[發明專利]一種元素俘獲能譜測井的伽馬能譜解譜方法及裝置

有效

• 申請號: 201711429674.3
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108457644B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 武宏亮;李寧;馮周;蘭長林;呂韜;王克文;馮慶付
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 楊雯茜;姚亮

本發明提供了一種元素俘獲能譜測井的伽馬能譜解譜方法及裝置。該解譜方法首先對元素俘獲能譜測井儀獲取的數據進行預處理；然后通過對不同元素譜形、特征峰道及本底之間的理論分析和數值計算，按照元素間相互影響程度構建主元素群和輔助元素群；進而在主、輔助元素群構建的基礎上利用最小二乘法進行解譜；最后根據最小二乘法解譜獲得的各元素產額通過理論進行能譜重構，將測量的伽馬能譜與重構伽馬能譜對比進行誤差控制，提高解譜精度。該解譜方法具有高精度、可操作性強等優點，對不同類型儲層均具有較好的普適性，同時為其他類型儀器的中子伽馬能譜數據的處理提供了重要的參考和借鑒意義。

技術領域

本發明涉及一種元素俘獲能譜測井的伽馬能譜解譜方法及裝置，屬于油氣勘探領域中的測井技術領域。

背景技術

元素俘獲能譜(Elemental Capture Spectroscopy，簡稱ECS)測井儀是由斯倫貝謝公司向中國市場推出的新型地層元素測井儀器，該儀器利用中子與地層原子核碰撞發生核反應的原理得到伽馬能譜，該伽馬能譜包含了地層中主要造巖元素Si、Ca、Fe、Al、S、Ti、H、Gd等元素的信息，為復雜儲層巖性精細評價提供了一種新途徑。元素俘獲能譜測井解釋的核心是利用各元素標準譜對地層原始測量譜進行刻度，通過解譜獲得各種元素的產額。在元素俘獲能譜儀器獲取的測量譜中，既包含了俘獲伽馬信息又包含了非彈性散射信息，而對油田現場解釋評價最重要的是俘獲伽馬信息，因此在對測量譜進行解譜處理時必須考慮非彈性散射信息對解譜精度的影響。與此同時，不同地層元素之間的相互影響也制約著中子俘獲伽馬能譜的解譜精度。

以往學者雖然對元素俘獲能譜測井的解譜方法開展了研究，但主要側重于數值模擬和理論闡述上，沒有針對實際井下數據提供有效的技術方法，因此未能在實際生產中進行應用。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于一種元素俘獲能譜測井的伽馬能譜解譜方法及裝置。該方法是針對元素俘獲能譜測井儀器得到的原始測量譜進行解譜的方法，具有高精度、可操作性強等優點。

為了實現上述目的，本發明提供了一種元素俘獲能譜測井的伽馬能譜解譜方法，其包括以下步驟：

步驟1：獲取、分析研究區資料，所述資料至少包括元素俘獲伽馬能譜測井數據(在本發明中也稱為測量伽馬能譜、測量譜、測量混合伽馬能譜、總元素伽馬能譜測量譜等)和全巖氧化物分析數據，確定該區塊主要元素類型；

步驟2：對元素俘獲伽馬能譜測井數據進行預處理，所述預處理包括能窗的選擇、能譜平滑濾波、歸一化處理以及非彈性散射信息扣除，得到預處理后的元素俘獲伽馬能譜；

步驟3：構建由不同元素組成的主元素群和輔助元素群，以明確不同元素的解譜先后順序；

步驟4：根據步驟3得到的主元素群和輔助元素群，在經步驟2預處理后的元素俘獲伽馬能譜中，利用最小二乘法先對主元素進行解譜，然后從預處理后的總元素伽馬能譜(即經步驟2預處理后的元素俘獲伽馬能譜)中扣除全部主元素所占貢獻，再利用最小二乘法對輔助元素進行解譜，從而得到各元素的相對產額；

步驟5：根據步驟4得到的各元素的相對產額，結合歸一化處理后的單元素的元素俘獲標準伽馬能譜(在本發明中也稱為單元素標準譜)，進行元素俘獲伽馬能譜的重構，并將重構的伽馬能譜與測量伽馬能譜進行對比，確定解譜結果是否可靠。

根據本發明的具體實施方式，優選地，在上述解譜方法的步驟1中，所獲取、分析的研究區資料還包括常規測井數據、錄井數據和地質資料等中的一種或幾種的組合。