一种基于煤岩工业组分的声波时差扩径影响校正方法
【专利摘要】本发明提供一种基于煤岩工业组分的声波时差扩径影响校正方法，通过计算的煤岩工业组分，计算煤岩的最大声波时差Δtmax；确定灰分含量为100％时的声波时差Δta100和碳分含量为100％时的声波时差Δtfc；将确定的灰分含量为100％时的声波时差Δta100和碳分含量为100％时的声波时差Δtfc100代入方程(5)，求出煤层的最大声波时差Δtmax，通过对比实测的煤岩声波时差值Δt与煤层的最大声波时差Δtmax值的大小关系，实现声波时差扩径影响的校正；利用煤岩工业组分灰分含量、碳分含量与声波时差测井值间的内在关系，对煤层气储层声波时差扩径影响进行校正，提高声波时差扩径影响校正的精度。
【专利说明】一种基于煤岩工业组分的声波时差扩径影响校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于煤层气勘探开发中的测井技术，特别涉及一种基于煤岩工业组分的声 波时差扩径影响校正方法。
【背景技术】
[0002] 煤层埋藏浅，微孔隙和割理较为发育，煤层的机械强度低，钻进过程中容易坍塌， 扩径影响尤为突出。扩径会导致煤岩的声波时差测井曲线产生不同程度的畸变，测得的声 波时差值是泥浆与煤岩真实声波时差及其他影响因素共同贡献的总和，于是造成声波时差 测井值常常难以表征煤层气储层的真实地质特征。若不对严重失真的声波时差原始测井数 据进行必要的扩径影响校正，将势必造成煤层气储层参数测井评价的精度降低，更为甚者 失去利用声波时差测井进行储层评价的意义。
[0003] 尽管声波时差在测量时已经使用双探测器补偿原理做了扩径影响校正，但扩径较 严重时声波时差测井值依然会受到井眼扩大的影响。
[0004] 现有声波时差扩径影响校正中，最常用方法是根据测井仪器制造公司提供的校正 图版。此类图版主要针对石油天然气领域的砂岩储层而研制的，而并非煤层气储层，将其用 于煤层气储层扩径影响校正，适用性将大大降低，其校正的精度难以满足煤层气储层测井 评价的要求；密度刻度声波时差校正法要求密度测井曲线不受扩径的影响，煤层气储层受 不同程度的扩径影响，扩径段的密度测井曲线也产生不同程度的畸变，因此利用失真的密 度测井值来反推声波时差值，其误差较高，精度难以保证；Smith--Gardner公式联解法是 建立在深电阻率受扩径的影响较小、可以忽略不计基础上的。然而，煤层气储层扩径影响较 为严重，泥浆对电阻率的影响不可忽略，校正效果随之亦较差。
[0005] 从现有的声波时差扩径影响校正方法来看，都不同程度地存在一些不足。尚且没 有专门针对煤层气储层的声波时差扩径影响校正方法，这给煤层气储层声波时差扩径影响 的校正处理带来不便。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述现有方法的不足，提供一种基于煤岩工业组分的声波 时差扩径影响校正方法，利用煤岩工业组分灰分含量、碳分含量与声波时差测井值间的内 在关系，对煤层气储层声波时差扩径影响进行校正，提高声波时差扩径影响校正的精度。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] -种基于煤岩工业组分的声波时差扩径影响校正方法，包括以下步骤：
[0009] 步骤一、计算煤岩的工业组分：
[0010] 把煤层看成由碳分、灰分和水分3部分组成，计算得到煤层的碳分、灰分、水分含 量百分数vfc;、va、vw;
[0011] 步骤二、计算煤岩的最大声波时差Atnia :
[0012] 由于煤层中水分含量很小，可忽略不计，于是煤层的最大声波时差是灰分的声波 时差和碳分的声波时差两部分的贡献综合，如方程（5)所示：
[0013]
【权利要求】
1. 一种基于煤岩工业组分的声波时差扩径影响校正方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一、计算煤岩的工业组分： 把煤层看成由碳分、灰分和水分3部分组成，计算得到煤层的碳分、灰分、水分含量百 分数HVw; 步骤二、计算煤岩的最大声波时差Atma: 忽略煤层中的水分含量，煤层的最大声波时差是由灰分的声波时差和碳分的声波时差 两部分的贡献综合，如方程（5)所示：
式中：AtmaxS煤层的最大声波时差，单位μs/m;Atfeicici为煤层100%含碳分时的声波 时差，单位μs/m;Ataicici为煤层100%含灰分时的声波时差，单位μs/m; 步骤三、确定灰分含量为100%时的声波时差Ataicici: 依据步骤一计算的煤岩灰分含量，统计煤层段的灰分含量和未受环境影响的声波时差 测井值，以灰分含量为自变量，声波时差为因变量进行相关性分析，得到灰分含量与声波时 差的内在关系如方程（6)所示： Va =-1. 2941 ·At+565. 98 (6) 由方程（6)可知，当灰分含量为100%时，声波时差360. 1μs/m，即Ataicici = 360. 1μs/m； 步骤四、确定碳分含量为100%时的声波时差Λtf。： 依据步骤一计算的煤岩碳分含量，统计煤层段的碳分含量和未受环境影响的声波时差 测井值，以碳分含量为自变量，声波时差为因变量进行相关性分析，得到碳分含量与声波时 差的内在关系如方程（7)所示： Vfc = 1. 5678 ·At-565. 25 (7) 由方程⑵可知，当碳分含量为100 %时，声波时差424. 3μs/m，SPΛtfelQQ = 424. 3μs/m； 步骤五、基于煤岩工业组分的声波时差扩径影响校正： 将步骤三、四确定的灰分含量为100%时的声波时差Ataicici和碳分含量为100%时的声 波时差Atfclt?代入方程（5)，求出煤层的最大声波时差Atmax，基于方程（8)、方程（9)，利 用实测的煤岩声波时差值Δ?与煤层的最大声波时差Atmax，便可实现基于煤岩工业组分 的声波时差扩径影响的校正； 当Atniax <At，则Atc =Atniax (8) 当 ^tniax >At，则Atc =At(9) 式中：At。为经扩径影响校正后的声波时差，μs/m。
2. 根据权利要求1所述的基于煤岩工业组分的声波时差扩径影响校正方法，其特征在 于： 步骤一、具体步骤如下： 忽略相对体积小于1 %的成分，如二氧化硅、硝酸盐、菱铁矿、硫及其他稀散元素，把煤 层看成由碳分、灰分和水分3部分组成；根据煤岩工业组分体积物理模型的基本思想，构建 煤岩的工业组分测井响应方程，具体如下： 时差：Λt=Vfc ·Λtfc+Va ·Λta+Vw ·Λtw (I) 密度：Pb =Vfc ·Pfc+Va ·Pa+Vw·Pw⑵ 其中：100 =Vfc+Va+Vw (3) 式中：Λt、Λtf。、Λta、Λtw分别是煤岩、碳分、灰分、水分的纵波时差，单位μs/m;Pb、pf。、pa、p w分别是煤岩、碳分、灰分、水分的密度，单位g/cm3;Vfc;、Va、Vw分别是碳分、灰分、 水分含量百分数； 通过上述3个方程建立的煤岩工业组分体积物理模型，求得煤层中碳分、灰分、水分的 含量。
【文档编号】E21B47/14GK104453872SQ201410566682
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】汤小燕 申请人:西安科技大学