油砂山油田测井资料标准化研究

2013-01-11褚庆忠刘英杰赵子慧

天然气勘探与开发 2013年2期

褚庆忠刘英杰赵子慧李辉武泽

(燕山大学)

测井资料的标准化是测井多井评价技术中的重要组成部分，是油藏描述中必不可少的重要基础工作，是实现由单井解释到多井评价的关键。油砂山油田在长期的勘探与开发过程中，各井的测井曲线存在不同类型的仪器、不同标准刻度器以及不同操作方式测量的现象，导致每口井测井数据间存在一定的误差，这对高精度进行地质解释及识别油气层十分不利。为了提高测井信息在全油田范围内解决问题的能力，从而保证解释结果的合理性与可靠性，对全油田测井资料进行标准化有重要意义。

1 油砂山油田地质概况

油砂山油田位于柴达木盆地西部南区，处于柴达木盆地西部坳陷区，茫崖坳陷亚区，狮子沟—油砂山二级构造带东段。油砂山油田目的层为上新统下部的下油砂山组(N21)和中新统的上干柴沟组(N1)。纵向上形成上红下灰、上粗下细的反旋回沉积特征，属三角洲平原分流河道沉积，储层发育、储层分布特点为：薄、多、散、杂，单层厚度一般为1～2 m。储层岩性以中、细砂岩、粉砂岩为主，其次为粗砂岩和含砾砂岩，有少部分的碳酸盐岩储层。

2 测井资料标准化方法述评

测井资料标准化是在同一油田的同一层段具有类似的地质-地球物理特征，测井数据具有可比性的条件下进行的，以标准井为基础，对比标准层的频率中值，求出校正量对异常井进行校正。

目前，对测井数据进行标准化的方法一般可分为定性、定量两大类，前者主要包括直方图校正技术、重叠图校正技术、均值校正、三孔隙度交会图方法和技术，后者则为趋势面分析校正技术[1]。其共同依据在于：具有相同或相似沉积环境的沉积物，其岩性、电性往往类同，也就是反映同一油田的不同井，由同类测井曲线对同一标准层段所作的频率直方图或频率交会图，其测井响应特征值通常显示出类似的频率分布。其不同之处在于：前者认为同一标准层的测井响应值是一定值，不随井位变化而变化；后者认为，即便是同一标准层，其测井响应值也不是一成不变的，其在平面上的变化往往遵循一定的趋势。

3 趋势面分析法

趋势面分析法一般适用于非均质性较强地区的测井资料标准化，考虑到油砂山油田标准层的测井响应特征值在平面上的变化规律，本文采用了趋势面分析法对油砂山油田的自然电位、声波时差、自然伽马等测井资料进行了标准化处理。

3.1 资料选择

本次研究选取了油砂山油田多口井的自然电位测井资料、声波时差测井资料、自然伽马测井资料，以及各井的井位坐标值。根据测井数据，在统一单位，统一刻度的前提下进行测井资料的标准化工作。

3.2 关键井选取

为合理而准确的选择、采集各种测井以及实验室分析化验资料，确立可供全区各种资料追踪对比的标准，需要选择关键井作为分析地质问题的“窗口”。

关键井的选择依据四个条件：理想的地质条件(地层层位完整)、良好的井眼状况、相对完善的测井系列和系统的取心条件[2]。根据上述条件，在油砂山油田选择Y-714井作为本油田的关键井(图1)。

图1 Y-714地层划分图

3.3 标准层选取

标准层是一切标准化方法所依赖的地质基础，标准层的选取要符合以下四条原则：

(1) 沉积相对稳定，且具有一定厚度，一般大于5 m，也有文献指出厚度要大于2 m[3]；

(2) 测井曲线具有可比性，特征明显，便于全区追踪对比[4]；

(3) 较广的分布范围，工区90%以上的井点均有显示；

(4) 一个单层、一个层组且靠近解释层位。

由于油砂山油田属陆相沉积，对于陆相沉积而言，无论是横向上还是纵向上，相变频繁，地层沉积比较复杂，加上断层发育，导致缺乏可以在全区追踪对比的特别稳定的标准层。经过对测井数据反复对比分析，在工区内符合标准层原则的层为K5以下10 m附近的泥岩段，本段泥岩为湖相泥岩，深部岩石压实作用较好，其分布相对稳定，测井反映特征明显，可作为全区主标准层(图2)。

图2 部分井K5标准层位置示意图

3.4 三次趋势分析计算

趋势面分析法可以比较精确的对测井数据进行标准化处理，现已成为油田测井数据标准化的主要方法。依据趋势面分析法原理，对油砂山油田测井资料进行标准化。根据经验，三次分析后计算结果更加精确，更能反应测井数据的真实情况。利用趋势面分析软件(石油工程师系统软件)，对原始数据进行三次趋势分析，得到标准化结果如表1、表2。通过数学模型可以计算出趋势值，进而求得残差值。残差值可以运用到其它层进行标准化处理。

3.5 等值线图对比

为了更好地说明趋势面分析法的标准化效果，根据以上数据，利用石油工程师系统软件分别绘制声波时差和自然伽马标准化前与标准化后的等值线图(图3～图6)。

通过以上两种测井数据标准化前与标准化后的等值线图进行比较分析，可以看出，标准化前各井点异常值较多，资料可比性较差，标准化后的等值线图更加规则，消除了环境因素、测井仪器的系统误差，数据趋势值更接近实际值，增加了多井间资料的可比性，减少了解释的盲目性，为油藏描述研究奠定了可靠的基础。

4 标准化效果检验

由于趋势面分析法进行标准化结果更加逼近实际值，本文对该方法进行标准化效果检验。把趋势面分析法得到的声波时差残差值运用到区块内第Ⅵ套地层内第二小层的声波时差测井数据中，由原始测井数据和残差值可以求得标准化后的趋势值(表3)。

表1 声波时差三次趋势分析标准化结果

表2 自然伽马三次趋势分析标准化结果

按照表3中显示数据，标准化前的数据存在较多的异常值，标准化后的数据更加符合实际情况。利用孔隙度计算结果，可以分别绘制测井数据标准化前计算的孔隙度等值线图和标准后的孔隙度等值线图(图7、图8)。

利用油砂山油田孔隙度计算模型：

Φ=Δt×0.16-29

可以分别算出标准化前后第Ⅵ套底层第二小层的孔隙度(表4)。

图3 标准化前声波时差等值线图

图4 标准化后声波时差等值线图

图5 标准化前自然伽玛等值线图

图6 标准化后自然伽马等值线图

表3 油砂山油田Ⅵ1-2小层声波时差测量值和趋势值

通过对比图7、图8发现：标准化后孔隙度等值线分布更具有规律性，更符合地层的实际情况，标准化效果明显，提高了解释精度及资料的可比性，减少了解释的盲目性，为最大限度地发挥油井资料在油藏描述中的作用奠定了可靠的基础。

5 结束语

油砂山油田地质构造十分复杂，储层非均质性较强，测井仪器的多样性使得测井资料标准化非常必要。通过测井资料的标准化处理使其具有了统一的刻度，不仅增加了多井测井资料的对比性，而且提高了测井解释精度和准确性。在该油田的实践表明，采用趋势面分析法对测井资料进行标准化能够有效地降低因测井仪器、测量环境等所引起的系统误差。