可控中子源测井中地层孔隙度确定方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可控中子源测井中地层孔隙度确定方法、装置、设备和存储介质；该方法通过通过近、远伽马探测器确定的非弹伽马计数比和热中子计数比，建立地层孔隙度与体积密度和热中子计数比的初始孔隙度响应关系式；根据得到的各预设条件地层中非弹伽马计数比和热中子计数比的响应数据，对初始响应关系式进行拟合，得到地层体积密度与非弹伽马计数比和热中子计数比的最终密度响应关系式，地层孔隙度与体积密度和热中子计数比的最终孔隙度响应式；将目标地层的非弹伽马计数比和热中子计数比导入最终密度响应关系式，再将视体积密度和热中子计数比导入最终孔隙度响应关系式，得到目标地层的视孔隙度。目标地层的视孔隙度。目标地层的视孔隙度。

【技术实现步骤摘要】
可控中子源测井中地层孔隙度确定方法、装置、设备和存储介质


[0001]本专利技术属于油气勘探中的可控中子源测井
，具体涉及一种可控中子源测井中地层孔隙度确定方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]测井也叫地球物理测井，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法，属于应用地球物理方法之一。其中地层孔隙度是石油地质以及储层评价中一个非常重要的地质参数，精确测量地层的孔隙度对油气开发和勘探有极其重要的意义。中子从中子源(如Am-Be、D-T中子源)中发射出来后，穿过地层被减速后，常以超热中子和热中子的形式被探测。探测器中子计数率大小随中子在地层中的穿透能力(减速长度)而变化，而穿透能力主要受地层孔隙中氢原子含量的制约。这主要是因为：1)中子测井的基本原理是基于快中子最有效的减速原子是氢原子，因为其原子量与中子的相近。2)地层中的大多数氢原子以液体状态(水或者碳氢化合物)存在于地层的孔隙中。
[0003]在过去的几十年里，化学中子源是最常用的用来测量地层孔隙度的中子源。随着社会的发展和科技的进步，人们对环保和健康的要求越来越高，可控中子源逐渐开始取代化学源来测量地层中子孔隙度。相对化学源发射平均能量为4.5MeV快中子，可控中子源发射的单能快中子能量更高，为14MeV。这将导致根据热中子比值得到的脉冲中子孔隙度灵敏度降低。
[0004]目前，现有的可控中子源测井中主要通过其他测井仪器或地质资料得到的地层密度，对热中子计数率比值进行密度校正后，对地层孔隙度进行测量，难以直接获得地层孔隙度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可控中子源测井中地层孔隙度确定方法、装置、设备和存储介质，以克服额外的通过其他测井仪器或地质资料得到的地层密度来对热中子计数率比值进行密度校正后，对地层孔隙度进行测量，难以直接获得地层孔隙度的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]可控中子源测井中地层孔隙度确定方法，包括以下步骤：S1、获得预设条件地层的非弹伽马计数比和热中子计数比；
[0008]S2、建立预设条件地层的体积密度与非弹伽马计数比和热中子计数比的第一初始响应关系式；
[0009]S3、通过步骤S1的非弹伽马计数比和热中子计数比对第一初始响应关系式拟合，获得预设条件地层的体积密度与非弹伽马计数比以及热中子计数比的第一最终响应关系
式；
[0010]S4、将预设条件地层的非弹伽马计数比和热中子计数比代入至第一最终响应关系式中，获得预设条件地层的视体积密度；
[0011]S5、建立预设条件地层的孔隙度与热中子数计数比和体积密度之间的第二初始响应关系式；
[0012]S6、将步骤S1的预设地层的热中子计数比以及S4的视体积密度，代入至S5的第二初始关系式中，获得地层孔隙度和热中子数计数比以及体积密度之间的第二最终响应关系式；
[0013]S7、将目标地层的热中子计数比和步骤S4的视体积密度代入至第二最终响应关系式中，获得目标地层的孔隙度。
[0014]本专利技术的进一步改进在于：
[0015]优选的，步骤S2中，所述第一初始响应关系式为：
[0016][0017]其中，m(lnR
n
)＝a1(lnR
n
)3+a2(lnR
n
)2+a3(lnR
n
)+a4ꢀꢀ
(2)
[0018]n(lnR
n
)＝b1(lnR
n
)2+b2(lnR
n
)+b3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0019]其中：ρ
b
为地层体积密度；R
γ1
为低能窗非弹性散射伽马计数率比值；R
γ2
为高能窗非弹性散射伽马计数率比值；R
n
为热中子计数比值；a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3和A为通过标准井刻度或者仿真建模的方法确定的系数。
[0020]优选的，步骤S3中，根据非弹伽马射线能谱，获取步骤S1各预设条件地层中的非弹伽马计数比中的低能窗非弹伽马计数比和高能窗非弹伽马计数比；
[0021]将各预设条件地层的低能窗非弹伽马计数比和高能窗非弹伽马计数比作为响应数据，对第一初始响应关系式进行拟合，得到初始响应关系式的预设参数m和n的值；
[0022]根据得到所述预设参数m和n的值，得到地层体积密度与非弹伽马计数比和热中子计数比的最终响应关系式。
