一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法，它包括以下步驟：1)獲取有機(jī)碳數(shù)據(jù)和測井曲線數(shù)據(jù)；2)作單井綜合柱狀圖；3)對有機(jī)碳數(shù)據(jù)進(jìn)行單井深度歸位，調(diào)整有機(jī)碳取樣點的深度位置；4)計算每條測井曲線和TOC的相關(guān)系數(shù)；5)如果TOC與GR相關(guān)系數(shù)最高且相關(guān)性最好，則進(jìn)行下一步，否則有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立失?。?)作TOC和GR的散點圖，分別建立TOC和GR的線性關(guān)系式、二次函數(shù)關(guān)系式和指數(shù)關(guān)系式；7)選取TOC和GR相關(guān)性最好的關(guān)系式，該關(guān)系式就是預(yù)測目的區(qū)域多口井下一階段TOC的數(shù)學(xué)模型。本發(fā)明簡單有效地解決了低有機(jī)質(zhì)豐度碳酸鹽巖烴源巖中有機(jī)碳含量的預(yù)測問題。
【專利說明】
-種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型的建立方法，特別是關(guān)于一種在低有機(jī)質(zhì)碳酸 鹽巖中有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，對有機(jī)碳含量(TOC)的預(yù)測，國內(nèi)外學(xué)者探索出的預(yù)測模型有定性識別模 型、單參數(shù)等效體積模型、雙參數(shù)交匯圖半定量模型、多元回歸模型、測井曲線疊合模型（即 A Io排方法）、模糊數(shù)學(xué)模型等多種方法。其中最常用的是A Io排方法，利用控源巖有機(jī)質(zhì) 含量越高，聲波時差和電阻率越大的特點，將電阻率測井曲線和聲波時差測井曲線疊合來 計算有機(jī)碳含量。但是電阻率和聲波時差不僅受有機(jī)質(zhì)含量的影響，還受到孔隙度、孔隙流 體、溫度和壓力等影響。并且該方法在碎屑巖控源巖中應(yīng)用較廣，但對于碳酸鹽巖控源巖應(yīng) 用效果不好，尤其是對于中國低有機(jī)質(zhì)豐度的海相碳酸鹽巖。對于低有機(jī)質(zhì)碳酸鹽巖控源 巖的有機(jī)碳含量，并沒有很好的預(yù)測方法，并且中國的碳酸鹽巖控源巖有機(jī)質(zhì)豐度普遍偏 低，傳統(tǒng)方法很難較為準(zhǔn)確地進(jìn)行預(yù)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方 法，其簡單有效地解決了低有機(jī)質(zhì)豐度碳酸鹽巖控源巖中有機(jī)碳含量的預(yù)測問題。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取W下技術(shù)方案:一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模 型建立方法，其特征在于它包括W下步驟：1)獲取目的層段多口井不同深度的巖屯、有機(jī)碳 歷史數(shù)據(jù)，W及該多口井已進(jìn)行過深度矯正的測井曲線；2)將現(xiàn)有單井有機(jī)碳數(shù)據(jù)和對應(yīng) 單井的各個測井曲線數(shù)據(jù)都放到同一張圖中，并作單井綜合柱狀圖；3)綜合單井的各個測 井曲線數(shù)據(jù)，對有機(jī)碳數(shù)據(jù)進(jìn)行單井深度歸位，根據(jù)各個測井曲線起伏來調(diào)整有機(jī)碳取樣 點的深度位置;4)讀取目的區(qū)域多口井現(xiàn)有有機(jī)碳取樣點深度的各個測井曲線值，計算每 條測井曲線和TOC的相關(guān)系數(shù);5)選取與TO討目關(guān)系數(shù)最高的測井曲線，如果選取的測井曲 線是GR曲線，TOC與GR的相關(guān)性最好，則進(jìn)行下一步，否則有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型 建立失敗;6)作TOC和GR的散點圖，通過TOC和GR散點圖判斷TOC和GR的相關(guān)性，擬合TOC和GR 的關(guān)系，分別建立TOC和GR的線性關(guān)系式、二次函數(shù)關(guān)系式和指數(shù)關(guān)系式;7)選取TOC和GR相 關(guān)性最好的關(guān)系式，判斷該關(guān)系式是否出現(xiàn)負(fù)值，如果TOC出現(xiàn)負(fù)值，則進(jìn)行修正，該關(guān)系式 就是用GR預(yù)測TOC的數(shù)學(xué)模型，通過該模型對目的區(qū)域內(nèi)的多口井下一階段的有機(jī)碳含量 進(jìn)行預(yù)測。
