09测井数据处理系统框图说明.docx

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09测井数据处理系统框图说明

测井数据处理系统框图说明

一、测井原始数据库

测井原始数据主要来源于以下部分:

1.通过有线或无线网络传输的现场测井或应用客户的原始测井数据

2.从老的或新的磁带上转换成指定记录格式的原始测井数据

3.从旧的记录曲线或新的曲线经模数转换数字化了的原始测井资料数据

4.以表格模式出现的原始测井数据

二、测井数据预处理

测井曲线深度与幅度的准确性是保证测井解释结果可靠的前提.然而,由于野外测井作业和测井环境许多随机因素的影响，即使采用数据测井及严格的技术措施，同一口井各测井曲线之间深度对一致性往往难以实现。

各测井曲线幅度又不可避免地要受到许多非地层的环境与测量因素的影响。

因此，在用计算机对测井数据作定量计算之前必须对原始测井数据进行预处理，经过校正与处理，尽可能地消除各种随机干扰和非地层因素的影响，使校正后的同一口井的测井曲线均有准确的深度值与深度对应关系，并尽可能真实地反映地层及孔隙流体的性质。

测井数据预处理主要包括下列工作：

1.测井曲线深度校正：

包括同一口井各条测井曲线对深度校正与对齐，还包括斜井的垂直深度校正。

a，用深度控制曲线进行深度校正。

一般运用自然GR曲线作为深度控制曲线，即每次下井测量都带侧一条GR曲线，并以某次测量GR曲线的深度为基准，把各次测量的曲线深度对齐。

同一次测量的曲线（包括带测GR深度控制曲线），只要由组合的每种仪器记录点的计算的深度延迟量和预置正确，说测曲线的深度就是一致的。

不同次测量曲线间的深度错动量，只要将各次带测的GR曲线进行对比就能确定，进而将它们的深度对齐。

这种方法的优点是不同次测量的GR曲线的相关性好。

能提高深度校正的可靠性，这种方法常用于在井场车载计算机屏幕上进行深度校正与编辑。

b，用相关对比法进行深度校正

同一口井测井曲线间普遍存在着一定的相关性。

我们可选择某一纵向分辨率高，特征标志明显，质量好的曲线作为基准曲线，通过相关对比分析，按解释井段分别确定其它测井曲线相对于基准曲线的移动量，再用手工方式或计算机软件实施深度移动，以达到同一口井各条曲线的深度对齐。

