测井曲线标准化分析与探索

张晓文 关鹏

关键词：测井曲线;标准化;系统误差;标志层;信号;石油

0 引言

由于各种因素的影响，测井野外采集过程中，不可避免的会存在一些噪音和误差。因此，从信号的角度而言，任何测井曲线都是由3个部分组成：有效信号、随机噪音、系统误差。在实际采集作业过程中，工作人员不可能去掉所有的噪音和误差而只得到有效信号，这些噪音和误差会严重影响后续测井资料的应用效果。因此，在应用测井曲线之前，必须采取相应的处理手段来减少噪音和误差，而对测井曲线进行标准化处理就是为了减少其中的系统误差，提高测井曲线的精度，为油田勘探开发提供更加真实有效的测井资料，提高勘探开发的质量和效率，从而促进石油行业的可持续发展。

1 测井曲线标准化的概述

在测井曲线野外采集的过程中，由于多种因素的影响，如仪器本身的性能、刻度误差、故障以及工作人员的操作不规范等，并且工区中的很多井的测井曲线是在不同时期，由不同的工作人员，使用不一样的仪器进行采集的，使得测井曲线中存在一定的系统误差。为了满足油田勘探开发中的需要，必须对工区中所有井的测井曲线进行二次刻度，进而减少或消除这些系统误差，即测井曲线标准化。测井曲线标准化通常的做法就是从关键井的标志层获取的标准参数来对其余井的曲线进行适当调整，包括平移或者拉伸，最终实现整个工区测井曲线的标准化[1，2]。

2 测井曲线标准化方法分析

早在1968年，Connolly就提出了测井曲线标准化的概念，经过几十年的发展，目前测井曲线的方法众多，主要分为2大类：①定性方法;②定量方法。

前者主要包含4种方法：①直方图法;②重叠曲线法;③骨架值法;④构造深度趋势法等，这些方法忽略了测井曲线的数值是随着空间位置的变化而变化的。

后者主要包含3种：①趋势面分析法;②变异函数法;③希尔伯特变换法等，这些方法则认为同一标志层的测井曲线数值是变化的，而且在空间上具有一定的变化趋势。在实际应用过程中，通常采用以下5种方法[1]：

2.1 直方图法

直方图法是将工区中不同井标志层的测井曲线数值进行划分，并構建各个井的频率直方图，并且与标准井的频率直方图进行比较。直方图法是以标准井为基础，通过计算分析将其余井的测井曲线数值校正到统一的刻度范围之内，而且要求频率直方图的特征与标准井相似。

2.2 重叠曲线法

重叠曲线法与直方图法类似，是将工区内不同井标志层的测井曲线与选取的关键井的测井曲线进行同道绘制，然后对测井曲线进行相应的移动、叠后等处理，计算出测井曲线的校正量。

2.3 骨架值分析法

骨架值分析法是将工区中不同井标志层的孔隙度测井曲线数值进行投影，使其投影到CNL-DEN（或其余孔隙度测井曲线）交会图上，然后对岩性骨架值与工区中各个井的特征值的分布情况进行分析和对比，最后对测井曲线进行综合校正。

2.4 构造深度趋势法

如果相同构造带上的同一标志层，在埋藏深度上具有非常大的差异，那么工区中不同井的测井曲线数值主要是由深度因素（压实作用）所控制，测井曲线的数值会随深度的变化而变化，这种变化具有一定的规律。构造深度趋势法是利用骨架值分析与多点拟合的方法，对工区的测井曲线进行标准化处理。

2.5 趋势面分析法

由于工区中的储层非均质性比较严重，并且受到一些地质因素的影响，如沉积条件、构造运动等，使得该工区的标志层在局部范围内存在一定的差异，但是在整个工区范围内，沉积特征仍然具有十分显著的规律，而且呈现出某种自然趋势，利用相应的数学方法可以对这种趋势进行拟合，趋势面分析法就是利用拟合的趋势面对测井曲线进行标准化处理。

3 测井曲线标准化的关键环节

3.1 标志层的选取

标志层的选取是测井曲线标准化工作中必不可少的一项流程。测井曲线标准化的前提和客观依据就是要求标志层测井数据必须具有比较类似的频率分布特征，因此，在实际工作中，一般都是选择工区中具有代表性的标志层，通常有4大原则：①在工区中的沉积环境比较稳定，并且需要具有一定的厚度，不能太薄，一般应在5m以上;②在工区中要分布比较广泛，以利于追踪对比;③岩性、物性在工区中的层内分布具有一定的规律，而且测井曲线特征比较明显;④标志层并不一定就是一个单层，也可以是一个层组，最好与需要进行标准化的目标层位比较近[2，3]。

但是在实际工作过程中，想要在工区中找到满足上述4个条件的标志层是非常困难的，如果强行进行标准化处理，必然会消除一部分有效的测井信号，而不是系统误差。对于理想标志层选取困难的问题，研究人员做了非常多的尝试，目前有4种新方法：①相控标志层;②视标志层;③虚拟标志层;④宏观标志层。

3.2 标准化方法的优选

一般是根据工区的地质特征以及不同测井曲线标准化方法的适用条件，来对测井曲线的标准化方法进行优选。在勘探早期阶段，测井信息比较少，主要使用定性方法进行测井曲线的标准化处理;而在勘探的中后期阶段，测井信息较多，井网较密集，而且也需要对工区进行更加深入和细致的研究，这时通常使用定量方法进行测井曲线的标准化处理。详细情况，如表1所示。

4 结语

①测井曲线标准化是在室内采用相应的技术手段减少或消除测井野外采集过程中产生的系统误差，是后续测井资料解释、储层预测、油藏评价、油藏开发等不可或缺的基础性工作;②在实际工作过程中，绝大多数的测井曲线都需要进行标准化处理，尤其是一些地质条件比较复杂的工区。在标准化过程中，工作人员应该根据实际情况，如工区的地质规律、资料基础等，优选合适的标准化方法;③测井曲线标准化并不是一蹴而就的，而是一个系统化的工作。标准化的目的减少或消除系统误差，而不是减少有效信号，因此，对测井曲线标准化的结果进行合理的分析和评价是非常必要的，今后应该加强这方面的研究工作。

参考文献：

[1]高春云，周立发，路平.测井曲线标准化研究进展综述[J].地球物理学进展，2020：1-10.

[2]王振华，张亮.测井曲线标准化方法优选及其效果评价——以延长油田化子坪区块为例[J].西安石油大学学报（自然科学版），2018，33（02）：37-43.

[3]侯秋平，熊晓军，龚思宇，等.分区带测井曲线标准化及其在EI反演中的应用[J].成都理工大学学报（自然科学版），2017，44（03）：350-355.

作者简介：

张晓文（1986- ），男，汉族，甘肃民乐人，本科，工程师，主要从事野外测井资料采集方面的工作。