一种铀矿综合测井曲线井眼环境校正方法与流程

本发明属于砂岩铀矿地球物理测井技术领域，具体涉及一种铀矿综合测井曲线井眼环境校正方法。

背景技术：

野外采集地球物理测井数据时，钻孔内的环境如井径扩大、泥浆密度与矿化度变化、泥饼和泥浆侵入带厚度、地层温度与压力，以及测井探管外径等非地层因素会对地球物理测井曲线产生重要的影响。

国内外石油和煤田等测井公司均制作了与他们所生产仪器相配套的测井曲线环境校正解释图版，也研发了相配套的环境校正软件。而国内地矿相关单位却没有开展针对小口径钻孔测井曲线的环境校正工作。并且测井曲线的环境影响校正图版及校正软件是针对各自测井系统的特征在不同环境条件下实验模拟的，具有一定的局限性和适用范围。

基于以上问题，有必要根据hd4002系统的特征，建立一套适合该系统铀矿综合测井曲线的井眼环境校正方法，并研发出相应的处理软件，以此消除测井过程中的环境影响，得到反映原状地层的真实测井曲线。

技术实现要素：

本发明的目的是建立一套适合hd4002系统铀矿综合测井曲线的井眼环境校正方法，满足砂岩型铀矿地球物理测井资料精细化处理与解释的需求。

本发明采用的技术方案：

一种铀矿综合测井曲线井眼环境校正方法，包括如下步骤：步骤1建立井筒模型；步骤2建立自然伽马测井曲线的校正图版和校正公式；步骤3建立补偿密度测井曲线的校正图版和校正公式；步骤4建立声波时差测井曲线的校正图版和校正公式；步骤5建立三侧向电阻率测井曲线的校正图版和校正公式；步骤6编写砂岩铀矿综合测井曲线可视化环境校正软件。

所述步骤1中，井筒模型包括三大类：一类是井筒直径大于测井探头直径1mm；二类是井筒直径均匀变化，并在井筒内放置水；三类是井筒直径均匀变化，并在井筒内放置不同密度和矿化度的泥浆液体。

所述步骤2的具体步骤为，将采集自然伽马测井曲线的探头放置在三种类型的井筒模型中，分别采集自然伽马测井数据，剔除异常值，取平均值，建立自然伽马校正图版，并根据自然伽马校正图版中曲线的拟合得到的校正公式。

所述校正公式为

grc＝a·gr·exp[0.0358·ρm·(d-di)-0.6021](1)

式中，gr和grc分别表示环境校正前和校正后的伽马测井值，单位cps；d和di分别表示井筒直径和仪器外径，单位为mm；ρm为钻孔内泥浆密度，单位为g/cm³；a是复合参数，它与仪器的外径、扩径率和地区地质背景有关。

所述步骤3的具体步骤为，将采集补偿密度测井曲线的探头放置在三种类型的井筒模型中，分别采集补偿密度测井数据，剔除异常值，取平均值，建立补偿密度校正图版，并根据补偿密度校正图版中曲线的拟合得到的校正公式。

所述校正公式为

denc＝den+a·(d-bit)·(dent-ρm)(2)

式中，den和denc分别表示环境校正前和校正后的密度测井值，单位为g/cm³；bit表示钻头直径，单位mm；d为井筒直径，单位mm；dent为纯砂岩地层密度，单位为g/cm³；ρm为钻孔内泥浆密度，单位为g/cm³；a为受地区限制的校正比例系数。

所述步骤4的具体步骤为，将采集声波时差测井曲线的探头放置在一类和二类井筒模型中，采集声波时差测井数据，剔除异常值，取平均值，建立声波时差校正图版，并根据声波时差校正图版中曲线的拟合得到的校正公式。

所述校正公式为

acc＝ac-a·((d-bit)/12)·bit(3)

式中，ac和acc分别表示环境校正前和校正后的密度测井值，单位为μs/m；bit表示钻头直径，单位mm；d为井筒直径，单位mm；a为受地区限制的校正比例系数。

所述步骤5的具体步骤为，将采集三侧向电阻率测井曲线的探头放置在三种类型的井筒模型中，采集三侧向电阻率测井数据，剔除异常值，取平均值，建立三侧向电阻率校正图版，并根据三侧向电阻率校正图版中曲线的拟合得到的校正公式。

所述校正公式为

rt_corre/rt＝1.22-0.039·lg(rt/rm+1.983)(4)

式中，rt和rt_corre分别为校正前、后的三侧向电阻率和浅侧向电阻率，rm为泥浆电阻率。

本发明的有益效果：

砂泥岩地层井筒内扩径和泥浆对测井资料解译地层的影响是巨大的，需要进行环境校正。研究测井资料的环境校正技术，求取能够反应真实地层电阻率、密度、声波等信息，校正后的测井曲线能显著提高测井资料解译的精度和合理性，对其它地区开展测井环境校正具有一定的参考和借鉴意义。

附图说明

图1是一类井筒模型；

图2为二类井筒模型；

图3为三类井筒模型；

图4是hd4002系统砂岩铀矿综合测井曲线井眼环境影响校正流程图；

图5是hd4002系统自然伽马测井曲线井径和泥浆校正图版；

图6是hd4002系统补偿密度测井曲线井径和泥浆校正图版；

图7是hd4002系统声波测井曲线井径校正图版；

图8是hd4002系统三侧向电阻率测井曲线井径和泥浆校正图版。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种铀矿综合测井曲线井眼环境校正方法作进一步详细描述。

