专利名称：状态空间解释模型提高水淹层精度的方法
技术领域：
本发明涉及石油地质勘探开发技术，属于一种状态空间解释模型提高水淹层精度的方法。
背景技术：
目前，国内外水淹层测井解释方法很多，大多是阿尔奇公式的变形，或是采用神经网络方法，其实用性在不同程度上均受到限制；常规的测井解释方法主要是根据测井资料的幅值信息进行储层参数解释，而在沉积砂岩储层中，由于水淹的影响，许多储层在多种曲线幅值信息完全相同的情况下，其水淹状况却差别很大，给水淹层测井解释带来很大困难，其根本原因就是没有考虑到储层的空间位置及水动力条件；同时现有的水淹层测井解释方法对国产测井系列(主要包括高分辨率深、浅侧向、微球形聚焦、井径、高分辨率声波、密度、微电位、微梯度、自然电位、自然伽马等)的幅值信息建立的解释模型，符合率较低，一般在40％左右，很难满足油田开发的需要。
发明内容
为了克服现有水淹层测井解释方法符合率低的不足，本发明提供一种状态空间解释模型提高水淹层精度的方法，该方法充分利用多种测井资料所反映的储层信息，借助于基本解释单元的有效划分，将储层的空间位置与水动力条件有机结合起来，使水淹层解释更趋合理，具有解释符合率高的特点。
本发明的技术方案是该状态空间解释模型提高水淹层精度的方法包括基本解释单元，a、基本解释单元确定，基本解释单元根据表外层之间大于或等于0.5米的距离来划分；b、初始条件的选择，以每个解释单元的顶层作为初始条件层，即顶层的水淹等级；c、双地层水电阻率模型，采用公式φt＝φe+A*φsh*Vshl+B*Vcld求取总孔隙度，其中A、B为修正系数；d、多区块综合处理，选择不同区块调整井的测井资料，按要求做加权平均处理，所有井的资料均已所得的值作为标准值，进行规范化处理。
本发明具有如下有益效果由于采用基本解释单元方法，使得储层水淹状况的对比与判定只在本解释单元内进行，一方面储层水淹级别的确定更加符合水淹机理，因为不同的沉积单元均有自己独特的水淹状况，彼此互相独立，只有各沉积单元内部各有效储层的水淹状况才具有可比性；另一方面即使一个或几个基本解释单元的水淹等级出现误判，也不会影响其它解释单元水淹等级的判定，仍能保持较高的解释精度和符合率；由于对测井资料采用规范化处理，使得不同区块的测井资料均能统一到一个标准上；先由状态空间解释模型确定水淹等级，再由经过改进的双地层水电阻率模型计算储层参数，这种“先定性、后定量”的解释方法使得储层参数计算更趋合理，该方法充分利用多种测井资料所反映的储层信息，借助于基本解释单元的有效划分，将储层的空间位置与水动力条件有机结合起来，使水淹层解释更趋合理，解释符合率高。
具体实施例下面结合具体实施例对本发明作进一步说明该态空间解释模型提高水淹层精度的方法包括基本解释单元，按下列步骤进行a、基本解释单元的确定基本解释单元根据表外层之间大于或等于0.5米的距离来划分，所谓的“基本解释单元”，就是把地质上的沉积单元映射或扩展到测井曲线上，并根据曲线特征划分出一个层段进行整体解释，这样的层段就称为基本解释单元；基本解释单元必须根据表外层之间的距离来划分，砂岩储层、有效储层均不能很好地划分基本解释单元，因为这些储层有一定的渗透性，不能将储层内的流体较好地隔离开，即储层间具有连通性，属于同一解释单元。一般地，表外层间的距离大于或等于1.0米视为一个独立的解释单元，若表外层间的泥岩夹层发育较好，具有很好的隔层效果，并且夹层厚度(即表外层间的距离)大于或等于0.5米，也可划分成一个独立的解释单元；小于0.5米，则不能划分，这样的夹层隔层效果较差，储层间的流体容易相互渗透。
b、初始条件的选择以每个解释单元的顶层作为初始条件层，即顶层的水淹等级；初始条件选择的正确与否，对解释单元内其它储层水淹等级的判断十分重要。初始条件的选择，必须根据多种测井资料进行综合确定，在本发明中，以每个解释单元的顶层作为初始条件层(根据水淹机理，在水趋砂岩储层，受水重力及岩性影响，顶层的水淹状况对基本解释单元内其它储层的水淹状况反映最为明显，根据测井资料的变化特征，能够较为准确地确定其它储层的水淹级别)，选择对储层水淹状况、岩性及孔渗条件反应明显的高分辨率深、浅侧向、高分辨率声波、微电位、微梯度、密度等六种测井资料的幅值信息，通过与邻近解释单元水淹状况、同一解释单元内其它储层的幅度信息，以及该储层的多种测井资料变化趋势综合判断，可以有效地确定每个解释单元的初始条件层，即顶层的水淹等级。