目前常用的方法是采用计算标准化相关函数方法，用计算机自动确定各条曲线相对于标准曲线的深度移动量。

c，曲线压缩与伸展

对测井曲线的某些层段的深度进行压缩或扩展，就是平常所说的深度平差。

例如，对比曲线某一组段的顶、底深度间隔大于基本的线同一组段间的深度间隔，这时就应该把对比曲线压缩到与基本曲线相同的顶、底间隔，反之亦然。

2.测井曲线环境影响校正

每种测井曲线都不可避免地要受到以井眼和钻井液为主体产生的各种环境因素的影响，这些非地层因素的环境影响是对所探测地层信息的一种干扰和歪曲。

钻井液的影响主要指井内钻井液的密度、电阻率、矿化度、添加剂、泥浆和钻井液侵入等非地层因素。

井眼影响主要指井径（扩径）、井眼几何形状，如井眼不规则、螺旋形井眼、椭圆形井眼以及井壁坍塌等。

而且钻井液和井眼的影响往往是交织在一起的。

此外，仪器居中与偏心、仪器与井壁间的间隙、仪器贴井壁装置与井壁接触情况对某些仪器的测井响应也有重要的影响。

总之对任何一种测井方法都存在着环境影响。

因此，在测井解释前，特别是用计算机多测井数据作定量计算之前，均必须对原始测井曲线进行必要的和适当的环境影响校正，尽可能地消除环境因素的影响。

用计算机对测井曲线环境影响进行自动校正的方法，主要是根据理论研究或解释图版特征的校正公式，编制专门的测井曲线环境影响校正程序来实现的。

要注意：

用于环境校正的图版和校正公式都是针对各公司测井仪器特性与模拟不同环境条件研制出来的，都有一定的适用范围。

因此，在用解释图版和校正公式时，应根据所用仪器的类型及具体条件来选择相应的解释图版和校正公式以及合理的参数，才能获得最佳的校正效果。

3.测井曲线数字滤波处理

放射性测井曲线都有与地层性质无关的统计起伏变化。

某些测井曲线有时由于某些原因，也会出现与地层性质无关的毛刺干扰。

在测井曲线预处理中必须设法把这些干扰排除掉。

带有统计起伏与干扰毛刺时曲线具有两种成分：

短周期的干扰信号，具有随机性，与地层性质无关；较长周期的有用信号，它是反映地层性质的趋势成分。

我们的目的是要有效地抑制或消除这些毛刺干扰。

同时又能很好地保持和分离出代表地层性质的有用信号。

为此，可采用滑动平均数字滤波法来实现这个要求。

4.曲线编辑

当发现曲线有跳动或不正常变化时，明显表现出数据不能用于计算机解释的部分曲线，就要根据周围井的正常资料和解释员的经验，对曲线进行适当的修改。

测井解释专业把这种万不得已的行动称为“曲线编辑”。

5.曲线拼接

一口井的测井资料往往是经几次测井得到的，一个地质剖面图甚至有时是由相邻几口井的资料共同参与解释才能够完成。

这就需要把同一口井不同深度的不同测井次数的反应相同参数的曲线拼接起来，或者把不同的两口相邻近井的反应相同参数的测井曲线拼接起来。

而且，两次测井全部对应曲线的拼接是经常发生的。

拼接时对曲线可能要做深度移动，要选择拼接点（包括拼接井段），所以要有拼接专用模块。

6.交会图分析

交会图是用于表示地层的测井参数或其它参数之间关系的图形。

常用的交会图有交会图图版、频率交会图与Z值图、直方图等。

测井分析人员常用它们来析查测井曲线的质量，进行曲线校正，鉴别地层矿物成份，确定地层的岩性组合，分析孔隙流体性质，选择解释模型和解释参数，计算地层的地质参数，检验解释成果及评价地层等，用途十分广泛。

为测井解释中强有力的工具。

交会图图版是用来表示给定岩性的两种测井参数关系的解释图版。

它们都是根据纯岩石的测井响应关系建立的理论图版，是测井解释与数据处理的依据。

目前主要有：

岩性---孔隙度测井交会图图版，用于识别地层岩性的M-N和MID等交会图图版。

岩性—孔隙度测井交会图图版是当前测井中解释与数据处理中广泛运用来研究解释井段的岩性和确定地层孔隙度的交会图图版。

目前这类交会图图版主要有中子—密度、中子—声波、声波—密度、密度—岩石光电吸收截面指数等交会图图版。

它们都是对饱含水的纯地层制作的，井内为淡水或盐水泥浆。

7.薄层处理

为了更加精细地划分地层，对薄层进行较准确解释就要提高与解释有关的各种曲线的纵向分辨率，分别对双侧向、双感应、补偿中子、补偿密度、声波时差、自然伽马能谱及自然电位等测井曲线进行提高分辨率处理。

提高厚的测井曲线可划分出0.3---0.5m厚的薄层储层。

三、交互处理

测井原始数据经计算机预处理后，尽可能消除了各种非地层因素的干扰，该编辑的“编辑”了，该拼接的拼接了，该平滑的平滑了，该校深的校深了，这时则可送到下一流程即“测井数据交会处理”流程。

对目的层进行定量解释，求出各种需要的地层参数，以便对目的层的地质结构、流体性质及储量定量评价。

主要功能有：

1.综合常规处理：

利用提供的各种分析程序，针对不同的原始测井资料，不同的地质情况和不同的测井目的方便灵活地进行数字处理。

以“FORWARD”平台为例：

该平台提供了POR、CRA、SAND、PROTN、CLASS五种分析程序：

a，单孔隙度分析程序POR:

POR程序用一种孔隙度测井资料加上其它有关资料对泥质砂岩进行分析解释。

可采用GR，CNL，SP，NLL和RT等五种资料计算地层的泥质含量，SH相对体积。

利用DEN、AC或CNL三种孔隙度测井之一计算地层孔隙度，并且进行泥质校正，计算它可动油气参数、渗透率和出砂指数等。

具体步骤：

ⅰ）输入有关的测井曲线数据：

DEN、CNL、GR、RT、COND、AC、SP、CAL、RXO、NLL。

ⅱ）输入参数：

对一口井或该井的每个解释井段都需要一组解释参数，每组解释参数应包括一张深度卡和若干张参数卡。

本程序处理使用46个输入参数（参看Forward工程技术手册）。

ⅲ）解释方法：

选择相应的计算公式分别求出所要的地层参数，再以曲线形式输出（因为计算采样都是随深度按一定深度增量进行的，所以所求参数也是随深度变化的）。

POR分析程序可求泥质含量（SH）、孔隙度（POR）、总孔隙度（PORT）、冲洗带含水孔隙度（PORF）、PORW（地层含水孔隙度）、地层含水饱和度（SW）、渗透率（PERM）、微差井径（CALC）、粘土含量（CL）、视地层水电阻率（RWA）、视泥浆滤液电阻率（RMFA）、冲洗带的残余烃体积（PORX）、冲洗带的残余烃重量（PORH）、出砂指数（BULK）、累计孔隙体积（PF）、累计油气体积（HF）等16条随深度变化的参数曲线（计算参数的相应公式请参看手册）

