测井资料标准化方法适用性分析与优选策略

范宜仁，李 虎，丛云海，黄 瑞

(1.中国石油大学(华东)，山东 青岛 266580;2.CNPC测井重点实验室 中国石油大学(华东)，山东 青岛 266580)

引 言

区块测井资料标准化是进行油藏描述与储层评价的首要环节。由于开发区块不同油井空间位置不同、主要目的层埋深不同、测井时间与测井系列不同，为了准确获取地层信息，实现区块综合评价与多井对比，需要将开发区块内测井资料刻度到统一水平，保证储层参数计算精度与油藏评价的可靠性［1］。已有研究成果只针对特定油藏区块与特定标准化方法进行讨论，缺少对不同标准化方法的系统对比与标准化技术流程的分析［2］。在充分分析各种标准化方法的实现原理、优缺点与适用条件的基础上，对区块资料标准化流程与方法优选进行了深入研究。

1 测井资料标准化方法分析

测井资料标准化的主要依据是:具有相同或相似沉积环境的沉积物岩性、电性特征基本相同，即不同井同一标准层的测井响应相同或相似［3－4］。标准化方法包括定性分析与定量描述两大类，其中直方图法、重叠曲线法、骨架值法、构造深度趋势法等属于定性分析，趋势面分析法属于定量描述方法，前者忽略了测井值随空间位置的变化，而后者认为同一标准层的测井值是变化的，空间上遵循一定的变化趋势［5］。

(1)直方图法。统计工区内各井标准层测井响应，并建立频率直方图，与标准井(经岩心刻度)测井响应统计直方图进行比对，将不同井的测井值统一刻度到标准井。一般适用于勘探初期低精度标准化。

(2)重叠曲线法。将工区内各井标准层的测井曲线与关键井同一标准层测井曲线(经岩心刻度)同道绘制，通过对曲线的移动、叠合，求取最小移动量即为各井测井曲线的校正量。一般适用于勘探初期低精度标准化。

(3)骨架值分析法。将工区内各井标准层的孔隙度测井响应值投影到中子—密度 (或其他孔隙度测井方法)交会图版上，通过对比岩性骨架值与各井特征值的分布，从而进行综合校正。该方法可以作为勘探初期井数较少的低精度标准化方法之一，更多的则是用来对标准化处理结果的检验。

(4)构造深度趋势法。针对同一构造上的同一标准层，在埋深上差异很大(一般500 m以上)时，各井测井响应值主要由深度因素控制，AC、DEN、GR等测井值随深度按一定趋势变化(压实作用引起)，在骨架值分析与多点拟合的基础上，构造测井响应深度趋势进行标准化处理。

(5)趋势面分析法。一般来说，反映地下地质特征的地球物理测井信息在空间展布中具有一定的变化规律［6－7］，其特征值与其观测点的地理坐标构成立体空间中的点，趋势面分析则是在空间坐标的约束下，根据物理参数的测量值，拟合空间上连续变化的数学曲面，进而研究其空间分布特征及变化规律的方法。

该方法系统考虑了测井响应受空间展布的影响，一般适用于标准层深度差别不大，井网较密集的地区。

2 区块快速评价标准化流程建立与方法优选

2.1 区块快速评价标准化流程的建立

区块标准化处理主要包括:处理曲线选择、关键井分析、标准层选择、区块特征分析、标准化方法优选、处理结果检验等［8］，具体流程见图1。

图1 区块快速评价标准化处理流程

2.2 进行标准化处理的曲线选取

大多数测井数据的采集方式是以某种形式进行外部刻度，因此需要考虑不同系列仪器的刻度问题。特别是岩性与孔隙度测井曲线，受到测井系列、测井时间、目的层埋深差异及空间展布的影响较大，一般需要进行统一的刻度，如自然伽马(GR)、声波时差(AC)、补偿密度(DEN)、补偿中子(CNL)。

2.3 关键井选取与标准层确定

关键井选取是区块标准化处理的重点内容，它提供了全区各资料追踪对比的标准，在勘探初期尤为重要。

标准层是一切标准化方法所依赖的地质基础，标准层的选取应满足下列条件:沉积特征稳定、具有一定厚度，岩性、电性特征明显，在区块内广泛分布，靠近解释层位。一般来说，大套稳定泥岩、致密砂岩及致密灰岩可以作为良好的标准层。

2.4 区块资料特征分析

区块资料特征决定了标准化处理的方法与流程，在分析区块资料特征时主要考虑不同标准化方法的必备条件与区块本身的特征，一般来说，需要确定区块的勘探时期、关键井、井位坐标信息、测井质量、标准层埋深与空间展布特征等信息。

