1、面向地震反演需求的 测井资料质量控制、地层评价和岩石物理建模技术,辉固地球科技（北京）有限公司 2011年8月,面向地地震储层研究的测井-岩石物理技术流程,内容提纲,对井筒相关资料及环境资料的要求 常见的测井资料质量问题 测井资料质量评价和校正方法 面向储层预测的测井地层评价技术流程 面向地层弹性响应特征研究的岩石物理建模技术流程,对井筒相关资料及环境资料的要求,对井筒相关资料及环境资料的要求,对井筒相关资料及环境资料的要求,各测井项目间的深度匹配 各测井项目必要的井眼和泥浆影响校正 自然伽玛等放射性测井项目应进行了泥浆类型影响校正，在套管和水泥环段的测量还需进行了额外的影响校正 密度、微电阻
2、率等探测深度较浅的测井项目的泥浆侵入影响校正 各测井曲线应尽量完整、连续 声波等测井曲线的异常尖峰修正 不同型号测井仪器测量的相同测井项目之间需进行优选 工区范围内各井相同测井项目应具有较好的井间一致性响应，不同测井项目之间应具有相似的规律性响应关系,对井筒相关资料及环境资料的要求,内容提纲,对井筒相关资料及环境资料的要求 常见的测井资料质量问题 测井资料质量评价和校正方法 面向储层预测的测井地层评价技术流程 面向地层弹性响应特征研究的岩石物理建模技术流程,曲线拼接问题,Run1,Run2,Run3,常见的测井曲线质量问题,深度匹配问题,Bad P-Sonic Match,Good P-Son
3、ic Match,常见的测井曲线质量问题,密度仪器记录错误问题,密度测量环境问题,测量环境对密度曲线质量的影响,常见的测井曲线质量问题,常见的测井曲线质量问题,测量环境对密度曲线质量的影响,常见的测井曲线质量问题,声波周期跳跃或井场噪声对纵波时差影响,密度-纵波速度交会与岩石物理极限关系,常见的测井曲线质量问题,软地层对横波时差影响,常见的测井曲线质量问题,井径,钻头尺寸,原始GR,校正后GR,极端扩径对伽马等的影响,常见的测井曲线质量问题,多井一致性问题,常见的测井曲线质量问题,多井一致性问题,常见的测井曲线质量问题,多井一致性问题,Density P-sonic,Invasion,Seis
4、mic Synthetic,常见的测井曲线质量问题,泥浆滤液侵入影响问题,侵入校正量,P-sonic Density S-sonic,常见的测井曲线质量问题,泥浆滤液侵入影响问题,With raw logs,No invasion correction,With invasion correction,常见的测井曲线质量问题,泥浆滤液侵入影响问题,三维地震资料 ：10平方公里 井数：2276口井 开发周期：基础井网、调整井网、一次加密、二次加密、三次加密、聚合物驱调整,常见的测井曲线质量问题,非一致性来源于地质条件和钻井环境变化的共同影响,自然伽马需要一致性处理,常见的测井曲线质量问题,常见的
5、测井曲线质量问题,由于特定开发阶段的污水回注，自然电位空间插值不具备地质含义,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量
6、问题,冲洗效应影响问题,常见的测井曲线质量问题,冲洗效应影响问题,内容提纲,对井筒相关资料及环境资料的要求 常见的测井资料质量问题 测井资料质量评价和校正方法 面向储层预测的测井地层评价技术流程 面向地层弹性响应特征研究的岩石物理建模技术流程,对由测井和钻井环境引起的测井曲线测量偏差进行修正，消除多井间由于不同仪器、不同测量环境、不同采集时间和不同井眼条件引起的测量结果系统差异最终为面向储层预测研究提供测井曲线具有： 单井曲线质量可靠 多井间稳定,测井曲线质量评价和校正方法,子波 井眼扩径与不规则对采集资料质量的影响气层声波周波跳跃校深处理与曲线间的深度匹配低频模型 多井相同曲线间的标准化相同
7、井不同采集序列之间曲线的标准化,测井曲线质量评价和校正方法,测井曲线质量评价和校正方法,运用直方图技术检查地层的岩性、孔隙和坏井眼的影响特征；检查是否存在异常奇异值,砂岩,泥岩,煤岩,测井曲线质量评价和校正方法,运用直方图技术检查地层的岩性、孔隙和坏井眼的影响特征；检查是否存在异常奇异值,砂岩,泥岩,煤岩,运用交会图技术检查地层的岩性、孔隙和坏井眼的影响特征；检查是否存在异常奇异值,天然气,井壁垮塌,测井曲线质量评价和校正方法,测井曲线质量评价和校正方法,建立多元线性回归模型 DENed = A + B*Sonic + C*Log10(RD)样本来源层段的选取原则 井眼条件良好 与待校正层段临