b，泥质砂岩分析程序SAND

SAND是一个泥质砂岩分析程序。

它采用交会图技术计算孔隙度、泥质体积，在计算过程中对泥质和油气影响进行校正，还计算出粘土含量、粉砂指数、含水饱和度、渗透率、含烃重量、含烃体积，该程序能判断煤层。

ⅰ）输入曲线：

DEN、CNL、GR、RT、AC、SP、CAL、RXO、COND（感应）、CN（补偿中子测井）、SWN（井壁中子）、NEU（中子测井）、RAT（来自中子寿命测井的比值曲线）、NLL（中子寿命）、SPEC（能谱曲线）、SBL（泥岩基线）、SLOG（用来计算泥质体积的任一测井曲线）。

ⅱ）输入参数：

（参看“技术手册”）

ⅲ）采用与求地层参数相对应的公式（参看技术手册），分别求出所需参数以曲线形式输出。

SAND分析程序可输出：

泥质含量（SH）、地层含水饱和度（SW）、有效孔隙度（POR）、含烃重量（PORH）、含烃体积（PORX）、总孔隙度（PORT）、冲洗带含水孔隙度（PORF）、地层含水孔隙度（PORW）、微差井径（CALC）、产能指示（PI）、累计油气厚度（HF）、累计孔隙体积（PF）、烃密度（DHYC）、碳的体积（CARB）、渗透率（PERM）、地层温度（TEMP）、分散粘土占总孔隙度百分比（α）、粘土体积（CL）、煤指示（CI）CI=1时是煤的指示。

c，复杂岩性分析程序CRA

CRA程序适用于复杂的碳酸盐岩剖面。

它能计算孔隙度、泥质含量、饱和度等储层参数。

它除了一般复杂岩性程序中的砂岩、灰岩、白云岩和硬石膏之外，还可以加入四种附加矿物，能处理出八种分离矿物。

CRA程序本身还具有编辑功能，并对测井仪器进行校正。

用五种方法求孔隙度和矿物体积、用六种方法计算含水饱和度，并有一套较完善的油气校正方法。

具体输入曲线、输入参数、解释方法、输出曲线请参阅“技术手册”

d，多功能解释程序PORTN

PORTN是从油藏物理学的基本概念出发，以油、气、水在微观孔隙中的分布和渗流理论为依据发展而成的多功能解释系统。

该程序以测井信息的还原为基础，目的在于求解反映地层静态和动态特性的一系列地质参数。

因此，它是多种测井解释方法的组合，目前主要应用于砂泥岩剖面的裸眼井解释，整个解释过程采用的仍然是常规测井系统，具有下述三方面的解释功能：

ⅰ）可采用探井、开发井和调整井全过程的油气评价，定量确定地层的产液性质、预测其产水率、产油（气）率和生产能力。

ⅱ）可定量描述产层的水淹状况和剩余油分布。

其中包括定量确定产层的水淹部位、厚度和水淹程度，求解产层的剩余油饱和度、驱油效率和产水率，揭示它们在层内和层间的分布特点。

ⅲ）提供一种有利于全面评价产层、并进一步开展油藏工程研究的测井解释系统。

应用现有的测井信息，目前能够比较全面地求解9种类型23种地质参数。

其中包括：

反映储层岩性特点的粘度中值和粉砂含量；它反映地层产液性质的束缚水饱和度、可动水（或水淹）饱和度、剩余油饱和度、可动油饱和度、产油率和产水率，反映相渗透率特性的油水相渗透率和有效渗透率，反映油气产能的每米采油指数，反映采收程度的驱油效率以及垂直和水平方向的渗透率与其它常规的地质参数。

经过二次开发，PROTN程序还具备自动判别解释结论的功能。

e，粘土分析程序CLASS

CLASS程序是一种成熟的泥质砂岩分析程序。

它不仅具有SAND程序计算POR、CL的设计思想。

而且提供了泥质砂岩求准NCL和DCL这两个关键参数的计算，能够计算目的层的孔隙度、粘土含量。

用瓦克斯曼---史密斯方程计算地层含水饱和度。

它还定量确定泥岩中各种粘土的百分含量，粘土类型为：

蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石。

2.多矿物模型分析

3.碳酸盐岩裂缝性气藏流体性质判别

四、特殊处理

1.四臂倾角处理（相关对比）

地层倾角测井数据处理的最终结果是要确定地层的倾角和倾向。

它利用高程差可计算出这段地层的法向n在仪器坐标系中的坐标，再利用井斜角、方位角和相对方位角等参数进行仪器坐标系和大地坐标系的坐标变换，求出发向n在大地坐标系中的坐标，从而计算出地层的倾角和倾向。

