專利名稱：狀態(tài)空間解釋模型提高水淹層精度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油地質(zhì)勘探開發(fā)技術(shù)，屬于一種狀態(tài)空間解釋模型提高水淹層精度的方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外水淹層測(cè)井解釋方法很多，大多是阿爾奇公式的變形，或是采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，其實(shí)用性在不同程度上均受到限制；常規(guī)的測(cè)井解釋方法主要是根據(jù)測(cè)井資料的幅值信息進(jìn)行儲(chǔ)層參數(shù)解釋，而在沉積砂巖儲(chǔ)層中，由于水淹的影響，許多儲(chǔ)層在多種曲線幅值信息完全相同的情況下，其水淹狀況卻差別很大，給水淹層測(cè)井解釋帶來很大困難，其根本原因就是沒有考慮到儲(chǔ)層的空間位置及水動(dòng)力條件；同時(shí)現(xiàn)有的水淹層測(cè)井解釋方法對(duì)國產(chǎn)測(cè)井系列(主要包括高分辨率深、淺側(cè)向、微球形聚焦、井徑、高分辨率聲波、密度、微電位、微梯度、自然電位、自然伽馬等)的幅值信息建立的解釋模型，符合率較低，一般在40％左右，很難滿足油田開發(fā)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有水淹層測(cè)井解釋方法符合率低的不足，本發(fā)明提供一種狀態(tài)空間解釋模型提高水淹層精度的方法，該方法充分利用多種測(cè)井資料所反映的儲(chǔ)層信息，借助于基本解釋單元的有效劃分，將儲(chǔ)層的空間位置與水動(dòng)力條件有機(jī)結(jié)合起來，使水淹層解釋更趨合理，具有解釋符合率高的特點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該狀態(tài)空間解釋模型提高水淹層精度的方法包括基本解釋單元，a、基本解釋單元確定，基本解釋單元根據(jù)表外層之間大于或等于0.5米的距離來劃分；b、初始條件的選擇，以每個(gè)解釋單元的頂層作為初始條件層，即頂層的水淹等級(jí)；c、雙地層水電阻率模型，采用公式φt＝φe+A*φsh*Vshl+B*Vcld求取總孔隙度，其中A、B為修正系數(shù)；d、多區(qū)塊綜合處理，選擇不同區(qū)塊調(diào)整井的測(cè)井資料，按要求做加權(quán)平均處理，所有井的資料均已所得的值作為標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)行規(guī)范化處理。
本發(fā)明具有如下有益效果由于采用基本解釋單元方法，使得儲(chǔ)層水淹狀況的對(duì)比與判定只在本解釋單元內(nèi)進(jìn)行，一方面儲(chǔ)層水淹級(jí)別的確定更加符合水淹機(jī)理，因?yàn)椴煌某练e單元均有自己獨(dú)特的水淹狀況，彼此互相獨(dú)立，只有各沉積單元內(nèi)部各有效儲(chǔ)層的水淹狀況才具有可比性；另一方面即使一個(gè)或幾個(gè)基本解釋單元的水淹等級(jí)出現(xiàn)誤判，也不會(huì)影響其它解釋單元水淹等級(jí)的判定，仍能保持較高的解釋精度和符合率；由于對(duì)測(cè)井資料采用規(guī)范化處理，使得不同區(qū)塊的測(cè)井資料均能統(tǒng)一到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上；先由狀態(tài)空間解釋模型確定水淹等級(jí)，再由經(jīng)過改進(jìn)的雙地層水電阻率模型計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)，這種“先定性、后定量”的解釋方法使得儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算更趨合理，該方法充分利用多種測(cè)井資料所反映的儲(chǔ)層信息，借助于基本解釋單元的有效劃分，將儲(chǔ)層的空間位置與水動(dòng)力條件有機(jī)結(jié)合起來，使水淹層解釋更趨合理，解釋符合率高。
