PNN测井解释方法改进及应用

PNN测井解释方法改进及应用 P NN 测井解释方法改进及应用 黄志洁 李疾翎 马焕英 李 昆 ( )中海油田服务股份有限公司 摘 要 在分析 PN N 测井独特的数据采集 、处理技术及地层水矿化度 、孔隙度 、泥质含量等对测 量数据影响的基础上 ,指出了 PN N 测井技术传统体积模型的局限性 ,提出了利用交会图法确定关 键参数并综合应用各种模型准确求取地层含油气饱和度的方法 。该方法很好地解决了 PN N 测井 资料数据处理解释中的一些难题 ,并在海上油田实际应用中取得了较好效果 。 关键词 PN N 测井 解释模型 方法改进 应用效果 含油气饱和度 的地质应 用 范 围 , 并 在 我 国 海 上 油 田 实 际 应 用 中 0 引言 取得了较好的效果 。 目前常用的测量地层剩余油饱和度的脉冲中子 1 PN N 测井技术的特点 测井技术有碳氧比能谱测井和脉冲中子俘获测井 。 采集特点 , 碳氧比能谱测井的优点是不受地层水矿化度影响 11 1 但是该技术受地层孔隙度影响较大 ,而且受地层本 PN N 测井是采用双源距探测器探测快中子经 底伽马的影响 ,导致测量数据的统计起伏也较大 ;脉 ,从 过地层减速以后变成的未被地层俘获的热中子 冲中子俘获测井的优点是能很好地分辨气层 ,但是 () Σ而获得地层宏观俘获截面 即 值。由于 PN N 测 该技术受地层水矿化度影响较大 ,在地层水矿化度 较低条件下很难区分油水层 。 井技术在测量方式上的改进 ,即直接记录地层中未 被俘获的热中子 ,有效地避免了传统中子寿命测井 近年来 , 奥地利 HO T W EL L 公司开 发了 一 种 [ 1 ,2 ] 由于地层自然伽马和延迟伽马所带来的测量误差 ; 新型的饱和度测井技术 , 即 PN N 测井 技 术, 从 (测量方法及解释技术方面进行了改进 ,在一定程度 同时 ,在热中子俘获能力较低的地层 如地层水矿化 ) 上克服了传统脉冲中子测井的局限 ,在低矿化度地 度低 、孔隙度低的地层中保持了相对较高的剩余热 中子计数率 ,削减了计数率统计起伏的影响 ,从而提 层取得了较好的 应 用 效 果 。但 是 , PN N 测 井 技 术 Σ 高了 值的计算精度 。此外 , PN N 测井可以采用点在数据处理解释方面还存在解释模型适 用 范围 严 测方式 ,以准确获取地层信息 。格受限 , 数 据 处 理 参 数 准 确 求 取 难 度 大 的 问 题 。 11 2 数据处理功能笔者在 分 析 PN N 测 井 技 术 特 点 的 基 础 上 , 针 对 PN N 测井以矩阵的数据格式记录热中子从产 PN N 测井技术传统体积模型的局限性 ,对 PN N 测 生到完全被俘获的全过程中的计数率 ,测井响应包 井解释软 件 中 的 体 积 模 型 法 、电 阻 率 与 孔 隙 度 交 会图法 、孔隙度与宏观俘获截面交会图 法 、改进 的 含本底 、井眼流体 、套管 、水泥环及地层等多种信息 , 孔隙度与宏观俘获截面交会图法等 4 种 解 释模 型 () 但是 PN N 测井的探测深度较浅 仅为 30 c m,尤其 进行了分析 ,提出了在 PN N 测井解释平台 下综 合 是在井筒内存在较高数量的热中子时 ,需要排除其采用多 种 交 会 图 法 准 确 求 取 含 油 气 饱 和 度 的 方 他干扰信息才能获得准确的地层响应 。法 。