[发明专利]一种合成GR曲线的方法及应用

说明书

本发明涉及物质探测领域，具体涉及一种合成GR曲线的方法及应用，适用于已知元素录井数据，未知GR曲线，其相关工作包括获取元素录井的元素数据并剔除异常元素数据；基于排出异常点后的元素数据和已有的GR曲线进行相关性对比，得到多个特征元素；基于多元线性回归原理对已有GR数据和获取的特征元素数据逐步回归得到GR最优模型；将特征元素数据代入最优模型，得到合成GR曲线。采用上述方式生成的GR曲线计算更为方便，为正钻井的实时地层判别提供依据，在碳酸盐岩、碎屑岩领域具有较好的适用性，在其它岩类(火山岩类与变质岩类)也可推广和应用。

技术领域

本发明涉及物质探测领域，尤其涉及一种合成GR曲线的方法及应用。

背景技术

自然伽玛测井曲线(GR曲线)是利用伽玛(γ)射线测定岩层中自然存在的放射元素衰变过程中放射的γ强度，随深度变化的曲线。岩石的自然放射强度受控于铀、钍、钾及锕等元素，该类元素存在黏土、长石等矿物内，据此进行岩性划分与估算泥质含量；因此测定形成的曲线也常用来开展油气勘探中地层界限划分及地层对比。近年来，地质导向钻井技术中随钻GR的应用，在钻井过程中能实时准确的获取GR曲线，对后期钻井轨迹方案的及时调整提供重要依据，颇受石油钻井的青睐。但是，随钻GR仪器使用费用昂贵，操作复杂，特别是对深层-超深层油气藏中，因地层温度与压力的影响，难以广泛使用。

元素录井主要采用X射线荧光光谱仪分析岩石样品，获得元素含量数据。目前一些学者根据岩石元素和元素组合特征进行地层划分：如胡振华等通过选取特征微量元素(Ca、Fe、Mg、Ti、S、P、K、Mn)及Si/Al元素比值开展在辽河坳陷北端大民屯凹陷SY1井层位划分与对比追踪井轨迹钻遇层位，该方法关注元素较多，多个元素之间对岩性界面及地层划分不统一，同时也未明确GR与元素之间的关系。尹平等以特征元素比值法、指数法(Ish指数法和Vsh指数法)开展地层划分，该方法重点阐明不同岩性组合采用不同的方法，但多种方法之间可能存在不统一，需要综合区域地质背景和岩石学理论，才能做出合理性判别。沈柏坪等利用铀、钍及钾拟合伽玛曲线在鄂尔多斯盆地取得较好的成效，但岩石中铀与钍含量极微，对测试仪器的精度要求较高，经常出现测量结果因低于仪器测量下限而空白的现象。

本发明提供的GR曲线的方法在钻井过程中，元素录井要先于测井，元素数据要先于GR数据获取，另外获取GR数据需要依据钻井设计在规定的井段分批次开展测井工艺，边钻进边获取数据的实时性有限；GR主要反映岩石的放射性强度，放射性强度与岩石组分有关，而岩石是矿物的集合体，矿物由元素组成，所以GR与元素有关；多元线性回归原理成熟，并在各行各业均得到很好的应用，从而可以提高适用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成GR曲线的方法及应用，旨在基于多元线性回归原理开展GR曲线模拟，以提高适用性。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种合成GR曲线的方法，包括：获取元素录井的元素数据并剔除异常元素数据；

基于元素数据得到的目标元素和GR曲线进行相关性对比，得到多个特征元素；

基于多元线性对已有GR数据和获取的特征元素数据逐步回归得到GR最优模型；

将特征元素数据代入最优模型，得到合成GR曲线。

其中，所述获取元素录井的元素数据并剔除异常元素数据的具体步骤是：

以横坐标为计数点，纵坐标为元素数值制作元素折线图；

设置斜率阈值，将元素折线图中超过斜率阈值的点作为异常点；

将异常点对应的元素数据和GR数据排除。

其中，所述基于元素数据得到的目标元素和GR曲线进行相关性对比，得到多个特征元素的具体步骤是：

基于元素数据生成元素曲线；