具體實(shí)施例下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明該態(tài)空間解釋模型提高水淹層精度的方法包括基本解釋單元，按下列步驟進(jìn)行a、基本解釋單元的確定基本解釋單元根據(jù)表外層之間大于或等于0.5米的距離來劃分，所謂的“基本解釋單元”，就是把地質(zhì)上的沉積單元映射或擴(kuò)展到測(cè)井曲線上，并根據(jù)曲線特征劃分出一個(gè)層段進(jìn)行整體解釋，這樣的層段就稱為基本解釋單元；基本解釋單元必須根據(jù)表外層之間的距離來劃分，砂巖儲(chǔ)層、有效儲(chǔ)層均不能很好地劃分基本解釋單元，因?yàn)檫@些儲(chǔ)層有一定的滲透性，不能將儲(chǔ)層內(nèi)的流體較好地隔離開，即儲(chǔ)層間具有連通性，屬于同一解釋單元。一般地，表外層間的距離大于或等于1.0米視為一個(gè)獨(dú)立的解釋單元，若表外層間的泥巖夾層發(fā)育較好，具有很好的隔層效果，并且夾層厚度(即表外層間的距離)大于或等于0.5米，也可劃分成一個(gè)獨(dú)立的解釋單元；小于0.5米，則不能劃分，這樣的夾層隔層效果較差，儲(chǔ)層間的流體容易相互滲透。
b、初始條件的選擇以每個(gè)解釋單元的頂層作為初始條件層，即頂層的水淹等級(jí)；初始條件選擇的正確與否，對(duì)解釋單元內(nèi)其它儲(chǔ)層水淹等級(jí)的判斷十分重要。初始條件的選擇，必須根據(jù)多種測(cè)井資料進(jìn)行綜合確定，在本發(fā)明中，以每個(gè)解釋單元的頂層作為初始條件層(根據(jù)水淹機(jī)理，在水趨砂巖儲(chǔ)層，受水重力及巖性影響，頂層的水淹狀況對(duì)基本解釋單元內(nèi)其它儲(chǔ)層的水淹狀況反映最為明顯，根據(jù)測(cè)井資料的變化特征，能夠較為準(zhǔn)確地確定其它儲(chǔ)層的水淹級(jí)別)，選擇對(duì)儲(chǔ)層水淹狀況、巖性及孔滲條件反應(yīng)明顯的高分辨率深、淺側(cè)向、高分辨率聲波、微電位、微梯度、密度等六種測(cè)井資料的幅值信息，通過與鄰近解釋單元水淹狀況、同一解釋單元內(nèi)其它儲(chǔ)層的幅度信息，以及該儲(chǔ)層的多種測(cè)井資料變化趨勢(shì)綜合判斷，可以有效地確定每個(gè)解釋單元的初始條件層，即頂層的水淹等級(jí)。
c、雙地層水電阻率模型建立采用公式φt＝φe+A*φsh*Vshl+B*Vcld求取總孔隙度，其中A、B為修正系數(shù)；雙地層水電阻率模型是根據(jù)測(cè)井資料的幅值信息進(jìn)行儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算的。在本發(fā)明中，由于先由狀態(tài)空間解釋模型確定水淹等級(jí)，再由雙地層水電阻率模型計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)，需要對(duì)原模型進(jìn)行改進(jìn)。一是在循環(huán)迭代過程中，按方法的要求，限制地層水電阻率和泥質(zhì)含量的變化范圍，使得求取的含水飽和度能夠滿足要求；二是對(duì)孔隙度的求取方式做了改進(jìn)，原孔隙度的求取方程為φt＝φe+φsh*Vshl+Vcld，是一個(gè)理論推導(dǎo)的回歸方程，代表總體的變化特征，但各儲(chǔ)層均有不同的特定表現(xiàn)，運(yùn)用該方程進(jìn)行求解時(shí)，會(huì)帶來一定的誤差，有時(shí)誤差還會(huì)很大，為此，在本發(fā)明中采用φt＝φe+A*φsh*Vshl+B*Vcld的形式，公式中的修正系數(shù)A和B，根據(jù)不同儲(chǔ)層的具體特征，通過參數(shù)迭代即可確定，使得由該公式求取的總孔隙度更加接近真值。
d、多區(qū)塊綜合處理選擇不同區(qū)塊調(diào)整井的測(cè)井資料，按要求做加權(quán)平均處理，所有井的資料均已所得的值作為標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)行規(guī)范化處理。通過多區(qū)塊綜合處理的方式，對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行規(guī)范化處理，使得本發(fā)明研究的方法及其中參數(shù)的標(biāo)定，更具普適性。
