jìn)行解決。
(2)大直方圖法。在相關(guān)層段將所有井的全部數(shù)據(jù)信息,組合在綜合直方圖中,可以對其進(jìn)行分析,得到一個所有單井平均值的包圍圈,這就意味著單口井必定與相應(yīng)的數(shù)據(jù)相符。在對儲集層一體化進(jìn)行研究的過程中,可以將產(chǎn)權(quán)持有者添加到,某些可以提供財務(wù)利益的錯誤孔隙度數(shù)值中。這種方法的應(yīng)用效果比較好,但無法對既定的數(shù)值進(jìn)行改變,在應(yīng)用的過程中也存在一些缺點(diǎn),對隱含的假設(shè)無法進(jìn)行測試。假定所有地層學(xué)的變異性實際上是隨機(jī)的,如果存在真實趨勢,那么在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理中,這些數(shù)值會被排除掉。任何一口井的平均數(shù)偏差,都可以進(jìn)行任意的選擇??梢赃x用標(biāo)準(zhǔn)井方法對典型樣本進(jìn)行檢查,在處理的過程中,還可以對其他的所有曲線進(jìn)行檢查。這種方法的應(yīng)用存在固定的規(guī)則,要嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行正確的處理,才能保證最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。
綜上所述,在對測井解釋結(jié)果進(jìn)行批次處理的過程中,要保證數(shù)據(jù)集的一致性,才能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)建設(shè),事實上所有的自然電位和自然伽馬以及中子曲線,都需要向著標(biāo)準(zhǔn)化的方向進(jìn)行發(fā)展。這是因為刻度儀器和設(shè)計儀器等因素會,對各個環(huán)節(jié)的產(chǎn)生重要的影響。曲線的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是利用標(biāo)準(zhǔn)線性方程來設(shè)計的。這種標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè),可以看作是數(shù)據(jù)及內(nèi)部降低系統(tǒng)干擾的綜合處理方法,每一種曲線都存在自身的最佳標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)處理措施。因此在建設(shè)的過程中,需要應(yīng)用更加先進(jìn)的儀器設(shè)備,并且研發(fā)新型的技術(shù)。