[0005] 優(yōu)選地，所述步驟1)中，多口井在該區(qū)域內(nèi)均勻分布，測井曲線包括自然伽馬曲 線、聲波時差曲線、中子測井曲線、密度曲線和電阻率曲線。
[0006] 優(yōu)選地，所述步驟2)中，測井曲線為曲線圖道，有機(jī)碳數(shù)據(jù)為桿狀圖道。
[0007] 優(yōu)選地，所述步驟3)中，有機(jī)碳取樣點的深度位置根據(jù)碳酸鹽巖控源巖泥質(zhì)含量 越高則有機(jī)碳含量越高的規(guī)律進(jìn)行調(diào)整，有機(jī)碳含量較高的位置，向自然伽馬值較高的方 向移動，有機(jī)碳含量較低的位置，向自然伽馬值較低的方向移動。
[0008] 優(yōu)選地，所述步驟3)中，有機(jī)碳取樣點的深度位置調(diào)整幅度不超過Im。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟4)中，各測井曲線與TOC的相關(guān)系數(shù)計算公式為：
[0010]
[00川其中，r為相關(guān)系數(shù)，Xi為某測井曲線第i個測井參數(shù)值，無為該測井曲線參數(shù)平均 值，yi為第i個單井TOC值，J為所有單井TOC平均值。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟7)中，選取的關(guān)系式中，如果TOC值出現(xiàn)負(fù)值，則只選取關(guān)系式中 TOC為正值的部分。
[0013] 本發(fā)明由于采取W上技術(shù)方案，其具有W下優(yōu)點：1、本發(fā)明采用碳酸鹽巖有機(jī)質(zhì) 豐度與泥質(zhì)含量有關(guān)的特點，優(yōu)選與有機(jī)碳含量相關(guān)性好的測井曲線進(jìn)行擬合，建立有機(jī) 碳含量和自然伽馬測井曲線的關(guān)系式，進(jìn)行有機(jī)碳預(yù)測，有效的解決了低有機(jī)質(zhì)豐度碳酸 鹽巖有機(jī)碳預(yù)測的難題。2、本發(fā)明采用的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型，低有機(jī)質(zhì)豐度碳酸鹽巖有機(jī) 碳預(yù)測的準(zhǔn)確度高。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明整體流程示意圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明L14井TOC深度歸位前后綜合柱狀圖；
[0016] 圖3是本發(fā)明TOC和GR的散點圖；
[0017] 圖4是本發(fā)明TOC和GR線性關(guān)系圖；
[001引圖5是本發(fā)明TOC和GR二次函數(shù)關(guān)系圖；
[0019 ]圖6是本發(fā)明TOC和GR指數(shù)關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0021] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法，其具體步 驟如下：
[0022] 1)獲取目的層段多口井不同深度的巖屯、有機(jī)碳?xì)v史數(shù)據(jù)，W及該多口井已進(jìn)行過 深度矯正的測井曲線；
[0023] 其中，多口井在目的區(qū)域內(nèi)均勻分布，測井曲線包括自然伽馬(GR)曲線、聲波時差 (AC)曲線、中子測井(CN)曲線、密度(DEN)曲線和電阻率(I^LLD)曲線；
[0024] 2)將現(xiàn)有單井有機(jī)碳數(shù)據(jù)和對應(yīng)單井的各個測井曲線數(shù)據(jù)都放到同一張圖中，并 作單井綜合柱狀圖；其中，測井曲線為曲線圖道，有機(jī)碳數(shù)據(jù)為桿狀圖道；
[0025] 3)綜合單井的各個測井曲線數(shù)據(jù)，對有機(jī)碳數(shù)據(jù)進(jìn)行單井深度歸位，根據(jù)各個測 井曲線起伏來調(diào)整有機(jī)碳取樣點的深度位置;其中，有機(jī)碳取樣點的深度位置調(diào)整幅度不 超過Im;
[0026] 4)讀取目的區(qū)域多口井現(xiàn)有有機(jī)碳取樣點深度的各個測井曲線值，計算每條測井 曲線和TOC的相關(guān)系數(shù)；
[0027] 5)選取與TOC相關(guān)系數(shù)最高的測井曲線，如果選取的測井曲線是GR曲線，TOC與GR 的相關(guān)性最好，則進(jìn)行下一步，否則有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立失?。?br>[002引 6)作TOC和GR的散點圖，通過TOC和GR散點圖判斷TOC和GR的相關(guān)性，擬合TOC和GR 的關(guān)系，分別建立TOC和GR的線性關(guān)系式、二次函數(shù)關(guān)系式和指數(shù)關(guān)系式；
