一種基于煤巖工業(yè)組分的聲波時差擴(kuò)徑影響校正方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于煤巖工業(yè)組分的聲波時差擴(kuò)徑影響校正方法，通過計(jì)算的煤巖工業(yè)組分，計(jì)算煤巖的最大聲波時差Δtmax；確定灰分含量為100％時的聲波時差Δta100和碳分含量為100％時的聲波時差Δtfc；將確定的灰分含量為100％時的聲波時差Δta100和碳分含量為100％時的聲波時差Δtfc100代入方程(5)，求出煤層的最大聲波時差Δtmax，通過對比實(shí)測的煤巖聲波時差值Δt與煤層的最大聲波時差Δtmax值的大小關(guān)系，實(shí)現(xiàn)聲波時差擴(kuò)徑影響的校正；利用煤巖工業(yè)組分灰分含量、碳分含量與聲波時差測井值間的內(nèi)在關(guān)系，對煤層氣儲層聲波時差擴(kuò)徑影響進(jìn)行校正，提高聲波時差擴(kuò)徑影響校正的精度。
【專利說明】一種基于煤巖工業(yè)組分的聲波時差擴(kuò)徑影響校正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煤層氣勘探開發(fā)中的測井技術(shù)，特別涉及一種基于煤巖工業(yè)組分的聲 波時差擴(kuò)徑影響校正方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 煤層埋藏淺，微孔隙和割理較為發(fā)育，煤層的機(jī)械強(qiáng)度低，鉆進(jìn)過程中容易坍塌， 擴(kuò)徑影響尤為突出。擴(kuò)徑會導(dǎo)致煤巖的聲波時差測井曲線產(chǎn)生不同程度的畸變，測得的聲 波時差值是泥漿與煤巖真實(shí)聲波時差及其他影響因素共同貢獻(xiàn)的總和，于是造成聲波時差 測井值常常難以表征煤層氣儲層的真實(shí)地質(zhì)特征。若不對嚴(yán)重失真的聲波時差原始測井?dāng)?shù) 據(jù)進(jìn)行必要的擴(kuò)徑影響校正，將勢必造成煤層氣儲層參數(shù)測井評價(jià)的精度降低，更為甚者 失去利用聲波時差測井進(jìn)行儲層評價(jià)的意義。
[0003] 盡管聲波時差在測量時已經(jīng)使用雙探測器補(bǔ)償原理做了擴(kuò)徑影響校正，但擴(kuò)徑較 嚴(yán)重時聲波時差測井值依然會受到井眼擴(kuò)大的影響。
[0004] 現(xiàn)有聲波時差擴(kuò)徑影響校正中，最常用方法是根據(jù)測井儀器制造公司提供的校正 圖版。此類圖版主要針對石油天然氣領(lǐng)域的砂巖儲層而研制的，而并非煤層氣儲層，將其用 于煤層氣儲層擴(kuò)徑影響校正，適用性將大大降低，其校正的精度難以滿足煤層氣儲層測井 評價(jià)的要求；密度刻度聲波時差校正法要求密度測井曲線不受擴(kuò)徑的影響，煤層氣儲層受 不同程度的擴(kuò)徑影響，擴(kuò)徑段的密度測井曲線也產(chǎn)生不同程度的畸變，因此利用失真的密 度測井值來反推聲波時差值，其誤差較高，精度難以保證；Smith--Gardner公式聯(lián)解法是 建立在深電阻率受擴(kuò)徑的影響較小、可以忽略不計(jì)基礎(chǔ)上的。然而，煤層氣儲層擴(kuò)徑影響較 為嚴(yán)重，泥漿對電阻率的影響不可忽略，校正效果隨之亦較差。
[0005] 從現(xiàn)有的聲波時差擴(kuò)徑影響校正方法來看，都不同程度地存在一些不足。尚且沒 有專門針對煤層氣儲層的聲波時差擴(kuò)徑影響校正方法，這給煤層氣儲層聲波時差擴(kuò)徑影響 的校正處理帶來不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有方法的不足，提供一種基于煤巖工業(yè)組分的聲波 時差擴(kuò)徑影響校正方法，利用煤巖工業(yè)組分灰分含量、碳分含量與聲波時差測井值間的內(nèi) 在關(guān)系，對煤層氣儲層聲波時差擴(kuò)徑影響進(jìn)行校正，提高聲波時差擴(kuò)徑影響校正的精度。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種基于煤巖工業(yè)組分的聲波時差擴(kuò)徑影響校正方法，包括以下步驟：
[0009] 步驟一、計(jì)算煤巖的工業(yè)組分：
[0010] 把煤層看成由碳分、灰分和水分3部分組成，計(jì)算得到煤層的碳分、灰分、水分含 量百分?jǐn)?shù)vfc;、va、vw;
