RMT测井资料处理解释软件开发及应用

何素文，杨春文，李爱润，刘卫东

（河南石油勘探局地球物理测井公司，河南南阳473132）

RMT测井资料处理解释软件开发及应用

何素文，杨春文，李爱润，刘卫东

（河南石油勘探局地球物理测井公司，河南南阳473132）

结合RMT实测资料及试油、测试资料对比分析，研究RMT测井资料受地层岩性、泥岩含碳、井眼环境等因素的影响，提出校正方法。建立地层泥质含量、地层孔隙度、剩余油饱和度的计算方法模型。基于Logik测井解释平台开发了RMT测井资料解释处理释软件，具有原始测井数据解编、资料校正、处理解释等功能。该软件在河南油田老井挖潜、新井勘探、大斜度井测井解释中得到广泛应用，共处理解释57口井，解释符合率达到84.7%，取得良好效果。

RMT测井；脉冲中子测井；剩余油饱和度；软件开发；深度校正

0 引 言

油田投产开发以后，在下套管井的地层中直接寻找油层、观察油层动态和确定储集层中的含油饱和度成为油田生产开发过程中重要环节［1－2］。RMT（Reservoir Monitoring Tool，油藏监测仪）是哈里伯顿能源服务公司1998年推出的双源距脉冲中子测井仪，使用了新型的高密度、高探测效率BGO（锗酸铋）闪烁体、新的井下仪器结构和时序探测技术，具有较高的测速。胜利、新疆、大庆等油田相继使用了RMT，取得了较好的应用效果［3－5］。郭海敏等［6］针对应用中出现的问题，详细研究RMT测井资料解释方法。哈里伯顿公司的RMT测井解释软件是建立在其工作站资料处理平台DPP之上，给井场测井资料的实时直观处理带来了很大的不便，资料处理过程复杂耗时。2005年，安小平等［7］在FORWARD平台下用Visual＋＋6.0开发了RMT测井解释处理系统，给出了克拉玛依油田的应用情况。本文从RMT测井基本原理出发，研究了RMT测井仪器的仪器结构和测量原理，建立了RMT测井解释的数学模型。在测井解释平台Logik3.0下用Visual C＋＋8.0开发了RMT测井解释软件，详细分析了应用效果。

1 RMT测井原理、影响因素及校正

1.1 RMT测井原理

RMT测井仪器是一种以核物理理论为基础的脉冲中子测井装备。它由脉冲中子作发射源，使中子与介质作用后，经过非弹性散射和热中子俘获反应产生次生伽马射线。RMT测井有3种工作模式：非弹性散射模式、中子俘获截面模式以及氧活化模式。通过对不同到达时间、不同能量的伽马射线的计数进行处理，可提取出C、O、Ca和Si元素伽马射线产额，从俘获能谱中能得到H、Si、Ca、K、Cl、Fe、S、Ti和Mg等元素伽马射线产额，时间谱可用于计算井眼和地层俘获截面，本底能谱能指示氧活化和硅活化状况，从而求出介质内碳氧相对含量比等一系列比值，通过对元素及元素的比值分析解决地质问题。

1.2 岩性校正及泥质含碳校正

碳氧比测井对碳元素的响应很敏感，包括来自骨架中的碳。不同的岩性含碳量不同，实际解释过程中，必须将钙硅比作为岩性指示参数进行校正

对于含碳的泥岩地层，可按式（2）进行校正

式中，C／O′为校正后的碳氧比值；C／Osh为岩性校正系数（0～2，一般取0.02）；Fco为碳氧比能谱漂移量（－9～9，一般取0.263）；Vsh为泥质含量，小数；dVsh为泥质含量校正系数，当泥质含量Vsh≥0.9时，dVsh＝0.9，当Vsh＜0.9时，dVsh＝Vsh。

1.3 井眼环境校正及井筒含油校正

碳氧比测井主要用于套管井（条件好的裸眼井也可应用），套管井的井眼条件如井径、井内流体、套管尺寸、水泥环厚度及侵入带对碳氧比测量都有较明显的影响。

在RMT测井中一般要求井筒中流体为清水，因此在测井前要利用清水进行洗井，以减少井筒中油对RMT测量地层非弹性和俘获背景值及远、近探测器碳氧比计数率和地层谱漂移的影响。这样每次测井前进行洗井不仅增加了测量工序和测量时间，而且也增加了测量成本。因此，可以建立不同井眼尺寸和不同井眼流体的RMT测井所测量的远、近探测器计数率值的刻度图版。在不洗井的条件下直接进行测量，根据刻度图版对碳氧比进行校正，求取地层含油饱和度。可在生产井RMT测井时挂接其他测井仪器。首先测得上部全油段和底部全水段的碳氧比值，然后根据不同的井筒持率对远、近碳氧比进行重新刻度，求得井筒流体对碳氧比值的影响值Fhole。当井筒中有油存在时，Fhole为负值，再利用经刻度以后的碳氧比值（RC／O＝RC／O＋Fhole）计算地层含油饱和度。

