[发明专利]一种页岩地层纵波及横波速度的校正方法

说明书

一种页岩地层纵波及横波速度的校正方法，首先收集资料、钻取岩心，然后通过灰度处理、二值化处理，统计出岩心的层理线密度；对岩心进行室内声波测量、并建立与现场测井资料的关系，最后以岩心的纵波、横波校正系数为因变量，页岩层理角度、层理线密度为自变量，建立页岩地层纵波校正系数K1和横波校正系数K2的计算模型。本发明校正方法具有精确性高、后期应用方便、所需参数少等优点，克服了现有校正方法从理论计算出发，计算时需要的参数多且部分不易获得、与实际测定值误差较大的不足。

技术领域

本发明属于石油测井技术领域，具体涉及一种页岩地层纵波及横波速度的校正方法。

背景技术

在石油测井中，声波测井仪器是在平行于井筒的情况下进行声波测量的，当井眼轨迹与地层层状相垂直时，声波测井中获取的波速是波速垂直于地层，能代表真实地层的波速；当井眼轨迹与地层层状成一定的倾角时，且地层为各向异性介质，声波测井中获取的波速将不垂直地层，也将偏离真实地层的波速，当井斜超过20°时，随着井斜角的增大，测井得到的泥岩声波速度显著增加。

对于页岩地层，声波测井除了受到地层各向异性和井斜角(或地层层状)的影响外，还将受到页岩地层的层理密度影响。另外，水平井技术是页岩气的高效开发的技术之一，而由于上述因素的存在，页岩地层的水平井波速会较大偏离真实地层波速，特别是页岩水平井中斜井段所测得的波速。

针对页岩气井的斜井段地层，为了准确的评价声波测井结果，需要对地层声波各向异性等影响进行校正。

发明内容

本发明的目的是提供一种页岩气井斜井段地层的纵波及横波速度校正方法，具有精确性高、后期应用方便、所需参数少等优点，克服了现有校正方法从理论计算出发，计算时需要的参数多且部分不易获得、与实际测定值误差较大的不足。

本发明采取的技术方案是：

一种页岩地层纵波及横波速度的校正方法，包括以下步骤：

第一步：收集研究区块的地质资料、测井资料；所述地质资料包括岩性、层组数据，所述测井资料包括地层倾角、纵波时差、横波时差测井数据；

第二步：采集研究区块有代表性的井下岩石样品，按照不同层理角度钻取标准圆柱体岩心试样，并测量标准圆柱体岩心试样的几何参数；

第三步：利用高像素单反相机对钻取的岩心试样端面进行拍照，对图像进行灰度化处理得到灰度图像，在此基础上进行图像二值化处理，得到二值化图像，从中统计出岩心试样的层理线密度；

第四步：利用声波透射法对岩心试样进行声波测量，获取岩心试样室内测量的纵波时差和横波时差数据，并将所获取的数据分别分成两部分，一部分作为建模数据，一部分作为验证数据；

第五步：建立声波透射法测得的声波数据和现场测井资料中的声波数据之间的转换关系式；

式中，为层理角度对应的纵波、横波时差，us/ft；DTC和DTS分别为现场测井资料的纵波时差和横波时差；p1、p2、w1、w2、e1、e2、f1、f2分别为回归方程的系数；

第六步：为了对页岩地层纵波时差、横波时差进行校正，分别引入纵波校正系数K1和横波校正系数K2，以第四步中的室内测量数据作为基础，以页岩岩心的纵波、横波校正系数为因变量，页岩层理角度层理线密度为自变量，建立页岩地层纵波校正系数K1和横波校正系数K2的计算模型，具体过程如下；

分别以室内测得的垂直层理方向(90°)的纵波时差、横波时差为基准，将第四步测得的其它角度的纵波时差、横波时差与其之比作为室内岩心的纵波校正系数K1和横波校正系数K2，见公式(5)和(6)：