如图4所示，本发明提供的一种铀矿综合测井曲线井眼环境校正方法，包括如下步骤：

步骤(1)建立如图1-图3所示的井筒模型，其中一类井筒模型的直径设置有41mm，46mm和61mm(采集自然伽马测井曲线的探头直径为40mm，采集声波时差测井曲线的探头直径为45mm，采集三侧向电阻率和补偿密度测井曲线的探头直径为60mm)。

二类井筒模型的直径设置有80、120、160、200、240、280和320mm。

三类井筒模型的直径设置有80、120、160、200、240、280和320mm，泥浆密度设置有1.0、1.2、1.4、1.6、1.8和2.0g/cm³，泥浆电阻率设置有1.0、1.2、1.4、1.6、1.8和2.0ω·m；

步骤(2)建立自然伽马测井曲线的校正图版和校正公式。将采集自然伽马测井曲线的探头放置在三种类型的井筒模型中，分别采集不受井径扩大和泥浆影响的自然伽马测井曲线、仅受井径扩大影响的自然伽马测井曲线、同时受井径扩大和泥浆影响的自然伽马测井曲线。

在每种类型井筒中采集多组自然伽马测井数据，剔除异常值，取平均值，建立自然伽马校正图版(图5所示)，横坐标设置为井筒直径和仪器直径的差值，纵坐标为伽马校正值和测量值的比值。

通过对图3校正图版中曲线的拟合得到的校正公式如下：

grc＝a·gr·exp[0.0358·ρm·(d-di)-0.6021](1)

式中，gr和grc分别表示环境校正前和校正后的伽马测井值，单位cps；d和di分别表示井筒直径和仪器外径，单位为mm；ρm为钻孔内泥浆密度，单位为g/cm³；a是复合参数，它与仪器的外径、扩径率和地区地质背景有关。

步骤(3)建立补偿密度测井曲线的校正图版和校正公式。将采集补偿密度测井曲线的探头放置在三种类型的井筒模型中，设置7种砂岩地层的密度，分别为1.8、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8和3.0g/cm³。分别采集不受井径扩大和泥浆影响的补偿密度测井曲线、仅受井径扩大影响的补偿密度测井曲线、同时受井径扩大和泥浆影响的补偿密度测井曲线。

在每种类型井筒中采集多组补偿密度测井数据，剔除异常值，取平均值，建立补偿密度校正图版(图6所示)，横坐标为钻孔直径，纵坐标为密度曲线的校正量。

通过对图4校正图版中曲线的拟合得到的校正公式如下：

denc＝den+a·(d-bit)·(dent-ρm)(2)

式中，den和denc分别表示环境校正前和校正后的密度测井值，单位为g/cm³；bit表示钻头直径，单位mm；d为井筒直径，单位mm；dent为纯砂岩地层密度，单位为g/cm³；ρm为钻孔内泥浆密度，单位为g/cm³；a为受地区限制的校正比例系数，在0.008左右进行调整。

步骤(4)建立声波时差测井曲线的校正图版和校正公式。hd4002系统补偿声波测井探头对井眼影响有较强的补偿作用。因此，声波时差测井相对于密度测井，其受井眼影响较小，但当扩径严重(扩径率大于30％)或者井壁很不规则时，声波时差明显增大。受泥浆密度影响不大。

将采集声波时差测井曲线的探头放置在一类和二类井筒模型中，采集不受井径扩大影响和受井径扩大影响的声波时差测井曲线。在每种类型井筒中采集多组声波时差测井数据，剔除异常值，取平均值，建立声波时差校正图版(图7所示)，横坐标为钻孔直径，纵坐标为声波时差曲线的校正量。

通过对图5校正图版中曲线的拟合得到的校正公式如下：

acc＝ac-a·((d-bit)/12)·bit(3)

式中，ac和acc分别表示环境校正前和校正后的密度测井值，单位为μs/m；bit表示钻头直径，单位mm；d为井筒直径，单位mm；a为受地区限制的校正比例系数，在0.05左右进行调整。

步骤(5)建立三侧向电阻率测井曲线的校正图版和校正公式。将采集三侧向电阻率测井曲线的探头放置在三种类型的井筒模型中，采集不受井径扩大和泥浆影响的三侧向电阻率测井曲线、仅受井径扩大影响的三侧向电阻率测井曲线、同时受井径扩大和泥浆影响的三侧向电阻率测井曲线。

在每种类型井筒中采集多组三侧向电阻率测井数据，剔除异常值，取平均值，建立三侧向电阻率校正图版(图8所示)，横坐标为地层与泥浆电阻率的比值，纵坐标为三侧向电阻率的校正量。

通过对图6校正图版中曲线的拟合得到的校正公式如下：

rt_corre/rt＝1.22-0.039·lg(rt/rm+1.983)(4)

式中，rt和rt_corre分别为校正前、后的三侧向电阻率和浅侧向电阻率，rm为泥浆电阻率。

步骤(6)编写hd4002系统砂岩铀矿综合测井曲线可视化环境校正软件。将预处理后的测井曲线输入到环境校正软件中，实现测井曲线的自动环境校正。