1.4 测速

碳氧比测井的测井速度对仪器测量稳定性、测量精度以及测井纵向分辨率有很大的影响。RMT测井采样间隔为0.1m，保证了RMT测井具有很好的纵向分辨率。同时RMT测井具有严格的质量控制曲线STUN

式中，COIR为RMT测量的碳氧比；S为测速，ft＊＊非法定计量单位，1ft＝12in＝0.304 8m，下同／s；D为有效深度区域；C、O分别为C和O能窗内的计数率，cps。

RMT测井要求测量统计不确定性质量控制曲线STUN之值小于10%，在2～5ft／min的非弹性测量模式测速和常见地层条件下，现场STUN控制在1.5%～1.8%之间。

2 RMT测井解释模型的建立

2.1 泥质含量计算模型

自然伽马相对值IGR、泥质含量Vsh为

式中，GR为解释层的自然伽马测井值；GRmin为纯地层的自然伽马测井值；GRmax为泥岩的自然伽马测井值；IGR为自然伽马相对值；C为希尔奇（Hilchie）指数，第三系地层取C＝3.7，老地层取C＝2。

2.2 孔隙度计算模型

对于缺少裸眼井孔隙度测井曲线的井，可以用RMT测井曲线计算地层孔隙度，RMT测量曲线中RCAP和IRIN是2条孔隙度指示曲线。储层孔隙度与RCAP、IRIN的关系为

有效孔隙度φe由式（8）确定，并据式（9）进行泥质校正。式中，Σma为岩石骨架的宏观热中子俘获截面；Σw为地层水的宏观热中子俘获截面；Σh为烃的宏观热中子俘获截面；Σsh为泥质的宏观热中子俘获截面；Vsh为泥质体积含量；φ为孔隙度；Sw为含水饱和度。

式中，Vsh为储层的泥质含量，小数；φsh为纯泥岩的孔隙度，小数。

2.3 饱和度计算模型

2.3.1 非弹性散射测量模式含油饱和度计算模型根据实验室测量数据及数学方法可得到如图1

所示与岩性无关的ΔC／O与孔隙度的关系曲线。

3 RMT解释软件开发

图1 ΔC／O与孔隙度关系曲线图

3.1 软件设计

在Windows环境中利用Visual C＋＋8.0并基于Logik测井解释平台底层WellBase开发了RMT测井资料解释软件。软件能在Windows98、Windows2000、Windows XP、Vista系统上运行，具有操作简单、用户界面友好的特点。软件运行流程见图2。

结合RMT仪器本身的仪器常数，如果用C／OW表示地层100%含水时的碳氧比曲线，则从碳氧比水线到测井所得地层碳氧比值曲线的变化可用ΔC／O表示为

可建立确定储层含油饱和度的ΔC／O模型?

图2 软件运行流程图

式中，ρh为原油密度，g／cm3；φ为孔隙度，小数。

2.3.2 俘获谱测量模式含水饱和度计算模型

按照体积模型，地层俘获截面Σf（测量值）为岩石骨架、泥质和地层流体俘获截面值的总和，即

得到俘获测量模式求解地层含水饱和度的数学模型

3.2 软件主要功能

该软件基于Logik底层开发并挂接在Logik平台下运行，具有测井数据输入（原始测井数据解编及数据加载、曲线校深、编辑、其他测井系列资料、地质资料导入）、资料预处理（多次测量数据合并预处理、影响因素校正），资料处理解释（泥质含量、孔隙度计算、非弹模式、俘获模式饱和度计算）、成果图输出等功能。

3.3 软件主要特点

该软件主要特点为测井解释可视化、交互绘图、参数可视化编辑。哈里伯顿公司的RMT测井仪记录的测量数据格式为NTI和CLS格式，在该软件中首先对NTI和CLS格式进行了解编，可以直接读取原始的NTI和CLS格式数据，可将CLS数据格式转化为用户SLF、716、DLIS等数据格式；可进行井眼以及地层环境等影响因素的校正；可将套管井测井资料、裸眼井测井资料和地质参数结合，形成一套动静态测井资料相结合的综合分析方法。

4 应用效果

4.1 处理结果对比

为了评价RMT测井软件解释效果，对L3×、L3××和B3×等3口井进行了RMT测井和常规裸眼测井。用该软件和DPP处理软件分别处理，泥质含量、有效孔隙度、含油饱和度计算结果与哈里伯顿DPP软件处理一致；RMT测井和常规裸眼测井资料评价结果对比两者有效孔隙度平均误差＜3%、泥质含量平均误差＜2.5%、含油饱和度平均误差＜4%。L3×井解释成果见图3。

图3 L3×井RMT处理结果对比图

4.2 实测资料处理解释

RMT测井处理解释软件国产化后，在河南油田投入到实际生产中，在老井挖潜、新井勘探、大斜度井测井解释中得到广泛应用，共处理解释57口井，其中非弹性散射模式41口，中子俘获截面模式6口。解释符合率84.7%。

4.2.1 实例1：老井复查增效挖潜，水淹层细分解释，寻找潜力层

S4－××井1979年3月完井，因含水100%而暂时关井。2010年8月测量RMT寻找剩余油，发现21号小层上部含油饱和度为80%，解释为油层（见图4），底部含油饱和度0%，已强水淹，对1 736～1 739m井段投产，日产21.3t，水0.2m3。

