[发明专利]一种基于谱分析的钻铤非弹伽马气层识别数据处理方法

说明书

本发明一种基于谱分析的钻铤非弹伽马气层识别数据处理方法，方法包括以下步骤：获取随钻可控源气层识别装置的地层元素非弹伽马标准谱以及仪器自身非弹伽马标准谱；建立一套饱含水和饱含气地层模型，获取装置在不同孔隙度饱含气和饱含水地层的总非弹伽马能谱信息；对总非弹伽马能谱信息进行处理，从总非弹伽马能谱信息中提取仪器自身非弹伽马谱总计数；对提取的仪器自身非弹伽马谱总计数进行转换，并制作气层识别图版；获取随钻可控源气层识别装置记录的实际地层总非弹伽马能谱，对实际地层总非弹伽马能谱进行解谱，获得仪器自身非弹伽马谱总计数；将得到的仪器自身非弹伽马谱总计数与气层识别图版进行比较，对实际地层进行气层识别。

技术领域

本发明涉及石油天然气开发领域，具体涉及一种基于谱分析的钻铤非弹伽马气层识别数据处理方法。

背景技术

随钻中子气层识别技术在石油和天然气勘探开发过程中发挥了重要作用。然而，现有的热中子和俘获伽马气层识别技术易受地层高俘获截面元素的影响；非弹伽马气层识别技术虽然克服了高俘获截面元素的影响，但是受地层密度衰减影响较大，削弱了气层识别的灵敏度。

现已公开的专利号为CN113123779A的中国专利，公开了一种基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别装置及方法，该方法通过提取纯净Fe非弹伽马峰计数代替高能快中子信息进行气层识别，成功地解决了非弹伽马信息受地层密度影响较大的问题，提高了气层识别的灵敏度。但是，纯净的Fe非弹峰计数往往因为计数统计性较差，在气层识别中会造成较大的不确定度。此外，纯净Fe非弹峰计数虽然有效地降低了非弹伽马谱本底的干扰，但也造成有效信息的丢失，损失了部分气层灵敏度。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种通过谱分析技术直接获取随钻可控源气层识别装置中的仪器自身非弹伽马能谱信息进行气层识别的钻铤非弹伽马气层识别数据处理方法。

本发明具体采用如下技术方案：

一种基于谱分析的钻铤非弹伽马气层识别数据处理方法，其包括以下步骤：

(1)利用蒙特卡罗数值模拟方法获取随钻可控源气层识别装置的地层元素非弹伽马标准谱以及仪器自身非弹伽马标准谱。

(2)利用数值模拟方法建立一套井眼直径8.75英寸的饱含水和饱含气地层模型，获取随钻可控源气层识别装置在不同孔隙度饱含气和饱含水地层的非弹伽马能谱信息。

(3)基于建立的地层元素非弹伽马标准谱和仪器自身非弹伽马标准谱，对随钻气层识别装置在不同孔隙度饱含水和饱含气地层记录的总非弹伽马能谱信息进行解谱和分析，获取仪器自身非弹伽马谱总计数。

(4)基于实际测井条件，对解谱获取的仪器自身非弹伽马谱总计数进行转换，利用转换后的不同孔隙度饱含水和饱含气地层获取的仪器自身非弹伽马谱总计数制作气层识别图版。

(5)获取随钻气层识别装置记录的实际地层总非弹伽马能谱，并采用源强监测信息消除中子源稳定性对能谱采集的影响；重复步骤(3)的操作，对实际地层条件下的总非弹伽马能谱进行解谱，获得实际地层条件下的仪器自身非弹伽马谱总计数；将实际仪器自身非弹伽马谱总计数与气层识别图版进行比较，对实际地层进行气层识别。

优选地，上随钻可控源气层识别装置是指具备钻铤，D-T中子源，源强监测器以及一个距离中子源较远的伽马探测器的各种随钻仪器。

优选地，(3)中的解谱方法是指最小二乘法，加权最小二乘法或非负最小二乘法等常规解谱方法。

优选地，(4)中的实际测井条件指中子源稳定强度、测井速度、深度间隔、探测器效率，转换指仪器自身非弹伽马谱总计数乘以实际测井条件下的中子计数通量。

优选地，(5)中的源强监测信息来自源强监测器，用于消除真实测井过程中源强波动对总非弹伽马能谱计数的影响，上述的实际地层总非弹伽马能谱经过源强校正处理后才能用于解谱分析。