井下地層孔隙度確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及石油天然氣勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種井下地層孔隙度確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 孔隙度是地層空隙體積與巖石總體積的比值，它是描述地層物性的一個(gè)重要參 數(shù)，準(zhǔn)確獲取地層孔隙度是進(jìn)行地下礦藏勘探的一項(xiàng)基礎(chǔ)任務(wù)。利用地震、測井技術(shù)可W 對地下地層孔隙度進(jìn)行檢測。測井技術(shù)主要利用各種儀器在鉆開的井中進(jìn)行物理信號的探 ，而后對地下地質(zhì)情況W及井眼工程情況進(jìn)行檢測。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，一種常用的孔隙度確定方法為：利用室內(nèi)巖屯、縱波速度-孔隙度、密 度-孔隙度實(shí)驗(yàn)建立經(jīng)驗(yàn)公式，然后通過測井儀器現(xiàn)場測量井下的聲波速度及密度等物理 信號，將測量結(jié)果代入經(jīng)驗(yàn)公式中進(jìn)行計(jì)算，確定井下的孔隙度。
[0004] 但是，采用現(xiàn)有技術(shù)中運(yùn)種孔隙度確定方法，需要對計(jì)算的孔隙度數(shù)值進(jìn)行巖性 校正和壓實(shí)校正等，由于校正量隨地層條件的變化而變化，增加了現(xiàn)場應(yīng)用的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種井下地層孔隙度確定方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的孔隙度 確定方法需要對計(jì)算的孔隙度數(shù)值進(jìn)行巖性校正和壓實(shí)校正，增加了現(xiàn)場應(yīng)用的難度的問 題。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供的井下地層孔隙度確定方法，包括：
[0007] 根據(jù)地層礦物體積含量，確定井下設(shè)定深度的巖石骨架縱波慢度；
[0008] 根據(jù)陣列聲波測井?dāng)?shù)據(jù)，提取所述井下設(shè)定深度的地層縱波慢度及地層橫波慢 度；
[0009] 根據(jù)所述井下設(shè)定深度的巖石骨架縱波慢度、地層縱波慢度及地層橫波慢度，確 定所述井下設(shè)定深度的地層孔隙度。
[0010] 另一實(shí)施例中，所述根據(jù)所述井下設(shè)定深度的巖石骨架縱波慢度、地層縱波慢度 及地層橫波慢度，確定所述井下設(shè)定深度的地層孔隙度包括：
[0011] 根據(jù)
[0014] 確定所述井下設(shè)定深度的地層孔隙度；
[0015]其中，0表示孔隙度，Sm。表示巖石骨架縱波慢度，Sg為地層橫波慢度，SP表示地層 縱波慢度。
[0016] 另一實(shí)施例中，所述根據(jù)地層礦物體積含量，確定井下設(shè)定深度的巖石骨架縱波 慢度之前，還包括：
[0017] 檢測所述井下設(shè)定深度的地層元素的元素豐度；
[0018] 根據(jù)所述地層元素的元素豐度確定與所述地層元素對應(yīng)的地層礦物的體積含量。
[0019] 另一實(shí)施例中，所述根據(jù)所述地層元素的元素豐度確定與所述地層元素對應(yīng)的地 層礦物的體積含量包括：
[0020] 根據(jù)
[0021] [M]=[C]i圧]
[0022] 確定與所述元素對應(yīng)的地層礦物的體積含量；
[0023] 其中，[M]為所述地層礦物體積含量的列矩陣；圧]為所述地層元素的元素豐度的 列矩陣；[幻為把已知的地層元素豐度對對應(yīng)的地層礦物的體積含量的貢獻(xiàn)進(jìn)行多項(xiàng)回歸 得到的系數(shù)方陣。
[0024] 另一實(shí)施例中，所述根據(jù)地層礦物體積含量，確定井下設(shè)定深度的巖石骨架縱波 慢度包括：
[00幼根據(jù)
[0027] 其中，Vi表示地層中第i種礦物的體積含量，為地層中第i種礦物的縱波慢 度。
[0028] 另一實(shí)施例中，所述根據(jù)陣列聲波測井?dāng)?shù)據(jù)，提取所述井下設(shè)定深度的地層縱波 慢度及地層橫波慢度包括：
[0029] 根據(jù)
[0031] 計(jì)算多個(gè)接收器接收到的由同一發(fā)射源在時(shí)刻t發(fā)出的波形信號的相關(guān)系數(shù)；所 述發(fā)射源與所述多個(gè)接收器沿直線排列，每兩個(gè)相鄰的接收器之間的間距相等；其中，R表 示所述相關(guān)系數(shù)，Iw表示設(shè)定的時(shí)窗長度；S表示慢度；T為所述時(shí)窗在第一個(gè)接收器接收 到的波形上的開窗時(shí)刻，所述第一個(gè)接收器與所述發(fā)射源相鄰；fm表示第m個(gè)接收器接收 到的全波波形信號，t表示所述全波波形信號上任一點(diǎn)的時(shí)刻，AZ表示每兩個(gè)相鄰的接收 器之間的間距；
