測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化分析與探索

張曉文 關(guān)鵬

關(guān)鍵詞：測井曲線;標(biāo)準(zhǔn)化;系統(tǒng)誤差;標(biāo)志層;信號;石油

0 引言

由于各種因素的影響，測井野外采集過程中，不可避免的會存在一些噪音和誤差。因此，從信號的角度而言，任何測井曲線都是由3個部分組成：有效信號、隨機噪音、系統(tǒng)誤差。在實際采集作業(yè)過程中，工作人員不可能去掉所有的噪音和誤差而只得到有效信號，這些噪音和誤差會嚴(yán)重影響后續(xù)測井資料的應(yīng)用效果。因此，在應(yīng)用測井曲線之前，必須采取相應(yīng)的處理手段來減少噪音和誤差，而對測井曲線進行標(biāo)準(zhǔn)化處理就是為了減少其中的系統(tǒng)誤差，提高測井曲線的精度，為油田勘探開發(fā)提供更加真實有效的測井資料，提高勘探開發(fā)的質(zhì)量和效率，從而促進石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化的概述

在測井曲線野外采集的過程中，由于多種因素的影響，如儀器本身的性能、刻度誤差、故障以及工作人員的操作不規(guī)范等，并且工區(qū)中的很多井的測井曲線是在不同時期，由不同的工作人員，使用不一樣的儀器進行采集的，使得測井曲線中存在一定的系統(tǒng)誤差。為了滿足油田勘探開發(fā)中的需要，必須對工區(qū)中所有井的測井曲線進行二次刻度，進而減少或消除這些系統(tǒng)誤差，即測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化。測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化通常的做法就是從關(guān)鍵井的標(biāo)志層獲取的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)來對其余井的曲線進行適當(dāng)調(diào)整，包括平移或者拉伸，最終實現(xiàn)整個工區(qū)測井曲線的標(biāo)準(zhǔn)化[1，2]。

2 測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化方法分析

早在1968年，Connolly就提出了測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化的概念，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前測井曲線的方法眾多，主要分為2大類：①定性方法;②定量方法。

前者主要包含4種方法：①直方圖法;②重疊曲線法;③骨架值法;④構(gòu)造深度趨勢法等，這些方法忽略了測井曲線的數(shù)值是隨著空間位置的變化而變化的。

后者主要包含3種：①趨勢面分析法;②變異函數(shù)法;③希爾伯特變換法等，這些方法則認(rèn)為同一標(biāo)志層的測井曲線數(shù)值是變化的，而且在空間上具有一定的變化趨勢。在實際應(yīng)用過程中，通常采用以下5種方法[1]：

2.1 直方圖法

直方圖法是將工區(qū)中不同井標(biāo)志層的測井曲線數(shù)值進行劃分，并構(gòu)建各個井的頻率直方圖，并且與標(biāo)準(zhǔn)井的頻率直方圖進行比較。直方圖法是以標(biāo)準(zhǔn)井為基礎(chǔ)，通過計算分析將其余井的測井曲線數(shù)值校正到統(tǒng)一的刻度范圍之內(nèi)，而且要求頻率直方圖的特征與標(biāo)準(zhǔn)井相似。

2.2 重疊曲線法

重疊曲線法與直方圖法類似，是將工區(qū)內(nèi)不同井標(biāo)志層的測井曲線與選取的關(guān)鍵井的測井曲線進行同道繪制，然后對測井曲線進行相應(yīng)的移動、疊后等處理，計算出測井曲線的校正量。

2.3 骨架值分析法

骨架值分析法是將工區(qū)中不同井標(biāo)志層的孔隙度測井曲線數(shù)值進行投影，使其投影到CNL-DEN（或其余孔隙度測井曲線）交會圖上，然后對巖性骨架值與工區(qū)中各個井的特征值的分布情況進行分析和對比，最后對測井曲線進行綜合校正。

2.4 構(gòu)造深度趨勢法

如果相同構(gòu)造帶上的同一標(biāo)志層，在埋藏深度上具有非常大的差異，那么工區(qū)中不同井的測井曲線數(shù)值主要是由深度因素（壓實作用）所控制，測井曲線的數(shù)值會隨深度的變化而變化，這種變化具有一定的規(guī)律。構(gòu)造深度趨勢法是利用骨架值分析與多點擬合的方法，對工區(qū)的測井曲線進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2.5 趨勢面分析法

