（推荐）07-第7章-测井数据处理-total

1、第七章 测井资料数据处理方法 The processing methods and the software of well logging data,第一节 测井数据格式与处理系统（软件） 第二节 POR程序（含水泥质砂岩） 第三节 SAND2程序（含油气泥质砂岩） 第四节 CRA程序（复杂岩性）* 第五节 Elan-plus程序（最优化）*（SLB）,第一节 测井数据格式与处理软件,LIS、DLIS：Schlumberger公司测井信息标准格式（Log Information Standard）。以文件的形式记录测井信息及其它参数。 LA716、 BIT：Atlas公司野外带记录格式（Ba

2、sic Information Tape）。 XTF：Atlas公司 ECL IPS5 70 0数控测井系统和 e Xpress解释软件所使用的数据格式。 文本文件 Cif：北京院李宁教授,一、测井数据格式,第一节 测井数据格式与处理软件,Forward / Watch / F： 是中国石油天然气集团公司（CNPC）勘探部勘探部测井软件项目组和北京石油大学石油勘探数据中心研制开发，是我国第一套商业化的功能比较齐全的测井评价软件。 测井评价系统(FORWARD)是勘探阶段裸眼井测井评价的软件平台， 平台提供数据管理，预处理，解释评价，成果输出和联机在线帮助等丰富模块，集成国内测井界多年的软件成果

3、，是岩石物理学家和地质家不可缺少的储层评价工具。平台开发工具SDK为从事测井评价软件开发的程序人员提供了施展才华的舞台； 生产测井解释平台（WATCH）； Forward.NET是采用当今世界上最先进的微软Visual Studio .net工具开发的新一代网络应用平台。微软.NET思想的精髓是在任何时间、任何地点、在任何设备上完成任何工作。,二、处理软件（软件系统）,第一节 测井数据格式与处理软件,LEAD： 由中国石油集团测井有限公司CPL联合国内多家单位共同开发的具有自主知识产权的测井资料处理解释集成软件。 LEAD20是基于Windows操作系统的测井资料一体化处理解释软件，具有网络化

4、的数据管理、开放式底层平台、集成化的应用模块、可视化的处理流程，具备常规测井、成像测井、生产测井以及特殊测井等资料处理分析评价能力，可满足现场快速直接解释、测井精细解释及储层综合评价等不同层次用户需求。,二、处理软件（软件系统）,第一节 测井数据格式与处理软件,GeoFrame： GeoFrame一体化综合地学平台是Schlumberger公司开发的集综合数据管理、测井资料处理解释、地震资料综合解释、地质综合研究以及工业图件编制等功能为一体的系统平台。 GeoFrame平台整合了目前国际石油勘探开发领域的先进技术，包括综合数据库管理、成像测井处理解释、三维可视化技术、储层横向预测技术等，基于这

5、个平台，地学研究人员一方面可以对勘探开发生产过程中的各类综合数据进行管理，另一方面可以针对地质目标开展精细测井评价、地质研究、构造描述、储层预测以及油气藏综合评价等工作。,二、处理软件（软件系统）,第一节 测井数据格式与处理软件,Forward/Watch Lead Geofrme eXpress：Atlas公司 Geolog：Landmark公司 LogVison：国产 等等,二、处理软件（软件系统）,第二节 POR程序（泥质砂岩）方法原理,一、五种方法计算泥质含量Vsh GR, SP, CNL, RT, NLL（中子寿命）五种方法（i=1,2,3,4,5)； 统一用下面的两个公式计算Vsh

6、,单孔隙度测井泥质砂岩处理程序，Atlas公司商用软件模块。,i曲线编号；SHLGi第i种测井曲线值；GMINi第i条曲线纯砂岩数值；GMAXi第i条曲线纯砂岩数值；Shi第i条曲线计算的泥岩相对值；GCUR经验系数(E:3.7,其它2)，公式（11-18b）；Vshi第i种曲线计算的泥质含量,Vsh输出结果：Vsh=min(Vshi) Vsh=if (Vsh=SHCT, 1, Vsh),P306，公式（11-18）,雍世和P235,图4-47, Cyberlook中根据Vsh计算束缚水饱和度的S型函数： 泥质指数Ish(如由GR相对值获得)： Ish=0.5， 其中，,GCUR=3.7(E/

7、N); 2(其它),第二节 POR程序（泥质砂岩）方法原理,二、计算孔隙度 可以选用任何一种孔隙度测井曲线，PEG=（1密度，2声波，3中子）； POR程序采用含水泥质砂岩模型计算孔隙度： 输出结果：POR= if (SHCT=1, 0, POR),第二节 POR程序（泥质砂岩）方法原理,三、计算饱和度 3个饱和度公式（参数）供选择 西门杜（Simandoux）公式简化形式： Archie公式： 汉布尔公式 (Archie公式形式）：,a=b=1, n=2,a=0.62， b=1，m=2.15，n=2,结果输出：Sw= if (Sw1 or Sw0, 1, Sw),第二节 POR程序（泥质砂岩