[0023]优选的，步骤S5中，地层孔隙度的第二初始响应关系式为：
[0024][0025]其中，
[0026]其中：φ为地层孔隙度；c1、c2、c3、c4和d为通过标准井刻度或者仿真建模的方法确定的系数；f为预设参数。
[0027]优选的，步骤S6中，
[0028]将各预设条件地层的热中子计数比和视体积密度作为响应数据，对第二初始响应关系式进行拟合，得到第二初始响应关系式的预设参数f的值；
[0029]根据得到所述预设参数f的值，得到地层孔隙度与热中子计数比和体积密度的最终响应关系式。
[0030]一种可控中子源测井中地层孔隙度确定装置，包括：
[0031]数据确定模块，用于获得预设条件地层的非弹伽马计数比和热中子计数比；
[0032]密度公式建立模块，用于建立预设条件地层的体积密度与非弹伽马计数比和热中
子计数比的第一初始响应关系式；
[0033]密度公式拟合模块，用于根据预设条件地层的非弹伽马计数比和热中子计数比，对第一初始响应关系式进行拟合，得到预设条件地层的体积密度与非弹伽马计数比以及热中子计数比的第一最终响应关系式；
[0034]地层密度计算模块，用于将预设条件地层的非弹伽马计数比和热中子计数比导入第一最终响应关系式，得到所述目标地层的视体积密度；
[0035]孔隙度公式建立模块，用于建立预设条件地层的孔隙度与热中子数计数比和体积密度之间的第二初始响应关系式；
[0036]孔隙度公式拟合模块，用于将预设地层中的热中子计数比和视体积密度的响应数据，代入至对初始响应关系式进行拟合，得到所述预设参数的值，得到地层孔隙度与热中子计数比和体积密度的第二最终响应关系式；
[0037]孔隙度计算模块，用于将可控中子源测井仪确定的目标地层热中子计数比和视体积密度，导入所述第二最终响应关系式，得到所述目标地层的视孔隙度。
[0038]优选的，所述体积密度公式建立模块，用于建立第一初始响应关系式，如下：
[0039][0040]其中，m(lnR
n
)＝a1(lnR
n
)3+a2(lnR
n
)2+a3(lnR
n<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可控中子源测井中地层孔隙度确定方法，其特征在于，S1、获得预设条件地层的非弹伽马计数比和热中子计数比；S2、建立预设条件地层的体积密度与非弹伽马计数比和热中子计数比的第一初始响应关系式；S3、通过步骤S1的非弹伽马计数比和热中子计数比对第一初始响应关系式拟合，获得预设条件地层的体积密度与非弹伽马计数比以及热中子计数比的第一最终响应关系式；S4、将预设条件地层的非弹伽马计数比和热中子计数比代入至第一最终响应关系式中，获得预设条件地层的视体积密度；S5、建立预设条件地层的孔隙度与热中子数计数比和体积密度之间的第二初始响应关系式；S6、将步骤S1的预设地层的热中子计数比以及S4的视体积密度，代入至S5的第二初始关系式中，获得地层孔隙度和热中子数计数比以及体积密度之间的第二最终响应关系式；S7、将目标地层的热中子计数比和步骤S4的视体积密度代入至第二最终响应关系式中，获得目标地层的孔隙度。2.根据权利要求1所述的可控中子源测井中地层孔隙度确定方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一初始响应关系式为：其中，m(lnR
n
)＝a1(lnR
n
)3+a2(lnR
n
)2+a3(lnR
n
)+a4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)n(lnR
n
)＝b1(lnR
n
)2+b2(lnR
n
)+b3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中：ρ
b
为地层体积密度；R
γ1
为低能窗非弹性散射伽马计数率比值；R
γ2
为高能窗非弹性散射伽马计数率比值；R
n
为热中子计数比值；a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3和A为通过标准井刻度或者仿真建模的方法确定的系数。3.根据权利要求1所述的可控中子源测井中地层孔隙度确定方法，其特征在于，步骤S3中，根据非弹伽马射线能谱，获取步骤S1各预设条件地层中的非弹伽马计数比中的低能窗非弹伽马计数比和高能窗非弹伽马计数比；将各预设条件地层的低能窗非弹伽马计数比和高能窗非弹伽马计数比作为响应数据，对第一初始响应关系式进行拟合，得到初始响应关系式的预设参数m和n的值；根据得到所述预设参数m和n的值，得到地层体积密度与非弹伽马计数比和热中子计数比的最终响应关系式。4.根据权利要求1所述的可控中子源测井中地层孔隙度确定方法，其特征在于，步骤S5中，地层孔隙度的第二初始响应关系式为：其中，其中：φ为地层孔隙度；c1、c2、c3、c4和d为通过标准井刻度或者仿真建模的方法确定的系数；f为预设参数。5.根据权利要求1所述的可控中子源测井中地层孔隙度确定方法，其特征在于，步骤S6中，
将各预设条件地层的热中子计数比和视体积密度作为响应数据，对第二初始响应关系式进行拟合，得到第二初始响应关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳爱忠，王虎，范红卫，何绪新，王树声，罗翔，张晓蕾，樊云峰，
申请(专利权)人：中国石油集团测井有限公司，
类型：发明
国别省市：