由于工區(qū)中的儲層非均質(zhì)性比較嚴(yán)重，并且受到一些地質(zhì)因素的影響，如沉積條件、構(gòu)造運動等，使得該工區(qū)的標(biāo)志層在局部范圍內(nèi)存在一定的差異，但是在整個工區(qū)范圍內(nèi)，沉積特征仍然具有十分顯著的規(guī)律，而且呈現(xiàn)出某種自然趨勢，利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法可以對這種趨勢進行擬合，趨勢面分析法就是利用擬合的趨勢面對測井曲線進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

3 測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.1 標(biāo)志層的選取

標(biāo)志層的選取是測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化工作中必不可少的一項流程。測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化的前提和客觀依據(jù)就是要求標(biāo)志層測井?dāng)?shù)據(jù)必須具有比較類似的頻率分布特征，因此，在實際工作中，一般都是選擇工區(qū)中具有代表性的標(biāo)志層，通常有4大原則：①在工區(qū)中的沉積環(huán)境比較穩(wěn)定，并且需要具有一定的厚度，不能太薄，一般應(yīng)在5m以上;②在工區(qū)中要分布比較廣泛，以利于追蹤對比;③巖性、物性在工區(qū)中的層內(nèi)分布具有一定的規(guī)律，而且測井曲線特征比較明顯;④標(biāo)志層并不一定就是一個單層，也可以是一個層組，最好與需要進行標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)層位比較近[2，3]。

但是在實際工作過程中，想要在工區(qū)中找到滿足上述4個條件的標(biāo)志層是非常困難的，如果強行進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，必然會消除一部分有效的測井信號，而不是系統(tǒng)誤差。對于理想標(biāo)志層選取困難的問題，研究人員做了非常多的嘗試，目前有4種新方法：①相控標(biāo)志層;②視標(biāo)志層;③虛擬標(biāo)志層;④宏觀標(biāo)志層。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)化方法的優(yōu)選

一般是根據(jù)工區(qū)的地質(zhì)特征以及不同測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化方法的適用條件，來對測井曲線的標(biāo)準(zhǔn)化方法進行優(yōu)選。在勘探早期階段，測井信息比較少，主要使用定性方法進行測井曲線的標(biāo)準(zhǔn)化處理;而在勘探的中后期階段，測井信息較多，井網(wǎng)較密集，而且也需要對工區(qū)進行更加深入和細(xì)致的研究，這時通常使用定量方法進行測井曲線的標(biāo)準(zhǔn)化處理。詳細(xì)情況，如表1所示。

4 結(jié)語

①測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化是在室內(nèi)采用相應(yīng)的技術(shù)手段減少或消除測井野外采集過程中產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，是后續(xù)測井資料解釋、儲層預(yù)測、油藏評價、油藏開發(fā)等不可或缺的基礎(chǔ)性工作;②在實際工作過程中，絕大多數(shù)的測井曲線都需要進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，尤其是一些地質(zhì)條件比較復(fù)雜的工區(qū)。在標(biāo)準(zhǔn)化過程中，工作人員應(yīng)該根據(jù)實際情況，如工區(qū)的地質(zhì)規(guī)律、資料基礎(chǔ)等，優(yōu)選合適的標(biāo)準(zhǔn)化方法;③測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化并不是一蹴而就的，而是一個系統(tǒng)化的工作。標(biāo)準(zhǔn)化的目的減少或消除系統(tǒng)誤差，而不是減少有效信號，因此，對測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果進行合理的分析和評價是非常必要的，今后應(yīng)該加強這方面的研究工作。

參考文獻：

[1]高春云，周立發(fā)，路平.測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化研究進展綜述[J].地球物理學(xué)進展，2020：1-10.

[2]王振華，張亮.測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化方法優(yōu)選及其效果評價——以延長油田化子坪區(qū)塊為例[J].西安石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，33（02）：37-43.

[3]侯秋平，熊曉軍，龔思宇，等.分區(qū)帶測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化及其在EI反演中的應(yīng)用[J].成都理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017，44（03）：350-355.

作者簡介：

張曉文（1986- ），男，漢族，甘肅民樂人，本科，工程師，主要從事野外測井資料采集方面的工作。