4.2.2 实例2：确定油水界面

图5为l36井RMT测井解释成果图，从邻井资料对比来看，7号小层处于油区，但从RMT碳氧比曲线看，该层已到油水界面，解释为油水同层，射孔深度194.5～197m，日产油1.2t，水21.3m3，投产结果为油水同层。

图4 S4－××井RMT测井解释成果图

图5 l36井RMT测井解释成果图

4.2.3 实例3：大斜度井、低电阻率油层识别

白秋地区地层电阻率较低，该区探井以大斜度井为主（井斜一般达60°以上），测井资料受井斜影响，油水层响应特征差别不明显。Nc104井35号小层（2 014.7～2 016.5m）常规测井资料解释为干层。RMT测井特征：碳氧比0.48、钙硅比低值1.15、曲线重叠面积饱满，RTM饱和度39.92%，RMT解释为油层。36号小层（2 018.3～2 022.6 m），孔隙度20.25、泥质含量2.16，常规测井资料解释为水层。RMT测井特征：碳氧比0.48、钙硅比中等值1.18、曲线重叠面积小，RTM饱和度15.96%，有一定的含油响应特征，RMT解释为油水同层（见图6）。试油结果：日产油12.08t，水12.57m3，为油水同层。RMT测井在低电阻率油层识别中有一定优势。

图6 Nc104井RMT测井解释成果图

4.2.4 实例4：套管钻井或因井况原因无法进行裸眼井测量等非常规井的应用

L351等井采用套管钻井技术，以套管代替钻杆，完钻后直接固井，没有进行裸眼测井。利用套管井测井资料解释（见图7），投产27、28、29、30号小层，日产油21.5t，水2.1m3，RMT测井解释结果可靠。

图7 L351井RMT测井解释成果图

4.2.5 实例5：确定堵水层位

S4－××井中12、13号层为RMT找窜前的生产层段，由于含水上升过快，生产情况与地质分析不符。2009年采用RMT测－注－测方式测井查找原因，通过解释处理发现12号层含水饱和度上升到67%，注硼后所测俘获截面曲线明显升高（见图8），说明造成产水量增大的原因是层内高含水。下封隔器封堵12号层，单采13号层后，产量由原来的日产油0.5t、水12.2m3变为日产油5t、水5.5m3，取得了明显的效果。

图8 S4－××井RMT测井解释成果图

5 结 论

（1）该软件对RMT测井资料进行校正和参数处理快捷方便，数学模型合理准确，结果可靠性高，在剩余油评价、确定油水界面、水淹层细分解释、寻找潜力层、增产创效以及找窜堵漏等方面提供了可靠的依据，为油田勘探开发措施的实施和调整起到了重要的作用。

（2）RMT测井解释处理系统有待进一步的完善，今后可以将RST、PND－S、以及其他一些生产测井方法融入系统中，使之功能更加健全。

［1］ 姜文达，王绍民.套管井中剩余油饱和度测井初探，剩余油饱和度测井评价新技术［M］.北京：石油工业出版社，2003.

［2］ 郭海敏，戴家才.套管井地层参数测井［M］.北京：石油工业出版社，2007：75－90.

［3］ 吴云桐.RMT测井技术及在断块油田挖潜中的应用［J］.测井技术，2003，27（增刊）：41－43.

［4］ 程芳，张陈惠，张浩，等.RMT测井资料应用效果评价［J］.国外测井技术，2007，22：25－27.

［5］ 刘月萍，郑希科，李波.影响RMT测井解释准确度的因素分析［J］.测井技术，2010，34（4）：382－385.

［6］ 郭海敏，戴家才，王界益，等.RMT测井资料解释方法研究［J］.石油天然气学报，2007，29（2）：66－69.

［7］ 安小平，李相方，郭海敏，等.RMT测井解释方法及软件开发研究［J］.石油学报，2005，26（3）：82－87.

Development of RMT Log Data Interpretation Software and Its Applications

HE Suwen，YANG Chunwen，LI Airun，LIU Weidong
（Logging Company of Henan Petroleum Exploration Bureau，Nanyang，Henan 473132，China）

Introduced is the fundamental principle of the Reservoir Monitoring Tool（RMT）.Analyzed are its influence factors in log interpretation.Detailed is the influence of lithology，carbon in mud bed，borehole environment on log evaluation by combining the actual log data with formation testing information.Proposed is a correction method.Computing models of mud percentage in formation，porosity and residual oil saturation are set up.Based on the log interpretation platform Logik，the RMT log data interpretation software is developed，which has the functions such as decode／code of raw data，depth correction，data processing and interpretation，and so on.The software has been widely used in the old well potential tap，new well exploration and high angle deviated well log interpretations.The practical software applications in 57wells show that the log interpretation coincidence rate reaches 84.7%.

reservoir monitoring tool logging（RMT），pulse neutron logging，residual oil saturation，software development，depth correction

P631.84 文献标识码：A

何素文，男，1968年生，高级工程师，从事测井资料解释研究工作。

2011－06－27 本文编辑 王小宁）