在測(cè)井解釋過程中，儲(chǔ)層特性的精確描述是極為復(fù)雜的，它屬于分布參數(shù)系統(tǒng)，而且其特性往往具有非線性，有時(shí)甚至還具有隨機(jī)性。在現(xiàn)代數(shù)學(xué)處理方法中，該類問題的數(shù)學(xué)模型可分為輸入輸出模型和狀態(tài)空間模型兩大類。輸入輸出模型利用微分方程和傳遞函數(shù)作為系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來描寫系統(tǒng)的輸入與輸出之間的關(guān)系，它只刻劃過程的外特性而不深入到其內(nèi)部，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部其它變量不給出任何信息。狀態(tài)空間分析方法是利用系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)變量來描述動(dòng)態(tài)特性的，它是由一階方程所構(gòu)成的一個(gè)一個(gè)矩陣方程來描述系統(tǒng)特性的。一個(gè)n階系統(tǒng)一般應(yīng)確定n個(gè)狀態(tài)變量。狀態(tài)方程和輸出方程結(jié)合起來形成動(dòng)態(tài)方程，它即表達(dá)了系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)，又描述了其外部輸出，故動(dòng)態(tài)方程能給系統(tǒng)以完全的描述。利用該套方法，與常規(guī)的雙地層水電阻率模型有機(jī)結(jié)合，則能夠成功地實(shí)現(xiàn)“先定性、后定量”的水淹層解釋。本發(fā)明的基本原理已在《測(cè)井技術(shù)》2001年第25卷第4期上發(fā)表。
利用上述方法對(duì)大慶油田高1129檢25、北-50、南4-1-檢728、南2-丁1-檢430、檢562、杏21檢及29井共7口取心井167個(gè)層連續(xù)處理，總平均誤差為孔隙度(Φ)1.31pu，滲透率(K)38.2％，含水飽和度(Sw)5.78，束縛水飽和度(Swb)3.17，水淹層綜合解釋符合率達(dá)到74.7％，滿足了油田開發(fā)的需要。下面是利用該方法所得到的對(duì)比數(shù)據(jù)表



附表2 水淹層測(cè)井解釋結(jié)果與巖心分析對(duì)比數(shù)據(jù)表



其它各采油廠的具體使用情況就不再一一例舉，從上表中可以看出，先由狀態(tài)空間解釋模型確定水淹等級(jí)，再由經(jīng)過改進(jìn)的雙地層水電阻率模型計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)，這種“先定性、后定量”的解釋方法使得儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算更趨合理，該方法充分利用多種測(cè)井資料所反映的儲(chǔ)層信息，借助于基本解釋單元的有效劃分，將儲(chǔ)層的空間位置與水動(dòng)力條件有機(jī)結(jié)合起來，使水淹層解釋更趨合理，解釋符合率高，值得推廣使用。
權(quán)利要求
1.一種狀態(tài)空間解釋模型提高水淹層精度的方法，包括基本解釋單元，其特征在于a、基本解釋單元的確定基本解釋單元根據(jù)表外層之間大于或等于0.5米的距離來劃分；b、初始條件的選擇以每個(gè)解釋單元的頂層作為初始條件層，即頂層的水淹等級(jí)；c、雙地層水電阻率模型建立采用公式φt＝φe+A*φsh*Vshl+B*Vcld求取總孔隙度，其中A、B為修正系數(shù)；d、多區(qū)塊綜合處理選擇不同區(qū)塊調(diào)整井的測(cè)井資料，按要求做加權(quán)平均處理，所有井的資料均已所得的值作為標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)行規(guī)范化處理。
全文摘要
一種狀態(tài)空間解釋模型提高水淹層精度的方法。主要解決現(xiàn)有水淹層測(cè)井解釋方法符合率低的問題。其特征在于a.基本解釋單元根據(jù)表外層之間大于或等于0.5米的距離來劃分；b.以每個(gè)解釋單元的頂層作為初始條件層，即頂層的水淹等級(jí)；c.采用公式φ
文檔編號(hào)E21B47/00GK1563668SQ20041003067
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月5日
發(fā)明者李全厚, 姜萍, 石德勤, 陶宏根, 荊萬學(xué), 馮維龍, 李智林, 王建民, 李艷麗, 朱小康, 陳國華, 杜宗君, 孫桂蘭 申請(qǐng)人:大慶石油管理局