[0032] 確定在所述全波波形信號的縱波波形范圍內(nèi)得到的相關(guān)系數(shù)的最大值對應(yīng)的慢 度為所述地層的縱波慢度；
[0033] 確定在所述全波波形信號的橫波波形范圍內(nèi)得到的相關(guān)系數(shù)的最大值對應(yīng)的慢 度為所述地層的橫波慢度。
[0034] 另一實(shí)施例中，所述設(shè)定的時(shí)窗長度Iw為所述縱波波形的=個(gè)波周期；或者，所述 設(shè)定的時(shí)窗長度Iw為所述橫波波形的=個(gè)波周期。
[0035] 另一實(shí)施例中，
[0036] 所述確定在所述全波波形信號的縱波波形范圍內(nèi)得到的相關(guān)系數(shù)的最大值對應(yīng) 的慢度為所述地層的縱波慢度的過程中，所述縱波慢度的捜索范圍為40-140微秒/英尺； 或者，
[0037] 所述確定在所述全波波形信號的橫波波形范圍內(nèi)得到的相關(guān)系數(shù)的最大值對應(yīng) 的慢度為所述地層的橫波慢度的過程中，所述橫波慢度的捜索范圍為60-180微秒/英尺。
[0038] 另一實(shí)施例中，所述計(jì)算多個(gè)接收器接收到的由同一發(fā)射源在時(shí)刻t發(fā)出的波形 信號的相關(guān)系數(shù)之前，還包括：
[0039] 根據(jù)所述全波波形信號中第m個(gè)短窗的能量與第一個(gè)短窗到所述m個(gè)短窗的長窗 的歸一化能量值的比值的最大值，確定所述全波波形信號中的縱波的初至?xí)r間。
[0040] 另一實(shí)施例中，所述根據(jù)所述全波波形信號中第m個(gè)短窗的能量與第一個(gè)短窗到 所述m個(gè)短窗的長窗的歸一化能量值的比值的最大值Rm,確定所述全波波形信號中的縱波 的初至?xí)r間包括：確定所述全波波形信號中第m個(gè)短窗的能量與第一個(gè)短窗到所述m個(gè)短 窗的長窗的歸一化能量值的比值為0. 2Rm。、時(shí)，對應(yīng)的所述第m個(gè)短窗的起始時(shí)刻為所述縱 波的初至?xí)r間。
[0041] 本發(fā)明提供的井下地層孔隙度確定方法，根據(jù)地層礦物體積含量，確定井下設(shè)定 深度的巖石骨架縱波慢度；根據(jù)陣列聲波測井?dāng)?shù)據(jù)，提取所述井下設(shè)定深度的地層縱波慢 度及地層橫波慢度；最后根據(jù)所述井下設(shè)定深度的巖石骨架縱波慢度、地層縱波慢度及地 層橫波慢度，確定所述井下設(shè)定深度的地層孔隙度。采用本發(fā)明實(shí)施例提供的井下地層孔 隙度確定方法，同時(shí)采用地層縱波慢度及地層橫波慢度來確定地層的孔隙度值，能夠精確 地得到井下地層的孔隙度，無需對得到的地層孔隙度值進(jìn)行校正，提高了陣列聲波測井資 料的利用率，提升了地層孔隙度值的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0042] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可W 根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0043] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例井下地層孔隙度確定方法的流程示意圖；
[0044] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例確定多個(gè)接收器接收到的波形信號的相關(guān)系數(shù)的原理示意 圖；
[0045] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中全波列的波形示意圖；
[0046] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中全波波形長短時(shí)窗的示意圖；
[0047] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例井下地層孔隙度確定方法計(jì)算的井下孔隙度與對應(yīng)深度巖 屯、實(shí)驗(yàn)獲得的孔隙度的效果對比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0049] 本發(fā)明提供一種井下地層孔隙度確定方法，針對孔隙度測井檢測需要的測井采 集系列多，后期校正等問題，利用元素俘獲譜測井與陣列聲波測井兩種儀器在井中檢測的 特征信號，建立了一種操作方便、精度高的地層孔隙度確定方法，不僅避免了后期校正的問 題，而且提高了陣列聲波測井資料的利用率。
[0050]圖1為本發(fā)