8、近（以免引入声波和密度曲线的压实趋势） 与待校正层段处于同一地质层段范围内（确保沉积环境没有突变） 与待校正层段的岩性相同或相似 与待校正层段具有相同或相似的流体类型,测井曲线质量评价和校正方法,利用经验关系式校正,Gardner 速度-密度关系式： RHOB = 0.23(Vp)0.25 浅层泥岩纵波-横波速度关系式（2500m)：VsShale = (0.581*Vp) 194 饱含水砂岩纵波-横波速度关系式：VsWetsand = (0.682*Vp) 1287 饱含水砂岩纵横比与横波时差关系式：Vp/Vs = 1.182 + 0.0042DTs 泥岩纵横比与横波时差关系式：Vp/Vs
9、= 1.276 + 0.00374DTs .,测井曲线质量评价和校正方法,Input logs: Sw, Vclay, ftotal, Temp, Pressure(from petrophysical analysis)Input parameters: aclay, aqtz, Vpclay, Vp/Vsclay, Vpqtz, Vsqtz, Salinity, clay, qtzOutput logs: , Vp, Vs,Based on Xu & White (1995) Generate consistent elastic logs Synthesize P- and S-soni
10、c when necessary,原始密度,校正密度,岩石组分,密度,饱和度,伽玛,岩性,井壁垮塌普遍时，应用岩石物理模型正演方法，根据岩石组分体积模型正演密度，对密度、声波等进行局部校正。,测井曲线质量评价和校正方法,测井曲线标准化可以消除测井数据中的系统误差，得到可靠的结果用于储层评价、井间地层对比和地震剖面层位标定以及测井约束地震反演等。测井数据标准化首先至少选取一个标准层，标准层要满足如下条件： 全区都有分布，厚度适中，一般在200米左右为宜。 岩性、物性基本稳定，做好选择泥岩、膏岩等区域盖层最好。 井眼条件好，测井资料真实可靠。标准化还要选取至少一口井作为标准井研究，标准井要满足如下
11、条件： 位于构造有利部位，钻井较深，代表性好，直井为宜。 测井系列齐全，测井条件优越， ，油基泥浆最好有必要的成像测井项目。 有系统的录井，取芯，测试及实验室分析化验资料。,测井曲线质量评价和校正方法,测井曲线标准化方法：1）统计标准化方法：统计标准化在测井数值的标准化中应用曲线数据的统计度量方法，例如一条测井曲线可以经过调整使所有井中的对比井段有相同的平均值和标准偏差。2）直方图累计概率曲线匹配方法：在标准层对比井段，所有井的全部数据组合在一个大综合直方图中。根据统计的“正态分布”分析该综合直方图，产生一个包络及其对应的概率分布曲线，各井的直方图包络及概率分布曲线形态相符。3）趋势面分析标准
12、化方法：通过统计若干关键井标准层的均值响应作为井点处的测井响应标准，再通过插值算法建立“区域趋势面”，各井的标准层均值响应应与趋势面相同。,测井曲线质量评价和校正方法,运用统计分析标准化技术进行多井间数据的标准化,测井曲线质量评价和校正方法,测井曲线质量评价和校正方法,直方图概率积分曲线匹配技术曲线标准化处理X=X+a X=(X-c)*(b-a)/(d-c)+a,运用直方图概率积分曲线匹配技术进行多井间数据的标准化。,标准化处理前,标准化处理后,测井曲线质量评价和校正方法,运用趋势面分析技术进行多井间数据的标准化。,标准化处理前趋势面,标准化处理后趋势面,测井曲线质量评价和校正方法,测井曲线质