c、双地层水电阻率模型建立采用公式φt＝φe+A*φsh*Vshl+B*Vcld求取总孔隙度，其中A、B为修正系数；双地层水电阻率模型是根据测井资料的幅值信息进行储层参数计算的。在本发明中，由于先由状态空间解释模型确定水淹等级，再由双地层水电阻率模型计算储层参数，需要对原模型进行改进。一是在循环迭代过程中，按方法的要求，限制地层水电阻率和泥质含量的变化范围，使得求取的含水饱和度能够满足要求；二是对孔隙度的求取方式做了改进，原孔隙度的求取方程为φt＝φe+φsh*Vshl+Vcld，是一个理论推导的回归方程，代表总体的变化特征，但各储层均有不同的特定表现，运用该方程进行求解时，会带来一定的误差，有时误差还会很大，为此，在本发明中采用φt＝φe+A*φsh*Vshl+B*Vcld的形式，公式中的修正系数A和B，根据不同储层的具体特征，通过参数迭代即可确定，使得由该公式求取的总孔隙度更加接近真值。
d、多区块综合处理选择不同区块调整井的测井资料，按要求做加权平均处理，所有井的资料均已所得的值作为标准值，进行规范化处理。通过多区块综合处理的方式，对测井资料进行规范化处理，使得本发明研究的方法及其中参数的标定，更具普适性。
在测井解释过程中，储层特性的精确描述是极为复杂的，它属于分布参数系统，而且其特性往往具有非线性，有时甚至还具有随机性。在现代数学处理方法中，该类问题的数学模型可分为输入输出模型和状态空间模型两大类。输入输出模型利用微分方程和传递函数作为系统的数学模型来描写系统的输入与输出之间的关系，它只刻划过程的外特性而不深入到其内部，对系统内部其它变量不给出任何信息。状态空间分析方法是利用系统内部的状态变量来描述动态特性的，它是由一阶方程所构成的一个一个矩阵方程来描述系统特性的。一个n阶系统一般应确定n个状态变量。状态方程和输出方程结合起来形成动态方程，它即表达了系统内部的状态，又描述了其外部输出，故动态方程能给系统以完全的描述。利用该套方法，与常规的双地层水电阻率模型有机结合，则能够成功地实现“先定性、后定量”的水淹层解释。本发明的基本原理已在《测井技术》2001年第25卷第4期上发表。
利用上述方法对大庆油田高1129检25、北-50、南4-1-检728、南2-丁1-检430、检562、杏21检及29井共7口取心井167个层连续处理，总平均误差为孔隙度(Φ)1.31pu，渗透率(K)38.2％，含水饱和度(Sw)5.78，束缚水饱和度(Swb)3.17，水淹层综合解释符合率达到74.7％，满足了油田开发的需要。下面是利用该方法所得到的对比数据表
附表2 水淹层测井解释结果与岩心分析对比数据表
其它各采油厂的具体使用情况就不再一一例举，从上表中可以看出，先由状态空间解释模型确定水淹等级，再由经过改进的双地层水电阻率模型计算储层参数，这种“先定性、后定量”的解释方法使得储层参数计算更趋合理，该方法充分利用多种测井资料所反映的储层信息，借助于基本解释单元的有效划分，将储层的空间位置与水动力条件有机结合起来，使水淹层解释更趋合理，解释符合率高，值得推广使用。
权利要求
1.一种状态空间解释模型提高水淹层精度的方法，包括基本解释单元，其特征在于a、基本解释单元的确定基本解释单元根据表外层之间大于或等于0.5米的距离来划分；b、初始条件的选择以每个解释单元的顶层作为初始条件层，即顶层的水淹等级；c、双地层水电阻率模型建立采用公式φt＝φe+A*φsh*Vshl+B*Vcld求取总孔隙度，其中A、B为修正系数；d、多区块综合处理选择不同区块调整井的测井资料，按要求做加权平均处理，所有井的资料均已所得的值作为标准值，进行规范化处理。
全文摘要
一种状态空间解释模型提高水淹层精度的方法。主要解决现有水淹层测井解释方法符合率低的问题。其特征在于a.基本解释单元根据表外层之间大于或等于0.5米的距离来划分；b.以每个解释单元的顶层作为初始条件层，即顶层的水淹等级；c.采用公式φ
文档编号E21B47/00GK1563668SQ20041003067
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月5日 优先权日2004年4月5日
发明者李全厚, 姜萍, 石德勤, 陶宏根, 荆万学, 冯维龙, 李智林, 王建民, 李艳丽, 朱小康, 陈国华, 杜宗君, 孙桂兰 申请人:大庆石油管理局