多参数拟合曲线重构在永乐油田X区块测井解释中的应用

张明学，冯加志，邹继民

(1.东北石油大学 地球科学学院， 黑龙江 大庆 163000； 2.海油能源发展工程技术公司中海油监督中心， 天津 300000)

近年来，随着勘探开发技术的不断发展，国内外油气开采能力大幅提高，因此，单纯的构造沉积已经无法起到完全指导的作用，油水关系、成藏模式以及油气疏导运移能力等都成为影响开发水平的重要因素，油水界限模糊、成藏模式不清楚，都将对实际生产产生巨大影响。永乐油田X区块由于受斜坡带影响，构造与岩性认识复杂，导致油水界限模糊不清，油水关系混乱的局面，故急需有效的测井解释方法对油水关系进行梳理。

1 单一控制因素方法建立图版

1.1 区域概况

永乐油田位于松辽盆地中央坳陷区大庆长垣东斜坡，由大庆长垣向东过渡到三肇凹陷，跨大庆长垣和三肇凹陷两个二级构造带，斜坡呈“山峰”状。位于黑龙江省大庆市大同区境内的X区块，其西与北部分别于葡萄花油田葡南一断块和太平屯油田南部相邻。该区存在油层含水高以及高部位含水的油水分布问题，由于油水分布研究是进行测井解释的基础，更是进行储层预测的关键，急需建立有效的油水界限识别方法。自然电位和电阻率曲线以及声波时差曲线分别对流体性质与储层物性有较好的识别效果，因此，选取此3条曲线建立了油水层识别图版。

1.2 测井曲线标准化

以葡萄花油层顶部发育的稳定泥岩为标准层，采用直方图法对曲线进行标准化，标准化后曲线呈正态分布，一致性较好，如图1所示。

图1 声波时差曲线标准化前后对比Fig. 1 Comparison chart of acoustic time curve before and after standardization

大段泥岩岩性稳定，在自然电位曲线上显示为一条电位不变的泥岩基线，但由于水淹层的存在会导致基线发生偏移，因此对自然电位曲线进行基线漂移，如图2所示。

1.3 图版的建立

首先，通过对试油资料和实际测井资料的分析，根据四性关系的研究，对声波时差△t，电阻率ρ等参数进行了分析，为了便于实际应用，利用电阻率分别与声波时差和自然电位U尝试建立了永乐油田葡萄花的油、水层识别标准如图3、4所示。

图3 声波时差与电阻率关系Fig. 3 Relation between acoustic time and crossplot

从图3、4中可以看出，虽然电阻率对油水识别具有一定效果，但声波时差和电阻率关系区分程度一般，自然电位与电阻率对于油水区分性较好，油层、油水同层、水层分布较清晰，但仍无法有效区分油水。因此，单一变量无法有效的对油水界限进行区分。

图4 自然电位与电阻率关系 Fig. 4 Relation diagram between Spontaneous potential and crossplot

2 曲线重构方法建立图版

由于自然电位与电阻率的关系和其在声波时差与电阻率中关系相同，且自然电位与电阻率对于油水层识别效果较好，所以采用复合控制因素方法，将自然电位量纲化后利用频率融合的方法对曲线进行融合，步骤如下：

步骤1对自然电位曲线进行快速傅里叶变换(FFT)，得到自然电位曲线频率谱，利用低通滤波器公式：

(1)

Hsl(f)=Cl(f)×Hs(f)，

(2)

式中：Cl(f)——低通滤波函数；

f——频率；

fl——低通滤波器的截止频率；

Hs(f)——自然电位曲线频谱函数；

Hsl(f)——自然电位曲线低频部分。

通过低通滤波处理得到低频分量频谱曲线。

步骤2对电阻率曲线进行快速傅里叶变换(FFT)，得到深侧向电阻率曲线频谱，根据高通滤波器公式：

(3)

HRh(f)=Ch(f)×HR(f)，

(4)

式中：Ch(f)——高通滤波函数；

fh——高通滤波器的截止频率；

HR(f)——电阻率曲线频谱函数；

HRh(f)——电阻率曲线高频部分[7]。

通过高通滤波处理得到高频分量频谱曲线。

步骤3将步骤1得到的自然电位低频分量频谱曲线Hsl(f)和步骤2得到的电阻率高频分量频谱曲线HRh(f)进行融合，得到拟合曲线。拟合曲线为经过融合保留了自然电位与电阻率特性的新曲线，利用电阻率和拟合曲线建立图版，如图5所示。

图5 永乐油田葡萄花油层流体识别标准Fig. 5 Standard for fluid identification of Putaohua reservoir in Yongle Oilfield

从图5可以看出，油层、油水同层、水层区分效果较好。

油层：以ρ=10.8 Ω·m，ρNH=277.5 Ω·m和ρ=8.6 Ω·m，ρNH=288.0 Ω·m为拐点的折线区域。

油水同层：以ρ=10.0 Ω·m，ρNH=231.0 Ω·m和ρ=7.1 Ω·m，ρNH=246.5 Ω·m为拐点的折线区域。

水层：ρ=5.6 Ω·m，ρNH=205.2 Ω·m为拐点的区域。

图版建立完成后，需要检验其精度，以验证是否准确，其中显示出永乐油田葡萄花油层11口井53个试油点的电阻率与声波时差关系图，其中油层23个，同层22个，水层8个，符合点达50个，符合率达94.3%，符合率较高，远超过精度要求，因此得到最终油水解释图版。

3 结束语

多参数拟合的曲线重构方法从曲线自身高频、低频段的响应特征出发，将2种曲线有机的结合，融合后的曲线包含了原曲线各自的信息，更加准确的对测井解释油水层作出识别，且精度较高。该方法对后续的油水关系梳理、油水系统分析提供理论基础，曲线重构的思想也将对今后的测井解释方法作出重要指导。