13、量评价和校正方法,运用多种绘图技术进行多井间数据的标准化质量检查。,一致性处理前！,测井曲线质量评价和校正方法,一致性处理后！,运用多种绘图技术进行多井间数据的标准化质量检查。,非一致性处理的孔隙度插值,一致性处理后的孔隙度插值,测井曲线质量评价和校正方法,运用多种绘图技术进行多井间数据的标准化质量检查。,内容提纲,对井筒相关资料及环境资料的要求 常见的测井资料质量问题 测井资料质量评价和校正方法 面向储层预测的测井地层评价技术流程 面向地层弹性响应特征研究的岩石物理建模技术流程,面向油藏的常规测井解释 Petrophysics 深度域 精细的储层特征 某深度点的各种类型测井响应,面向地震解释
14、和储层预测的测井解释 Rockphysics 深度域和时间域 层段特征 相邻两套地层间的边界特征,井震结合岩石物理研究与常规测井评价的差异,单井及多井储层岩性、物性、含油性,储层及盖层特征，通过正演的方法获得地层条件下岩石的声学特性,面向储层预测的测井地层评价技术流程,地层岩石体积物理模型,面向储层预测的测井地层评价技术流程,面向储层预测和综合地质研究所开展的测井地层评价要关注 岩性/矿物组分含量 总孔隙度 总含水饱和度 渗透率（地质建模和数值模拟研究） 为岩石物理建模提供多井间具有一致性的岩性、物性、含油气成果,面向储层预测的测井地层评价技术流程,面向储层预测的测井地层评价技术流程,传统测井
15、解释工作思路 识别储层并“准确、客观”评价储层物理特征 面向地震储层研究的精细地层评价思路 识别储层、客观评价储层物理特征 精细评价矿物（岩性）组份，以期对岩性开展客观评价,面向储层预测的测井地层评价技术流程,测井实测密度与孔隙度关系,面向储层预测的测井地层评价技术流程,测井实测纵波时差与孔隙度关系,面向储层预测的测井地层评价技术流程,常规测井评价工作流程难以满足储层预测的特殊要求 常规测井解释结果不能用简单的变换方式，应用于地震解释和储层预测工作流程 面向储层预测研究的测井评价需要迭代过程,面向储层预测的测井地层评价技术流程,岩石 泥岩、砂岩 灰岩、白云岩 矿物 石英、长石 伊利石、蒙脱石
16、方解石 岩石物性特征与矿物属性特征之间具有明显差别 通常可测量并且相对稳定的是矿物属性特征,储层物性参数的错误认识实例岩石与矿物,面向储层预测的测井地层评价技术流程,在绝大多数情况下，Vsh不等于Vclay Vsh = Vclay Vclay与Vsh的数量关系取决于构成泥岩的粘土矿物和粉砂岩的相对含量,储层物性参数的错误认识泥质含量与粘土含量,面向储层预测的测井地层评价技术流程,多种类型的孔隙度定义形式 与储层预测和岩石物理建模相关的孔隙度定义 总孔隙度 有效孔隙度 总孔隙度大于有效孔隙度，程度取决于多种因素,储层物性参数的错误认识不同类型孔隙度,面向储层预测的测井地层评价技术流程,自然伽马指
17、数计算方法,面向储层预测的测井地层评价技术流程,中子-密度交会粘土含量计算,交会图粘土含量指示值,面向储层预测的测井地层评价技术流程,内容提纲,对井筒相关资料及环境资料的要求 常见的测井资料质量问题 测井资料质量评价和校正方法 面向储层预测的测井地层评价技术流程 面向地层弹性响应特征研究的岩石物理建模技术流程,测井和地震数据联系的桥梁 建立测井地层评价模型与岩石弹性属性间的相互影响关系。 为测井资料的修正提供质量控制，为后续子波提取和低频模型的搭建提供相对完整、可靠的数据集 进行流体置换试验 评价泥浆滤液侵入对弹性曲线的影响 预测油田开发不同时期地层弹性属性随着饱和度的变化规律,为什么要开展岩
18、石物理模型研究？,岩石物理 - 测井和地震间的桥梁,为什么要开展岩石物理模型研究？,岩石弹性响应影响因素,引自Zhijing(Zee) Wang Geophysics, Vol.66,No2,2001,岩石物理模型研究的内容,岩石物理模型研究的内容,环境参数: 温度；压力 骨架参数: 矿物类型；矿物分布形态；孔隙度；孔隙结构 孔隙参数: 流体类型；饱和度；流体分布类型 频率和波长: 频散效应,岩石物理建模技术的核心内容模拟不同岩性、不同物性（用孔隙结构描述）、不同流体性质条件下的岩石弹性响应特征岩性：在砂泥岩条件下，应用测井地层评价的泥质（粘土矿物）含量物性：测井计算孔隙度和渗透率结果流体性质