8、）方法原理,四、计算渗透率 采用Timur公式计算渗透率,Swi束缚水饱和度，%； 孔隙度，%； K空气渗透率，mD,第二节 POR程序（泥质砂岩）方法原理,五、其它参数 含水孔隙度w、冲洗带含水孔隙度xo：,总孔隙度： 含水孔隙度： w= Sw 可动油气孔隙度： h= xo- w 残余油气孔隙度： hr= - xo,第二节 POR程序（泥质砂岩）方法原理,五、其它参数 出砂指数； 累计孔隙度； 累计油气厚度等。,六、成果显示（示意图）,实例:,第二节 SAND2程序,一、概要 POR程序采用的是含水泥质砂岩模型，未考虑油气对中子、密度测井结果的影响。 SAND2采用含油气泥质砂岩模型，以独立

9、来源的泥质含量作为初始值，先用中子密度交会法或经验公式估计油气密度，然后以中子密度交会法为基础，经过反复迭代，对中子、密度测井结果进行油气校正。 是对POR程序的改进。,二、SAND2程序流程,1、采用类似POR程序方法计算Vsh，作为初始数值； 2、估算油气密度 （气层校正为例）；,其中，,二、SAND2程序流程,二、SAND2程序流程,3、中子密度测井联合求解 和Vsh；,三个方程只能解三个未知数，假定 为已知，上述方程组变成：,解之得：,二、SAND2程序流程,其中，,二、SAND2程序流程,4、迭代、判断,1）取 ； 2）由POR程序中的方法，计算Sw； 3）当Sw0.7时，无需迭代（

10、说明地层中无油气或油气含量低）； 4）当Sw=0.7时，做油气校正； a) 重新计算Shr0.5（1Sw）； b）重新计算 ； c）对中子、密度做油气校正 d）当相邻两次迭代的 小于给定的数值（如 ）时， 终止迭代；否则转入第2步，重新计算，重复上述迭代运算。,?,三、 交会图确定泥质砂岩有效孔隙度及泥质含量,含水纯砂岩线：骨架点(0,0)和水点(1,1)的连线； “泥岩线“：骨架点(0,0)和泥岩点( ) 的连线； 有效孔隙度等值线：平行“泥岩线“的直线； 泥质含量等值线：平行含水纯砂岩线的直线。 在中子-密度视砂岩孔隙度交会图中， 有效孔隙度； 泥质含量: 根据骨架点（0，0）、水点（1，

11、1）和泥岩点（ ）坐标，可以得到,定义：泥质砂岩视密度孔隙度 ； 泥质砂岩视中子孔隙度 ； 泥岩点( )由泥岩层 交会图确定。,P307:Vsh P319:SAND2,三、其它泥质砂岩处理程序,CLASS： Altlas公司应用测井资料分析储层粘土矿物和用Waxman-Smits模型评价含水饱和度的泥质砂岩处理程序。 Cyberlook： Schlumberger公司车载计算机处理程序，核心是双水模型。 SARABAND： Schlumberger公司含油气泥质砂岩处理程序。,附录：中子-密度含气校正方法 （from Dr. Zhuang wen）,含油气泥质砂岩体积模型,原始密度：DEN 气

12、校正后密度：DENX,原始中子：CN 气校正后中子：CNX,（DEN-DENX） （CN-CNX）,控制,密度测井响应方程：,含油气泥质砂岩体积模型,则,其中,砂岩视密度孔隙度,泥质视密度孔隙度,油气视密度孔隙度,中子测井响应方程：,因此：,其中,其中,同理得,砂岩视中子孔隙度,泥质视中子孔隙度,油气视中子孔隙度,式（1）,式（2）,式（3）,含油气泥质砂岩体积模型,考虑到挖掘效应的影响（Segesman,1971)，则含油气泥质砂岩视中子孔隙度的完整表达式可由式（3）改为：,式（4）,式（6）,式（4）可进一步写为,其中,式（5）,经泥质校正后，视密度孔隙度和视中子孔隙度为：,上两式相除得：

13、,式（7）,式（8）,式（9）,带入式（9）,（Poupon,1970）,式（10）,含气,不含气,校正量,含油气泥质砂岩体积模型,式（11）,式（12）,含气校正方法步骤,1、确定泥岩点，并计算密度孔隙度、中子孔隙度以及泥岩点的密度孔隙度和中子孔隙度 2、计算孔隙度，采用公式 3、计算泥质含量Vsh，最好采用岩心刻度方法由GR曲线求取； 4、计算含水饱和度Sw，可采用阿尔奇公式； 5、计算冲洗带含水饱和度Sxo，Sxo=1-（K（1-Sw），其中K为系数，变量，通常取0.5 6、将孔隙度和冲洗带含水饱和度代入式（10），求取油气密度； 7、将计算的油气密度代入式（7）和式（8），计算得到孔隙

