[發明專利]一種用于隨鉆元素測井的能譜智能處理方法

有效

• 申請號: 202211185890.9
• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN115267928B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 吳柏志;張鋒;范繼林;宿振國;郭同政;席習力
• 申請（專利權）人: 中石化經緯有限公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V5/06
• 分類號: G01V5/06;G01T1/36;E21B49/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發明公開了一種用于隨鉆元素測井的能譜智能處理方法，涉及能譜智能處理技術領域。本發明通過選取隨鉆地層元素測井儀器，利用數值模擬方法建立隨鉆地層元素測井數值模擬計算模型模擬以及將隨鉆地層元素測井儀器在標準刻度井中測量的方式，獲取多組伽馬能譜樣本構建伽馬能譜數據庫，基于最小化誤差函數構建人工神經網絡，利用伽馬能譜樣本訓練人工神經網絡計算地層元素含量并驗證其準確性后，將指定地層的實測伽馬能譜輸入人工神經網絡中計算各地層元素的含量，結合元素?礦物轉化系數，基于地層元素含量與地層礦物含量的轉化關系計算指定地層的礦物含量。本發明提高了地層元素含量和礦物含量的計算精度，為儲層巖性的準確識別奠定了基礎。

技術領域

本發明屬于能譜智能處理技術領域，具體涉及一種用于隨鉆元素測井的能譜智能處理方法。

背景技術

儲層巖性的精準評價對于油氣的勘探開發具有指導意義，特別是對非常規油氣藏和復雜巖性火山巖油氣藏。隨鉆元素測井技術的測量信息反映了原生地層特性，能夠定量計算地層元素的含量，是評價儲層巖性的有效方法。

目前，通過解析元素測井采集的原始能譜獲取元素產額，結合氧化物閉合模型將元素產額轉化為元素含量是最常用的地層元素含量計算方法。然而，測量獲取的伽馬能譜中鉆鋌本底伽馬信號強，地層元素伽馬能譜特征信息弱，導致能譜元素識別困難且元素含量測量精度低，已成為隨鉆元素測井存在的主要瓶頸。此外，由于地層溫壓、測井速度等因素的影響，測量能譜常出現能量分辨率變化、能譜漂移、計數統計漲落大和儀器偏心等情況，不利于地層元素含量的準確計算。同時，由于地層中存在類似黃鐵礦等非氧化物和碳酸鹽巖礦物，不能嚴格滿足氧化物閉合模型的計算條件，且同種元素的氧化物形式多樣，導致元素含量的計算存在不確定性。

因此，亟需提出一種用于隨鉆元素測井的能譜智能處理方法，消除鉆鋌強本底信號對元素能譜測量的干擾和地層中非氧化物礦物的存在給氧閉合模型計算元素含量帶來的誤差，提高地層元素和礦物含量評價的準確性。

發明內容

本發明針對消除鉆鋌強本底信號對元素能譜測量的干擾以及地層中非氧化物礦物對元素含量計算的影響，提出了一種用于隨鉆元素測井的能譜智能處理方法，提高了地層元素含量計算的準確性，為地層元素含量及礦物評價提供了技術支持。

本發明為了實現上述目的，采用如下技術方案：

一種用于隨鉆元素測井的能譜智能處理方法，采用包括殼體、一個D-T中子源和一個LaBr₃伽馬射線探測器的隨鉆地層元素測量系統，隨鉆地層元素測量系統置于鉆鋌內，與鉆鋌內壁相緊貼，具體包括以下步驟：

步驟1，選取隨鉆地層元素測井儀器，根據所選隨鉆地層元素測井儀器的結構參數，利用蒙特卡羅模擬方法建立隨鉆地層元素測井數值模擬計算模型，隨鉆地層元素測井數值模擬計算模型中地層介質由多種礦物混合而成，所述礦物包括石英、方解石、白云石、長石、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁和黃鐵礦，依次改變隨鉆地層元素測井數值模擬計算模型中LaBr₃伽馬射線探測器的能量分辨率、計數統計漲落、能譜漂移和隨鉆地層元素測量系統的偏心距離，利用隨鉆地層元素測井數值模擬計算模型模擬得到不同條件下的凈非彈伽馬能譜和俘獲伽馬能譜，得到多組伽馬能譜樣本；

步驟2，將步驟1中選取的隨鉆地層元素測井儀器置于標準刻度井中，實際測量獲取隨鉆地層元素測井儀器的凈非彈伽馬能譜和俘獲伽馬能譜，得到多組伽馬能譜樣本；

步驟3，利用步驟1和步驟2中獲取的伽馬能譜樣本構建伽馬能譜數據庫，在伽馬能譜數據庫中隨機抽取伽馬能譜組成訓練集和驗證集，基于最小化誤差函數構建ANN神經網絡，ANN神經網絡內設置有輸入層、輸出層、第一隱含層和第二隱含層，輸入層、第一隱含層、第二隱含層和輸出層依次通過神經元相連接；