[0029] 7)選取TOC和GR相關(guān)性最好的關(guān)系式，判斷該關(guān)系式是否出現(xiàn)負(fù)值，如果TOC出現(xiàn) 負(fù)值，則進(jìn)行修正，該關(guān)系式就是用GR預(yù)測TOC的數(shù)學(xué)模型，通過該模型對目的區(qū)域內(nèi)的多 口井下一階段的有機(jī)碳含量進(jìn)行預(yù)測。
[0030] 上述步驟3)中，有機(jī)碳取樣點的深度位置根據(jù)碳酸鹽巖控源巖泥質(zhì)含量越高則有 機(jī)碳含量越高的規(guī)律進(jìn)行調(diào)整，有機(jī)碳含量較高的位置，向自然伽馬值較高的方向移動，有 機(jī)碳含量較低的位置，向自然伽馬值較低的方向移動。
[0031] h成擊噓由義'111化曲線t?T〇c的相關(guān)系數(shù)計算公式為；
[00 創(chuàng)
[0033] 其中，r為相關(guān)系數(shù)，Xi為某測井曲線第i個測井參數(shù)值，去為該測井曲線參數(shù)平均 值，yi為第i個單井TOC值，歹為所有單井TOC平均值。
[0034] 上述步驟7)中，選取的關(guān)系式中，如果TOC值出現(xiàn)負(fù)值，則只選取關(guān)系式中TOC為正 值的部分。
[0035] 實施例，鄂爾多斯盆地中東部奧陶系，只有下統(tǒng)和中統(tǒng)，上統(tǒng)缺失，自下而上分別 為冶里組、亮甲山組和馬家溝組。海相控源巖主要為中奧陶統(tǒng)馬家溝組碳酸鹽巖，有機(jī)質(zhì)豐 度普遍偏低，有機(jī)碳實驗數(shù)據(jù)大部分小于0.3%。建立中國鄂爾多斯盆地中東部奧陶系海相 碳酸鹽巖控源巖的有機(jī)碳含量測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型，其具體步驟如下：
[0036] 1)獲取研究區(qū)目的層段12口井的巖屯、有機(jī)碳?xì)v史數(shù)據(jù)，獲取該12口井已進(jìn)行過深 度矯正的測井曲線，測井曲線包括GR曲線、AC曲線、CN曲線、DEN曲線和化LD曲線；
[0037] 2)將現(xiàn)有單井有機(jī)碳數(shù)據(jù)和對應(yīng)單井的各個測井曲線數(shù)據(jù)都放到同一張圖中，并 作單井綜合柱狀圖，其中，測井曲線為曲線圖道，有機(jī)碳數(shù)據(jù)為桿狀圖道；
[0038] 3)綜合單井的各測井曲線數(shù)據(jù)，對有機(jī)碳數(shù)據(jù)進(jìn)行單井深度歸位，根據(jù)各測井曲 線數(shù)據(jù)來調(diào)整有機(jī)碳取樣點的深度位置，調(diào)整幅度不超過1米，其中，L14井TOC深度歸位前 后綜合柱狀圖，如圖2所示；
[0039] 4)讀取研究區(qū)域12 口井現(xiàn)有有機(jī)碳取樣點深度的各測井曲線值，計算TOC與各測 井曲線的相關(guān)系數(shù)；
[0040] 5)計算得至IjTOC與GR的相關(guān)系數(shù)為0.907，1'0(：與〔加勺相關(guān)系數(shù)為0.714，1'0(：與4(：的 相關(guān)系數(shù)為0.778，TOC與DEN的相關(guān)系數(shù)為-0.370，TOC與化LD的相關(guān)系數(shù)為-0.132;
[0041 ] 6)根據(jù)步驟5)，得至IjTOC與GR的相關(guān)系數(shù)最高，TOC與GR的相關(guān)性最好，建立TOC與 GR的散點圖，如圖3所示；
[0042] 7)擬合TOC與GR的關(guān)系式，把趨勢線設(shè)為線性關(guān)系，如圖4所示，建立線性關(guān)系式y(tǒng) =0.0035X-0.019，相關(guān)系數(shù) r2 = 0.8229;
[0043] 8)把趨勢線設(shè)為二次函數(shù)關(guān)系，如圖5所示，建立二次函數(shù)關(guān)系式y(tǒng) = 0.0 OOOHx2+ 0.0007X+0.061，相關(guān)系數(shù) r2 = 0.9217;
[0044] 9)把趨勢線設(shè)為指數(shù)關(guān)系，如圖6所示，建立指數(shù)關(guān)系式y(tǒng) = 0.059etei42x，相關(guān)系 數(shù) r2 = 0.6736;
[0045] 10)根據(jù)步驟7)至步驟9)，得到二次函數(shù)關(guān)系式的相關(guān)性最好，所W選擇y = 0.000014x2+0.0007X+0.061為用GR對TOC進(jìn)行預(yù)測的關(guān)系式；
[0046] 11)判斷TOC與GR的關(guān)系式是否出現(xiàn)負(fù)值，該關(guān)系式無負(fù)值出現(xiàn)，最后得出用GR預(yù) 測研究區(qū)域12 口井下一階段TOC的數(shù)學(xué)模型為:TOC = 0.00 0014GR2+0.0007GR+0.0610，通過 該模型對研究區(qū)域內(nèi)12 口井下一階段的有機(jī)碳含量進(jìn)行預(yù)測。
