[发明专利]一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法

摘要

本发明提供了一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法，首先读取超声成像测井数据和常规测井数据，计算地层泥质含量，然后获取地层参数，计算像素点的波阻抗，计算像素点孔隙度，重复上述过程完成整个深度段的孔隙度计算，最终根据孔隙度数据制作孔隙度谱。本发明是基于超声波传播的原理利用井周超声图像进行公式推导并演绎出的生成孔隙度谱的方法，推演过程中的公式均为基础公式，其适用范围广、精确度高，可进行推广使用，开拓了利用超声成像测井资料生成孔隙度谱的新方向，为地层孔隙度评价提供新的有效手段。

主权项

1.一种利用井周超声图像生成孔隙度谱的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)读取超声成像测井数据和常规测井数据，根据常规测井数据利用自然伽马或自然电位测井曲线计算地层泥质含量Vsh；超声成像测井数据包含超声成像测井图像，该超声成像测井图像分为超声成像测井回波幅度图像和超声成像测井回波时间图；(2)获取地层参数和计算参数：其中地层参数包括：地层水的密度ρw，单位为g/cm3；地层岩石骨架的密度ρma，单位为g/cm3；地层泥质的密度ρsh，单位为g/cm3；地层水的声波时差△tw，单位为us/m；地层岩石骨架的声波时差△tma，单位为us/m；地层泥质的声波时差△tsh，单位为us/m；泥浆的波抗阻Z1，单位为g/cm3·m/us；参数m，如果在砂岩地层中，则m＝2；在碳酸盐地层中，m＝2.0～2.4；计算参数包括：超声成像测井图像二位数据体的列数n；超声成像测井超声波初始幅度A0，单位为mV；(3)根据以下公式计算超声成像测井图像中每个像素点的波阻抗：其中，β_i表示超声成像测井图像中第i个像素点的波阻抗，AMP_i表示超声成像测井回波幅度图像第i个像素点的幅度值，单位为mV，TIM_i表示超声成像测井回波时间图像第i个像素点的时间值，单位为us，Δt₂表示数字声波测井测量的声波时差，单位为us/m，ρ₂表示密度测井测量的密度，单位为g/cm³；(4)利用每个像素点的波抗阻，采用W模型或R模型计算每个像素点的孔隙度；若采用W模型计算每个像素点的孔隙度，所述W模型包括W1模型和W2模型，具体包括以下过程：将每个像素点的波阻抗代入以下公式，得到该像素点的孔隙度φi：当泥质含量低于15％时，公式(2)中参数采用W1模型确定：a＝(ρw‑ρma)‑Z1(Δtw‑Δtma)……(3)b＝ρma‑Z1Δtma……(4)c＝(ρw‑ρma)+Z1(Δtw‑Δtma)……(5)d＝ρma+Z1Δtma……(6)当泥质含量等于或高于15％时，公式(2)中参数采用W2模型确定：a＝(ρw‑ρma)‑Z1(Δtw‑Δtma)……(7)b＝ρma‑Z1Δtma+(ρsh‑ρma‑Z1Δtsh+Z1Δtma)Vsh……(8)c＝(ρw‑ρma)+Z1(Δtw‑Δtma)……(9)d＝ρma+Z1Δtma+(ρsh‑ρma‑Z1Δtsh+Z1Δtma)Vsh……(10)若采用R模型计算每个像素点的孔隙度，则具体包括以下过程：联立公式(1)和以下公式并进行遍历取值，得到每个像素点的孔隙度φi：其中，ρ2＝ρwφi+(1‑φi)ρma，1/Δt2＝φi/Δtw+(1‑φi)m/Δtma；(5)超声成像测井图像的一个深度点对应的所有像素点的孔隙度计算完成，返回第一步计算下一个深度点所有像素点的孔隙度，直到整个深度段计算完成。