基于地震和井径约束的声波曲线校正方法与流程

本发明涉及油田勘探技术领域，特别是涉及到一种基于地震和井径约束的声波曲线校正方法。

背景技术

井壁垮塌(扩径)是导致测井过程中声波时差曲线出现异常的重要原因。目前针对井壁垮塌进行校正的方法主要有两类：

第一类是基于声波测井的基本原理出发,对声波测井仪器经过井径扩径段时声波到达接收器的射线路径进行分析,找出产生声波时差异常的原因，从而进行校正。

第二类是分析统计校正法。这种方法利用选取的井径状况良好的标准井或者井径状况良好的某一层段，统计不同岩性的声波时差，然后对垮塌井段的声波曲线进行校正。

第一类从测井原理和方法出发，校正结果相对准确一些，但是专业性比较强，普通地质人员难以操作和实施。第二类原理简单，容易操作和实现，但是由于涉及大量的统计和分析，工作量较大，此外，如果垮塌井段若出现特殊岩性，则容易出现误差。为此我们发明了一种基于地震和井径约束的声波曲线校正方法，解决了以上技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够准确的对井壁垮塌段的声波曲线进行校正，而且操作相对简单、便于实现的基于地震和井径约束的声波曲线校正方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于地震和井径约束的声波曲线校正方法，该基于地震和井径约束的声波曲线校正方法包括：步骤1，进行合成地震记录标定，确定两个包含井壁垮塌段的地震反射轴a和地震反射轴b，并计算地震反射轴a、b间的地震双程时差δt1；步骤2，计算合成地震记录上与地震反射轴a、b对应的反射轴间的双程时差δt2；步骤3，分别计算原始声波曲线及校正后的声波曲线与地震反射轴a、b对应的深度段间的值的总和σac、σac；步骤4，计算校正系数k，进行声波时差曲线的校正。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，利用原始声波曲线进行合成地震记录标定，在过井地震剖面上选取两个能够包含井壁垮塌段且地震反射特征容易识别的地质界面所对应的地震反射轴a和地震反射轴b，并计算地震反射轴a、b间的地震双程时差δt1。

在步骤2中，利用原始声波曲线所做的合成地震记录标定的结果，计算合成地震记录上与步骤1中选取的两个地质界面对应的地震反射轴a’、b’间的双程时差δt2。

在步骤3中，计算原始声波曲线与步骤1选定的两个地质界面对应的深度段间的声波时差值的总和σac,然后根据公式1计算校正后与步骤1选定的两个地质界面对应的深度段间的声波时差总和σac，

式中：δt1-选定的两个地质界面对应的地震反射轴a、b间的地震双程时差，单位为毫秒；

δt2-合成地震记录上与选定的两个地质界面对应的地震反射轴a’、b’间的双程时差，单位为毫秒；

ac-原始声波时差；

ac-校正后的声波时差；

σac-原始声波曲线与选定的两个地质界面对应的深度段间的声波值的总和；

σac-与选定的两个地质界面对应的深度段间的校正后的声波时差值的总和。

在步骤4中，根据需要校正井段的井径基线确定d0值，d0值等于井径基线值，d0值的获取为在测井综合柱状图的井径曲线中进行读取。

在步骤4中，确定d0值后，依据公式2计算校正系数k：

式中：d0为井径基线对应的井径值，单位为厘米；

d为井径值，单位为厘米；

k为校正系数，无单位；

ac-原始声波时差；

ac-校正后的声波时差；

σac-原始声波曲线与选定的两个地质界面对应的深度段间的声波值的总和；

σac-与选定的两个地质界面对应的深度段间的校正后的声波时差值的总和。

在步骤4中，在求得校正系数k的基础上，根据公式3对原始声波时差曲线进行校正：

本发明的基于地震和井径约束的声波曲线校正方法，涉及到由于井径的变化引起的声波曲线异常的校正方法，能够准确的对井壁垮塌段的声波曲线进行校正，从根本上解决了由于井壁垮塌引起的声波时差曲线异常造成合成记录标定不准确的问题。相对于基于声波测井原理出发,对声波测井仪器经过井径扩径段时声波到达接收器的射线路径进行分析和校正的方法而言，该方法的原理简单，同时，该方法是以合成地震记录标定为基础的，因此更易于地震解释人员理解和操作。与统计分析校正法相比较，该方法省去了大量的统计工作，而且校正更加准确和快速。

附图说明

图1为本发明的基于地震和井径约束的声波曲线校正方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的一具体实施例中董701井综合柱状图；

图3为本发明的一具体实施例中董701原始曲线合成地震记录标定的示意图；

图4为本发明的一具体实施例中董701过井地震剖面的示意图；

图5为本发明的一具体实施例中董701校正后合成地震记录标定的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的基于地震和井径约束的声波曲线校正方法的一具体实施例的流程图。