[0011] 步驟二、計(jì)算煤巖的最大聲波時差A(yù)tnia :
[0012] 由于煤層中水分含量很小，可忽略不計(jì)，于是煤層的最大聲波時差是灰分的聲波 時差和碳分的聲波時差兩部分的貢獻(xiàn)綜合，如方程（5)所示：
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于煤巖工業(yè)組分的聲波時差擴(kuò)徑影響校正方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一、計(jì)算煤巖的工業(yè)組分： 把煤層看成由碳分、灰分和水分3部分組成，計(jì)算得到煤層的碳分、灰分、水分含量百 分?jǐn)?shù)HVw; 步驟二、計(jì)算煤巖的最大聲波時差A(yù)tma: 忽略煤層中的水分含量，煤層的最大聲波時差是由灰分的聲波時差和碳分的聲波時差 兩部分的貢獻(xiàn)綜合，如方程（5)所示：
式中：AtmaxS煤層的最大聲波時差，單位μs/m;Atfeicici為煤層100%含碳分時的聲波 時差，單位μs/m;Ataicici為煤層100%含灰分時的聲波時差，單位μs/m; 步驟三、確定灰分含量為100%時的聲波時差A(yù)taicici: 依據(jù)步驟一計(jì)算的煤巖灰分含量，統(tǒng)計(jì)煤層段的灰分含量和未受環(huán)境影響的聲波時差 測井值，以灰分含量為自變量，聲波時差為因變量進(jìn)行相關(guān)性分析，得到灰分含量與聲波時 差的內(nèi)在關(guān)系如方程（6)所示： Va =-1. 2941 ·At+565. 98 (6) 由方程（6)可知，當(dāng)灰分含量為100%時，聲波時差360. 1μs/m，即Ataicici = 360. 1μs/m； 步驟四、確定碳分含量為100%時的聲波時差Λtf。： 依據(jù)步驟一計(jì)算的煤巖碳分含量，統(tǒng)計(jì)煤層段的碳分含量和未受環(huán)境影響的聲波時差 測井值，以碳分含量為自變量，聲波時差為因變量進(jìn)行相關(guān)性分析，得到碳分含量與聲波時 差的內(nèi)在關(guān)系如方程（7)所示： Vfc = 1. 5678 ·At-565. 25 (7) 由方程⑵可知，當(dāng)碳分含量為100 %時，聲波時差424. 3μs/m，SPΛtfelQQ = 424. 3μs/m； 步驟五、基于煤巖工業(yè)組分的聲波時差擴(kuò)徑影響校正： 將步驟三、四確定的灰分含量為100%時的聲波時差A(yù)taicici和碳分含量為100%時的聲 波時差A(yù)tfclt?代入方程（5)，求出煤層的最大聲波時差A(yù)tmax，基于方程（8)、方程（9)，利 用實(shí)測的煤巖聲波時差值Δ?與煤層的最大聲波時差A(yù)tmax，便可實(shí)現(xiàn)基于煤巖工業(yè)組分 的聲波時差擴(kuò)徑影響的校正； 當(dāng)Atniax <At，則Atc =Atniax (8) 當(dāng) ^tniax >At，則Atc =At(9) 式中：At。為經(jīng)擴(kuò)徑影響校正后的聲波時差，μs/m。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤巖工業(yè)組分的聲波時差擴(kuò)徑影響校正方法，其特征在 于： 步驟一、具體步驟如下： 忽略相對體積小于1 %的成分，如二氧化硅、硝酸鹽、菱鐵礦、硫及其他稀散元素，把煤 層看成由碳分、灰分和水分3部分組成；根據(jù)煤巖工業(yè)組分體積物理模型的基本思想，構(gòu)建 煤巖的工業(yè)組分測井響應(yīng)方程，具體如下： 時差：Λt=Vfc ·Λtfc+Va ·Λta+Vw ·Λtw (I) 密度：Pb =Vfc ·Pfc+Va ·Pa+Vw·Pw⑵ 其中：100 =Vfc+Va+Vw (3) 式中：Λt、Λtf。、Λta、Λtw分別是煤巖、碳分、灰分、水分的縱波時差，單位μs/m;Pb、pf。、pa、p w分別是煤巖、碳分、灰分、水分的密度，單位g/cm3;Vfc;、Va、Vw分別是碳分、灰分、 水分含量百分?jǐn)?shù)； 通過上述3個方程建立的煤巖工業(yè)組分體積物理模型，求得煤層中碳分、灰分、水分的 含量。
【文檔編號】E21B47/14GK104453872SQ201410566682
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】湯小燕 申請人:西安科技大學(xué)