2.5 处理方法对比与优选

标准化方法优选主要是分析区块特征与不同标准化方法的适用条件，在勘探初期，井资料较少的情况下，较多采用的是定性标准化处理技术;而在勘探中后期，资料较多，同时也需要对区块进行高精度评价，因此往往采用定量标准化方法。不同区块特征资料对应的标准化方法见表1。

表1 不同区块特征资料对应的标准化方式

勘探初期，井数与资料较少，但存在关键井与 标准层时，可采用直方图法进行处理;如果存在关键井而没有标准层，则可采用重叠曲线法。在勘探开发中后期时，井网较密集，标准化处理的重点为分析区块测井响应差异的主控因素:当标准层埋深差异大于500 m时，测井响应更多受深度控制，可以通过构造深度趋势法进行标准化;当标准层埋深差异在200 m以内时，深度控制作用减弱，此时空间展布控制作用突显出来，可以采用趋势面标准化方法进行资料标准化处理。

3 油田实例分析

3.1 油田实例选取与处理

根据标准化优选方法与流程设计，选取国内外5个不同区块的测井数据进行标准化处理。各个区块的特征与标准化方法选取策略见表2。

表2 不同特征的实际区块标准化方法选取

图2 A区关键井与X井标准层中子分布直方图

图3 C区块标准层声波测井值标准化前后趋势面

其中A区块为中国东部某油田勘探区块，属于初期阶段，井数较少，选用直方图标准化进行快速 处理(图2)，其中图2a为该区块关键井标准层的中子频率分布图，图2b为X井标准层的实测中子值校正前后的频率分布，标准井的特征值为35.5 p.u.，而处理井的实测值为38 p.u.，因此该井的校正量为2.5 p.u.。C区块为中国某西部油田构造区块，属于勘探开发中后期，井网密集，标准层构造埋深差异小，因此采用趋势面标准化方法进行处理，在该区构造了2次趋势函数，处理后各测井特征值变化规律清晰，处理效果较好(图3)。E区块为海外某开发区块，标准层埋深在纵向上超过4 000 m，测井响应主要受深度控制，对该区进行构造深度标准化处理(图4)，由各井标准层测井响应值构造深度趋势，对偏离正常压实趋势线的BX1、BX2井声波测井曲线进行了校正。B、D区块分别同C、E区块特征类似，采用相同方法处理。

图4 E区块AC标准层声波测井值构造深度趋势结果

3.2 处理效果检验

图5 C区块标准化前后骨架值法检验图

对标准化处理结果，一般可采用骨架值法、岩心刻度测井法进行检验，以C区块与E区块为例，图5、6分别给出了标准化前后骨架值图版与标准化前后计算孔隙度(采用相同岩心与测井值拟合关系式)效果图。由中子—密度交会图可以看出C区块数据点标准化前比较分散，经过趋势面校正之后，数据点明显集中，并且靠近砂岩理论骨架值线;E区块测井数据标准化前计算孔隙度值与岩心分析值差异较大，标准化后计算精度较高，说明该区标准化处理效果较理想。

4 结论

(1)基于区块地质与测井资料特征，对不同标准化方法进行了分析对比，建立了区块快速标准化方法优选策略与技术流程;基于骨架值法与岩心刻度测井法可以验证标准化方法的准确性，通过对国内外多个区块实际资料处理，验证了优选策略的可靠性。

图6 D标准化前后测井建模计算孔隙度与岩心分析孔隙度结果对比

(2)在区块勘探开发初期，井眼数量与测井资料较少时，一般采用直方图法或重叠曲线法进行测井资料标准化;在区块勘探开发中后期，井眼数量与测井资料较多时，测井响应受深度与空间展布控制，应根据区块标准层分布特征，选取构造深度趋势法或趋势面法进行标准化。

［1］Doveton J H，Bornemann E.Log normalization by trend surface analysis［J］.The log analyst，1981，22(4):3 － 9.

［2］邹德江，于兴河，王晓畅，等.油藏研究中测井曲线标准化优化方法探讨［J］.石油地质与工程，2007，21(4):55－57.

［3］熊琦华，王志章，曾文冲.牛庄洼陷万全油田测井资料数据标准化［J］.石油大学学报:自然科学版，1991，15(3):28－35.

［4］王志章，熊琦华，宋杰英.测井资料标准化及应用效果［J］. 测井技术，1993，17(6):453 －461.

［5］王营营，孙莉莉，王志章.测井资料趋势面分析法标准化流程建立［J］.油气地球物理，2010，8(4):5－8.

［6］雍世和，张超谟，高楚桥，等.测井数据处理与综合解释［M］.东营:石油大学出版社，2002:320－349.

［7］雍世和.最优化测井解释［M］.东营:石油大学出版社，1987:54－77.

［8］谭茂金，范宜仁，张晋言.测井数据标准化方法研究及软件设计［J］.物探化探计算技术，2006，28(3):219－223.