在步骤101，首先利用原始声波曲线进行合成地震记录标定。在过井地震剖面上选取两个能够包含井壁垮塌段且地震反射特征容易识别的地质界面所对应的地震反射轴a和地震反射轴b，并计算地震反射轴a、b间的地震双程时差δt1。流程进入到步骤102。

在步骤102，利用原始声波曲线所做的合成地震记录标定的结果，计算合成地震记录上与步骤101中选取的两个地质界面对应的地震反射轴a’、b’间的双程时差δt2。流程进入到步骤103。

在步骤103，计算原始声波曲线与步骤1选定的两个地质界面对应的深度段间的声波时差值的总和σac,然后根据公式1计算校正后与步骤1选定的两个地质界面对应的深度段间的声波时差总和σac。

式中：δt1选定的两个地质界面对应的地震反射轴a、b间的地震双程时差，单位为毫秒。

δt2合成地震记录上与选定的两个地质界面对应的地震反射轴a’

、b’间的双程时差，单位为毫秒。。

ac原始声波时差

ac校正后的声波时差

σac原始声波曲线与选定的两个地质界面对应的深度段间的声波值的总和。

σac与选定的两个地质界面对应的深度段间的校正后的声波时差值的总和。

流程进入到步骤104。

在步骤104，首先根据需要校正井段的井径基线确定d0值，d0值等于井径基线值，d0值的获取可在测井综合柱状图的井径曲线中进行读取。确定d0值后，依据公式2计算校正系数k。

式中：d0为井径基线对应的井径值(单位为厘米)。

d为井径值(单位为厘米)。

k为校正系数，无单位。

在求得校正系数k的基础上，根据公式3对原始声波时差曲线进行校正。

在应用本发明的一具体实施例中，准格尔盆地中部4区块董2井北三维区，区内共有探井8口，测井资料齐全，三维地震资料品质较好，地震反射与地质层位对应关系明确。工区内地震反射标志层为白垩系底强反射及西山窑组煤层强反射。

根据董701井原始声波曲线所做的合成地震记录标定，在对准西山窑组煤层反射时，合成地震记录上白垩系底面位置与区域上白垩系底面反射不对应。此外，齐古组油层(j3q)在地震上为一套强反射(图4)，但合成地震记录却标定在弱反射上(图3)，这与实际情况不吻合。针对以上情况，认为井壁垮塌(图2)引起的声波曲线异常是产生以上问题的主要原因，因此对该井的声波曲线进行校正，包括了以下步骤：

在步骤1中，准格尔盆地中部4区块董2井北三维区董701井进行合成地震记录标定(图3)，并确定地震反射特征明显的白垩系底及西山窑组煤层两个强反射分别为a和b(图4)。a、b时差为δt1＝480毫秒。

在步骤2中，根据合成地震记录标定的结果，合成地震记录上与白垩系底及西山窑组煤层对应的地震反射为a’、b’，其地震双程时差为δt2＝504毫秒。(图3)。

在步骤3中，对原始声波时差曲线白垩系底面至西山窑组煤层反射对应深度段3775米-4820米，求和为σac＝2012289；δt1＝480，δt2＝504，根据公式1，可以求得校正后的对应深度段声波时差的和为σac＝1916456.71。

在步骤4中，首先根据井径曲线确定井径的基线值12.4英寸(图2)，换算成厘米制，d0＝31.5厘米；然后对白垩系底面至西山窑组煤层反射对应深度段3775米-4820米深度段每个采样点的井径和井径基线之差与声波时差值相乘并累计求和，结果为7866374.12；最后，根据步骤3可求得校正前、后白垩系底面至西山窑组煤层反射对应深度段3775米-4820米间的声波时差累计求和后的差为95832.29，根据公式2可以求得k＝82.08；把k值带入公式3，即可求得校正后每个采样点声波时差值，也就完成了对声波时差的校正。

用该方法对井曲线进行校正，其基于地震和井径约束的思想体现在两个方面：其一，整条曲线的校正量大小是由地震标志层反射及合成地震记录对应反射间的双程时差决定的(公式1)；其二，曲线上每个采样点的校正量大小与则与井壁垮塌的大小成正比例(公式3)。

从图2中可以看到，在侏罗系顶部，井壁垮塌比较严重，井径曲线与井径基线偏差很大，因此这一垮塌段校正前后的声波曲线差异较大，而白垩系砂岩地层几乎没有垮塌，校正前后二者几乎没有差别。通过校正前后的合成地震记录标定对比(图3与图5)来看，校正后不仅白垩系底及西山窑组煤层与地震反射对应性好，而且校正段的整个合成地震记录与地震剖面对应关系良好，齐古组的油层对应关系也有了非常明显的改善，标定结果既符合区域上的地质认识，对局部砂体的标定也非常准确。校正前，合成地震记录与过井地震的相关度只有32％，校正后达到了71％，可以看出，校正效果是非常明显的。