19、：测井计算的含油气饱和度岩石物理建模输出成果正演的岩石弹性响应，如密度、纵波时差、横波时差必要条件研究区内至少有一口井采集质量可靠的偶极横波资料客观的测井地层评价结果,岩石物理模型研究的内容,正演恢复完整的弹性测井曲线系列，校正局部质量问题层段,岩石物理建模能解决那些问题？,流体置换实验恢复考察不同流体性质饱和岩石的弹性响应特征,含气,含油,含水,岩石物理建模能解决那些问题？,Density difference is about 0.1g/cc,VpVs difference is about 0.15,Vp difference is about 300m/s, original Gas
20、Saturated, 100% Water Saturated,岩石物理建模能解决那些问题？,流体置换恢复原状地层测井响应，校正泥浆滤液侵入影响问题,大斜度井，水平井井震标定,岩石物理建模能解决那些问题？,岩石物理正演结果改善井震关系,岩石物理建模能解决那些问题？,90%石英,气砂岩,100%粘土,80%钙,地震反演成果定量解释岩石物理量板,水砂岩,生物灰岩,致密钙质砂岩,泥岩,孔隙度350%,10%,35%,70%粘土,水饱和度1000%,40%粘土,孔隙度300%,纵波阻抗,纵横波速度比,岩石物理建模能解决那些问题？,纵波速度与密度关系,Castagna et. al., 1993 Gar
21、dner et. al., 1974,经验岩石物理模型方法,After Han et.al., 1986,泥质砂岩和含水砂岩纵波速度和横波速度经验关系,经验岩石物理模型方法,After Han et.al., 1986,经验岩石物理模型方法,泥质砂岩纵波速度和纵横波速度比经验关系,After Han et.al., 1986,不同类型饱含水岩石纵波速度和纵横波速度比经验关系,经验岩石物理模型方法,K bulk modulus, m shear modulus, r density,理论岩石物理建模方法,Xu&White岩石物理建模流程,灰岩骨架Vp,Vs,泥质含量,孔隙度,含油气饱和度,Km1
22、,m1,m1,泥岩骨架Vp,Vs,云岩、石膏 Vp,Vs,Km2,m2,m2,K0,0,0,水 Vp, ,油Vp, ,气Vp, ,K,K,K,骨 架,流 体,Km,m,m,Kf,f,骨架长宽比,Vp,Vs,Rho,正演成果,Brie指数,V-R-H骨架混合方法,温度、压力、油密度、地层水矿化度、气油比，气比重,微分有效介质(DEM) 干岩弹性参数计算模型,Batzle&Wang等流体属性计算方法,泥质长宽比,Kdry,dry,盖斯曼 (Gassmann) 流体置换模型,Ks,s,理论岩石物理建模方法,“宽长比”在不同岩性的典型取值范围砂岩 0.06 - 0.12 粘土矿物 0.03 - 0.0
23、7碳酸岩 0.02 - 0.20,岩石物理正演研究中描述孔隙结构的参数“宽长比”,理论岩石物理建模方法,典型岩石物理建模方法和适用性,理论岩石物理建模方法,岩石物理正演模型评价方法：误差分析,理论岩石物理建模方法,rerr ft, z=Vclrerr Vcl, z= ftrerr BVH, z=VclDtcerr ft, z=VclDtcerr Vcl, z= ftDtcerr BVH, z=VclDtserr ft, z=VclDtserr Vcl ft, z= ftDtserr BVH, z=Vcl模拟Pimp 模拟Simp, z=BVH原始Pimp 原始Simp, z=BVHVp ft,
24、 z=VclVp/Vs ft, z=Vcl,岩石物理正演模型评价方法：误差分析,理论岩石物理建模方法,With raw logs,No invasion correction,With invasion correction,理论岩石物理建模方法,岩石物理正演模型评价方法：井震相关质量,合理的测井参数评价结果对于获得高质量的地震反演结果以及后续的地质解释结论至关重要 面向地震解释的测井评价流程与常规的测井评价流程截然不同 应用基于常规测井评价流程的测井曲线和解释结果要十分小心 单井测井解释结果必须满足纵向一致性及横向间的多井一致性 测井评价结果必须满足岩石物理研究的要求 测井评价与岩石物理研究之间是迭代的过程,总结,