该方法 很 好 地 解 决 了 PN N 测 井 资 料 数 据 处 PN N 测井的数据处理系统采用独特的滤波技 理解释中 的 一 些 难 题 , 拓 宽 了 脉 冲 中 子 测 井 技 术 术 ,能够最大程度地去除本底 、井眼 、统计起伏等影 Σ响因素 ,获取真实反映地层信息的 值 。通过对原 ( ) 第一作者简介 :黄志洁 ,女 ,高级工程师 ,博士 ,1992 年毕业于石油大学 华东测井专业 ,主要从事测井解释与油气藏开发地质方面的科研 ( ) 工作 。地址 : 河北省三河市燕郊镇中海油田服务股份有限公司技术事业部 邮编 :065201。E2mail : huangzj @co sl . co m. cn 。 ( ) Σ7 个变量值 , 因此采用 2式准确计 要准确得到上述 始计数率进行纵横向滤波处理 ,并根据 的矩阵成 Σ 像图 , 选 取 能 够 反 映 地 层 信 息 的 值 。如 图 1 所 算地层含水饱和度是很困难的 。通常的方法是采用 ΣΣΣ示 ,成像图为 60 道时间谱对应的 数据的图形显 理论值或实验分析值选取变量参数 , 如 取 8,12ma (c u 。对于体积模型而言 , 岩石骨架参数因地层变化) 示 ,可以清晰地分辨出储层 1 8 08,1 81 5 m与非储 (( ) 而变化 , 从而严重影响了 S 的计算精度 。层 1 787,1 8 08 m以 及 井 眼 环 境 1 82 0 , 1 8 58 w ) Σ m中的 响应 ;通过纵横向滤波处理排除井眼及统 21 2 解释模型适用性分析 Σ计起伏的影响后 ,可以得到地层的 值 。 PN N 测井解释软件提供了体积模型法 、电阻率 Σ Σ 与孔隙度交会图法 、<2交会图法和改进的 <2交 会图法等 4 种解释模型 ,各种模型均有相应的适用 范围 。 体积模型法适用于孔隙度高 、地层水矿化度高 的地层 。电阻率与孔隙度交会图法需要地层电阻率 曲线 ,由于开发后期地层储量已经动用 ,原裸眼井电 阻率曲线不能反映当前的地层含油饱和度情况 ,因 Σ 此该模型只能在检查井中应用 。<2交会图法是体 积模型法的延伸 ,先确定出纯水 、纯油层的响应值 , 再采用插值方法确定地层含油气饱和度 ; 该模型适 用于非均质性弱 、孔隙度较高的地层 ,但未考虑泥质 含量的校正 。 上述 3 种体积模型均适用于较为理想的情况 , Σ 而改进的 <2交会图法适用范围较广 ,充分考虑了 Σ 图 1 曲线预处理图 地层孔隙度 、泥质含量的影响 ,其计算方法为分别确 Σ定经孔隙度校正后的纯水线和纯烃线 ,并对 进ma 2 PN N 测井解释方法的改进 , 运 用内 差法 计算 含 水饱 和度 。 行泥质含量的校 正 21 1 体积模型及其局限性分析 该方法适用于泥质砂岩储层 , 在泥质含量变化较大 地层对热中子的俘获特性是由组成地层的各种 的非均质地层中应用效果较好 , 并且经过孔隙度校 元素对热中子的俘获特性决定的 ,因此地层的岩石 正扩大了孔隙度流体的信息 , 提高了低孔隙度地层 骨架成分 、胶结物及孔隙中所含流体的成分和体积 的饱和度计算精度 。其计算原理如下 百分比都会影响到地层热中子俘获截面值 。在含泥 纯水线由下式计算 质的储集层中 ,按照体积模型原理可得出如下测井 - ΣΣ( ) Σ( ) w 100 = [m a 1 <+ w <] <3响应方程 纯烃线由下式计算 -- - ) ΣΣΣ( )ΣΣ Σ( ( ) < = 1 4 < V sh + w S w < +w 0 = [m a 1 + h <]