[0047] 上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可W 有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等 同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項】
1. 一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法，其特征在于:它包括以下步驟： 1) 獲取目的層段多口井不同深度的巖心有機(jī)碳?xì)v史數(shù)據(jù)，以及該多口井已進(jìn)行過深度 矯正的測井曲線； 2) 將現(xiàn)有單井有機(jī)碳數(shù)據(jù)和對應(yīng)單井的各個測井曲線數(shù)據(jù)都放到同一張圖中，并作單 井綜合柱狀圖； 3) 綜合單井的各個測井曲線數(shù)據(jù)，對有機(jī)碳數(shù)據(jù)進(jìn)行單井深度歸位，根據(jù)各個測井曲 線起伏來調(diào)整有機(jī)碳取樣點的深度位置； 4) 讀取目的區(qū)域多口井現(xiàn)有有機(jī)碳取樣點深度的各個測井曲線值，計算每條測井曲線 和TOC的相關(guān)系數(shù)； 5) 選取與TOC相關(guān)系數(shù)最高的測井曲線，如果選取的測井曲線是GR曲線，TOC與GR的相 關(guān)性最好，則進(jìn)行下一步，否則有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立失??； 6) 作TOC和GR的散點圖，通過TOC和GR散點圖判斷TOC和GR的相關(guān)性，擬合TOC和GR的關(guān) 系，分別建立TOC和GR的線性關(guān)系式、二次函數(shù)關(guān)系式和指數(shù)關(guān)系式； 7) 選取TOC和GR相關(guān)性最好的關(guān)系式，判斷該關(guān)系式是否出現(xiàn)負(fù)值，如果TOC出現(xiàn)負(fù)值， 則進(jìn)行修正，該關(guān)系式就是用GR預(yù)測TOC的數(shù)學(xué)模型，通過該模型對目的區(qū)域內(nèi)的多口井下 一階段的有機(jī)碳含量進(jìn)行預(yù)測。2. 如權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法，其特征在于:所 述步驟1)中，多口井在該區(qū)域內(nèi)均勻分布，測井曲線包括自然伽馬曲線、聲波時差曲線、中 子測井曲線、密度曲線和電阻率曲線。3. 如權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法，其特征在于:所 述步驟2)中，測井曲線為曲線圖道，有機(jī)碳數(shù)據(jù)為桿狀圖道。4. 如權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法，其特征在于:所 述步驟3)中，有機(jī)碳取樣點的深度位置根據(jù)碳酸鹽巖烴源巖泥質(zhì)含量越高則有機(jī)碳含量越 高的規(guī)律進(jìn)行調(diào)整，有機(jī)碳含量較高的位置，向自然伽馬值較高的方向移動，有機(jī)碳含量較 低的位置，向自然伽馬值較低的方向移動。5. 如權(quán)利要求1或4所述的一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法，其特征在 于:所述步驟3)中，有機(jī)碳取樣點的深度位置調(diào)整幅度不超過lm。6. 如權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法，其特征在于:所 述步驟4)中，各測井曲線與TOC的相關(guān)系數(shù)計算公式為：其中，r為相關(guān)系數(shù)，^為某測井曲線第i個測井參數(shù)值，f為該測井曲線參數(shù)平均值，yi 為第i個單井TOC值，f為所有單井TOC平均值。7. 如權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)碳含量的測井預(yù)測數(shù)學(xué)模型建立方法，其特征在于:所 述步驟7)中，選取的關(guān)系式中，如果T0C值出現(xiàn)負(fù)值，則只選取關(guān)系式中T0C為正值的部分。
【文檔編號】E21B49/08GK105822301SQ201610169864
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】高崗, 王程程, 李曉鳳, 李佳燁, 劉巖, 陳果
【申請人】中國石油大學(xué)(北京)