14、度，将其代入步骤4，重复步骤4-7，进行循环计算； 8、退出循环的判断条件为相邻两次的孔隙度计算之差小于0.005，以及循环次数大于3； 9、将最终的孔隙度和油气密度代入式（11）和式（12），计算得到校正量，加上原密度、中子曲线，可得含气校正后的密度及中子曲线。,校正后,校正前,实例1：中低孔渗砂岩 气层,气校正前CNL-DEN交会图,气校正后CNL-DEN交会图,实例2：中高孔渗砂岩气层,第四节 CRA程序,CRA是Atlas公司的复杂岩性分析程序。主要功能包括： 6种方法计算泥质含量（类似POR程序）； 交会图技术确定孔隙度及两种岩石成分； 计算次生孔隙度、含水饱和度、渗透率、视颗粒密度

15、等（详见参考书11.6节）。,一、概述,第四节 CRA程序,CRA计算泥质含量的方法与POR程序基本相同。,二、计算泥质含量,第四节 CRA程序,CRA采程序设有C1、C2、C3和C4四种矿物成分（即标准四矿物：石英、方解石、白云石和石膏） ，按其在交会图上的位置，可与水点构成三个三角形，由上之下顺序称为第一、第二、第三个三角形。 资料点落入某三角形内，就认为它是那两种矿物组成的岩石。 交会图可用任意两种孔隙度测井组合（一般采用中子密度）。 可以根据地区地质情况指定指定两种矿物，也可以通过程序自动确定。,二、计算孔隙度及矿物成分的方法原理,第四节 CRA程序,下面以中子密度交会图和第一个三角形

16、（石英、方解石）为例，说明计算孔隙度和矿物成分的方法。,二、计算孔隙度及矿物成分的方法原理,二、计算孔隙度及矿物成分的方法原理,含水双矿物纯岩石密度、中子响应方程为：,把上述方程组写成数学上的规格化形式，令：,则上述方程组变成：,（4-4-1）,（4-4-2）,解之得：,其中，,（4-4-3）,（4-4-4）,系数A1、B1、C1和A2、B2、C2称为三角形系数； 上述三角形系数公式形式为第一个三角形的； 可以推广到第二、第三个三角形，但需作变化？,第四节 CRA程序,1、计算三角形系数： 按照设定的四种矿物，与水点构成三个三角形。三次调用三角形系数子程序得到这三个三角形的系数。,三、CRA计

17、算孔隙度和矿物成分的流程,问题：若岩石含泥质上述计算是否存在问题？,（i=1,2,3；分别表示第1、第2和第3个三角形的系数。）,第四节 CRA程序,2、对孔隙度测井资料做泥质校正： 由于方程组（4-4-1） 是按照纯岩石模型得到的，如用（4-4-4）式 计算泥质岩石孔隙度和矿物成分，就必须把孔隙度测井资料结果校正到纯岩石的响应。,三、CRA计算孔隙度和矿物成分的流程,第四节 CRA程序,2、对孔隙度测井资料做泥质校正： 如右图，根据泥质岩石体积模型 可写出密度测井响应方程为：,三、CRA计算孔隙度和矿物成分的流程,若使上式满足（4-4-1）（即纯岩石模型），必须有：,第四节 CRA程序,2、

18、对孔隙度测井资料做泥质校正： CRA程序中实际采用经验公式进行泥质校正，即：,三、CRA计算孔隙度和矿物成分的流程,3、对每个资料点都用三个交会三角形求解：,其中， i =1,2,3；分别表示第1、第2和第3个三角形的结果。,4、选择解释结果： （1）若VM1(1)、VM2(1)、VM3(1)0，说明资料点落入第一个三角形内，输出其结果； （2）若VM1(1)0，而VM3(1)0，说明资料点落在第一个三角形上方（b区）。 令VM3(1)=0， VM2(1) = 1-VM1(1) （4）若VM2(1) 0，说明资料点落在第一个三角形右下方（c区），也可能落入第二或第三个三角形内，或落在第三个三角形右下方。 进一步判断是否落入第二个三角形中（？）； 否则，再判断是否落入第三个三角形中（？） 若VM2(3) 0，则令VM2(3) =0， VM3(3)=1- VM1(1),判断标准： 以第一个三角形为例： V10,V20,V30,资料点落在三角形内 V10,V30,资料点落在