[发明专利]一种煤层气储层密度测井扩径影响的校正方法

摘要

一种煤层气储层密度测井扩径影响的校正方法，包括以下步骤：步骤一、煤层气储层密度测井与井径相关性分析；步骤二、煤层气储层密度测井与泥浆密度相关性分析；步骤三、构建煤层气储层密度测井扩径影响校正模型；步骤四、泥浆视几何因子求取；步骤五、煤层气储层密度测井扩径影响校正；本发明基于视几何因子理论，充分利用扩径率、泥浆密度与密度测井值间的内在关系，对煤层气储层密度扩径影响进行校正，提高煤层气储层密度测井扩径影响校正精度的同时，将为提高煤层含气量密度测井预测精度提供保障。

主权项

1.一种煤层气储层密度测井扩径影响的校正方法，包括以下步骤：步骤一、煤层气储层密度测井与井径相关性分析：根据测井曲线划分煤层，并扣除煤矸等夹层后，对煤层段的密度和井径测井值按采集样点数进行算数平均，得到一组不同井各煤层的密度、井径测井值，以井径为自变量、密度测井值为因变量进行相关性分析，查明扩径对密度测井的影响机理，为有针对性地进行密度测井扩径影响校正提供依据；步骤二、煤层气储层密度测井与泥浆密度相关性分析：统计待校正井区煤层段实际钻井所使用的泥浆密度，并依据步骤一方案统计获得不同井各煤层的密度测井值，以泥浆密度为自变量、密度测井值为因变量进行相关性分析，弄清泥浆密度对密度测井值的影响规律；步骤三、构建煤层气储层密度测井扩径影响校正模型：基于视几何因子理论，以扩径率和泥浆密度为影响密度测井值的主要因素，建立密度测井扩径影响的校正模型，具体如下：将煤层气储层受扩径影响的密度测井值表示为下式方程ρ_a=G_coal·ρ_coal+G_mud·ρ_mud  （1）式（1）中，ρ_a为扩径情况下的密度测井值，ρ_mud为泥浆密度，ρ_coal为煤岩的真实体积密度，G_coal为煤岩的真实体积密度对密度测井贡献的权系数，亦称为煤岩视几何因子，0≤G_coal≤1，G_mud为泥浆密度对密度测井贡献的权系数，亦称为泥浆视几何因子，与井眼大小有关，0≤G_mud≤1；显然，煤岩的视几何因子与泥浆密度的视几何因子满足下述条件，即G_coal+G_mud=1  （2）步骤四、泥浆视几何因子求取：基于煤岩的视相对密度、扩径影响校正量与井径值，数值模拟计算得到泥浆视几何因子，通过泥浆视几何因子查明扩径率、泥浆密度对密度测井值的影响机理：由式（2）可知，如果扩径非常严重，超出了密度测井的探测范围，密度测井值全部为泥浆密度的贡献，即G_mud=1，G_coal=0，ρ_a=ρ_mud；如果井眼正常，密度测井仪器的推靠臂与井壁接触良好，则有G_mud=0，G_coal=1，ρ_a=ρ_coal。将（2）式带入（1）式，并进行整理得ρcoal=ρa-Gmud·ρmud1-Gmud---(3)]]>由（3）式可知，对煤岩密度测井进行扩径影响校正，只需求解泥浆视几何因子G_mud就可以依据式（3）来进行，为此，密度测井扩径影响校正问题就转换为泥浆视几何因子G_mud的计算问题；实际上，煤岩的密度测井扩径影响校正问题就是计算与扩径率和泥浆密度相关的校正量△ρ，于是煤岩的真实体积密度ρ_coal可写成式（4）所示方程ρ_coal=ρ_a+△ρ  （4）将式（3）代入式（4）中，并整理得Gmud=Δρρa+Δρ-ρmud---(5)]]>由密度测井基本原理可知，煤岩的密度测井值ρ_a、扩径影响校正量△ρ与井径服从指数函数关系，于是可令ρ_a=a·e^b·CAL，△ρ=c·e^d·CAL，为此式（5）可转换为Gmud=c·ed·CALa·eb·CAL+c·ed·CAL-ρmud---(6)]]>为了量化表征密度测井受扩径的影响情况，引入扩径率这一概念，扩径率是指所钻井眼直径和钻头直径之差与钻头直径的比值，其计算公式为：a=(CAL-BITS)/BITS  （7）式（7）中，a为扩径率，CAL为井径测井值，BITS为钻头直径。将扩径率a引入到式（6）中，可得Gmud=c·ed·(a·BITS+BITS)a·eb·(a·BITS+BITS)+c·ed·(a·BITS+BITS)-ρmud---(8)]]>步骤五、煤层气储层密度测井扩径影响校正：将实测的密度测井值ρ_a、钻井实际使用的泥浆密度ρ_mud数值模拟得到的泥浆视几何因子G_mud输入公式3得出ρ_coal，实现煤层气储层密度测井扩径影响的校正。