经处理后可显示矢量图、井斜方位图和频率统计图。

2.四臂倾角处理（活度法）

是一种人工智能法，用四条电导率曲线的活度进行对比，不仅能反映对此曲线变化的特征，而且还能起到压制对比曲线噪声的作用。

活度处理法包括加速度校正、活度计算、倾角计算和倾角合成四个模块。

3.六臂倾角处理

4.八臂倾角处理

五、全波综合处理：

六、应用工具：

1.应用程序自动生成器

应用程序自动生成器是Forward平台开放设计的一个重要方面。

应用程序的设计者只需熟悉FORTRAN程序语言，甚至只熟悉FORTRAN语言的程序体部分语言规则即可编制应用程序，程序编译完成可加入Forward平台，享用平台的绘图功能和交互处理功能。

2.通信测试

3.测井计算器

测井解释过程中解释人员有时会以测井曲线为数据做一些计算生成新的曲线，或者临时输入公式修改参数验证程序的计算结果。

测井计算器提供测井曲线列表提示和计算工具，并与绘图界面相连接为解释人员提供方便。

七、成果输出

1.测井绘图：

可视化、交互式绘制常规、倾角、全波、成像测井成果图。

可绘制曲线、岩性填充、结论符号、取心、井筒及文字结论，可以加入注释和嵌入图像。

2. 测井解释成果表：

以表格方式迅速展示井中的所有表格数据资料。

3. 数据列表：

将井文件中的所有表数据以自定义的形式输出。

八、附表

1. WellBase测井数据表，每次测井作业完成以后都必须把与本次测井有关的，除了测井数据外的其它的信息（如地区、井号、测井日期、井身结构等等信息）以数据表的形式记录存档，而这些数据类型及信息条数又是一定的。

所以，就可以制成统一的数据表，用时可直接填写或取用。

包括解释需要的一些其它信息和说明也一并存放在附录中，便于查找和取用。

WellBase测井数据表很多，测井作业和解释用的较多的是：

①测井静态信息表：

用于存放井名、井位及其钻井、完井、套管等信息，一般来说是井本身的性质，相对测井是不变的数据。

②测井动态信息表：

用于保存测井作业时现场环境信息，相对于每一次测井都有变化。

如：

测井作业单位、操作员、测井日期、测量井段、泥浆电阻率、井温以及以后对本次测井资料解释分析的解释员、解释程序、审核任等等。

③测井解释成果表

④其它与井有关的信息列表

具体表的格式和内容可参阅Forward工程技术手册。

2.数据解编模块说明：

测井信息采集的记录格式是随仪器设计、仪器串组合方式而设计的，所以就造成了多样化。

因此，在不同信息进入数据处理平台前就得有一个统一格式问题，出现了数据格式解编和“标准化”过程，解编不同的格式就要设计不同的“解编模块”。

把数据解编模块的相应说明附在附录中便于查询。

3.图形符号：

测井解释成果图要用到许多不同的代表符号，把这些图形符号列在附录中便于查找应用。

4.CVTAPIMG转换磁带映像文件工具

保存在磁带截至上的文件有记录长度的概念，各个记录之间有物理间隙存在，使得记录的识别变得很简单。

当我们把磁带介质上的文件卸载到磁盘上，磁带介质上记录之间的物理间隙便丢失了。

这就为卸载到磁盘上的磁带文件的解编带来了困难。

为此，很多系统设法在把磁带介质上的文件卸载到磁盘上时将记录长度记在文件中。

通常的做法是在每一记录写盘时在其首尾加写记录长度，我们把这种文件称为磁带映像格式的文件。

标记记录长度的首尾部分由于各系统的设计不同可能占用2、4、8个字节。

在数据解编过程中识别这种差别会使解编头绪过多，为简化数据解编过程，对于这种磁带映像格式的文件需要运行cvtapimg。

另外，有些用户为了携带方便，把多的LIS文件（LIS格式为CSU常用格式）组合：

文件头

文件体

文件尾

文件头

……….

为了简化数据解编过程，对于这种磁带映像格式的文件也要运行cvtapimg，将该文件组合打开为单个文件。