[发明专利]利用PNN测井资料建立碳氧比和碳氢比解释模型的方法

摘要

利用PNN测井资料建立碳氧比和碳氢比解释模型的方法，包括以下步骤：1)通过常规测井数据获取泥质含量、地层水矿化度、孔隙度；2)优化PNN测井数据，得到地层真实的宏观俘获截面，计算含水饱和度；3)建立基于岩心实验数据的烃类、水、骨架和泥质的占比关系式；4)建立测井数据和岩心分析数据的关系，得到碳氧比、碳氢比模型；5)根据碳氧比、碳氢比解释模型，确定强、中、弱水淹层和油层的划分标准。本发明在已有PNN测井资料的基础上，不需要进行碳氧比能谱测井，即可建立碳氧比、碳氢比模型，并划分水淹级别，减少测井作业次数，克服碳氧比能谱测井测量距离短的不足，提高解释精度。

主权项

1.利用PNN测井资料建立碳氧比和碳氢比解释模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：获取基础数据1‑1通过伽马测井曲线计算地层的泥质含量；1‑2采用地层测试仪测量地层水矿化度；1‑3选用补偿密度测井，求取孔隙度；步骤二：优化PNN测井数据并计算含水饱和度2‑1热中子俘获后剩余量与衰减系数、热中子俘获时间的关系如式(1)所示：式(1)中，N(t)/N为热中子俘获后剩余量，λ为衰减系数，t为热中子俘获时间；2‑2热中子寿命和宏观俘获截面的数学关系式为：τ＝C/Σ      (2)式(2)中，τ为热中子寿命，Σ为宏观俘获截面，C为特定温度条件下、与对应热中子速度相应的常数；2‑3取纯水层数据，建立宏观俘获截面和地层水矿化度的关系式Σ＝aK+b     (3)式(3)中，K为地层水矿化度，a、b为常数；2‑4衰减系数与热中子寿命是倒数关系，再结合式(1)～(3)得到热中子俘获后剩余量与地层水矿化度、热中子俘获时间的关系：2‑5在公式(4)的基础上，根据时间和矿化度的变化，时间取0～1000μs，矿化度取0～200000ppm，建立热中子俘获后剩余量与时间、矿化度的关系曲线图；从曲线图上确定PNN测井仪计时开始的时间点，以消除井筒流体的影响，得到地层真实的宏观俘获截面；2‑6根据获得的宏观俘获截面数据，求取含水饱和度式(5)中，SW为含水饱和度，Σo为地层宏观俘获截面，Φ为孔隙度，Vsh为泥质含量，Σma为所有干固体(骨架，粉砂、干粘土胶体)的宏观俘获截面，Σsh为泥质的宏观俘获截面，Σh为烃类的宏观俘获截面，Σw为为水的宏观俘获截面；步骤三：建立基于岩心实验数据的烃类、水、骨架和泥质的占比关系式3‑1对岩心数据分析，获取黏土矿物中的元素，确定各个黏土矿物的分子式，黏土矿物主要成分为蒙脱石(X[Sl4O10](OH)2·H2O)、伊利石(K0.75(Al1.75X)[Si3.5Al0.5O10](OH)2)、高岭石(Al4[Si4O10](OH)8)和绿泥石(X3[Z4O10](OH)2·X3(OH)6)，其中，X、Z为Al、Mg、Fe、Si中的一种；利用场发射环境电子显微镜对取出的岩心资料分析，根据特征峰，确定X、Z元素，进而确定黏土矿物种类和含量，求取体积物理模型中泥质的氢、氧原子数；3‑2建立岩石物理体积模型，确定烃类、水、骨架和泥质各自的占比，其中，烃类、水、骨架和泥质占比相加为100％；步骤四：在步骤一～步骤三的基础上，建立测井测量数据和实验岩心分析数据的关系，进而得到碳氧比、碳氢比模型4‑1根据物质的量与阿伏伽德罗常数和原子数的关系，推算出原子数与物质的质量和摩尔质量的关系N＝NA×(m/M)      (6)式(6)中，N为原子数，NA为阿伏伽德罗常数，m为物质的质量，M为摩尔质量；4‑2根据式(6)的关系，取烃类、水、骨架和泥质的体积分别为单位体积，计算各部分在单位体积条件下的碳、氧、氢的原子数；再结合测井计算的孔隙度和含水饱和度，求取储层中各组成部分的碳、氧、氢的原子数其中，NC为储层中的碳原子数，P为黏土矿物的氧原子数，Q为黏土矿物的氢原子数，No为储层中的氧原子数，NH为储层中的氢原子数，d、f、g、h、i、j、k为常数；4‑3通过4‑2中计算的各部分的碳、氧、氢的原子数，最终得出碳、氧、氢原子数与含水饱和度、孔隙度和泥质含量的关系，即碳氧比、碳氢比模型步骤五：根据步骤四中建立的碳氧比、碳氢比解释模型，确定强、中、弱水淹层和油层的划分标准5‑1通过碳氧比、碳氢比解释模型计算的曲线，对油田采油井进行测井解释；5‑2将采油井射孔层的测井解释数据与5‑1的测井解释结果进行交会图分析，确定强、中、弱水淹层和油层的划分标准，并通过其他射孔层进行验证。