本发明专利技术提供一种基于岩屑X射线荧光光谱分析数据拟合伽马曲线的方法，包括以下步骤：(1)选取已电测邻井或导眼井中研究层段的伽马数据；(2)对步骤(1)所述研究层段的岩屑进行X射线荧光光谱分析，得到XRF数据；(3)将步骤(1)所得伽马数据与步骤(2)所得XRF数据进行相关性分析，根据相关系数的排序选取至少6种元素作为特征元素；(4)采用线性回归的方式求解步骤(1)所得伽马数据和步骤(3)所选取特征元素的XRF数据之间对应的线性方程；(5)对步骤(4)所求解的线性方程进行系数校正，得到XRF数据拟合的伽马曲线公式模型。本发明专利技术提供的方法作为钻井现场实时分析方法，提升了近钻头伽马数据的及时性及准确性。的及时性及准确性。的及时性及准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于岩屑X射线荧光光谱分析数据拟合伽马曲线的方法
[0001]本专利技术属于石油地质勘探
，涉及一种钻井现场实时分析方法，尤其涉及一种基于岩屑X射线荧光光谱分析数据拟合伽马曲线的方法。
技术介绍
[0002]根据刘向君等人的研究总结可知，沉积岩的放射性一般有以下变化规律：(1)随泥质含量的增加而增加；(2)随有机质含量的增加而增加；(3)随钾盐和某些放射性矿物含量的增加而增加(刘向君,刘堂晏.测井原理及工程应用[M].北京:石油工业出版社,2006.)。
[0003]目前钻井现场常用的两种伽马测量方法分别为完钻电测及导向随钻伽马测量。其中，完钻电测伽马的缺点是成本高、工序复杂，且只能在中完或者完井后才能电测，数据及时性得不到保障；导向随钻伽马的缺点是受限于设备结构，随钻伽马测井有约12米的测量盲区。
[0004]随着国内外旋转导向钻井技术的兴起，导向随钻伽马已成为钻井过程中层位卡取及岩性识别的重要参照数据，同时也是跟踪、对比、调整井眼轨迹的主要依据。但是目前国内外随钻仪器普遍存在仪器前端盲区较长的缺点，且部分井由于井下情况复杂而不适合下随钻伽马测量设备。
[0005]由此可见，如何提供一种钻井现场实时分析方法，提升近钻头伽马数据的及时性及准确性，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于岩屑X射线荧光光谱分析数据拟合伽马曲线的方法，所述方法作为一种钻井现场实时分析方法，显著提升了近钻头伽马数据的及时性及准确性。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种基于岩屑X射线荧光光谱分析数据拟合伽马曲线的方法，所述方法包括以下步骤：
[0009](1)选取已电测邻井或导眼井中研究层段的伽马数据；
[0010](2)对步骤(1)所述研究层段的岩屑进行X射线荧光光谱分析，得到XRF数据；
[0011](3)将步骤(1)所得伽马数据与步骤(2)所得XRF数据进行相关性分析，根据相关系数的排序选取至少6种元素作为特征元素，例如可以是6种、7种、8种、9种或10种，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；
[0012](4)采用线性回归的方式求解步骤(1)所得伽马数据和步骤(3)所选取特征元素的XRF数据之间对应的线性方程；
[0013](5)对步骤(4)所求解的线性方程进行系数校正，得到XRF数据拟合的伽马曲线公式模型。
[0014]本专利技术通过元素数据线性回归的方法计算不同区块不同地层拟合伽马曲线公式
中各特征元素的权重系数，建立区块元素拟合伽马曲线公式，实现了对辽河、长庆、南方页岩气、塔里木油田等多个矿区元素伽马曲线的拟合，与测井伽马曲线及导向随钻伽马相比，本专利技术具有以下作用及优势：
①
通过岩屑拟合伽马可对电测伽马起到相互验证的作用，为层位卡取及岩性识别提供参考依据；
②
特殊情况下可替代电测伽马，如复杂工程原因导致电测失败或者不能下随钻伽马测量设备的情况下，可使用本专利技术提供的方法替代电测伽马；
③
可拟合出电测仪器前端盲区及电测口袋伽马数据；
④
在水平井中可减少因随钻伽马无信号或电池续航能力不足而导致起下钻的次数，以节省钻井成本；
⑤
水平井中可通过岩屑近钻头伽马数据及时调整井眼轨迹，提升优质储层的钻遇率。通过现场实际应用，将本专利技术提供的方法所拟合的曲线与电测伽马曲线进行对比，二者曲线形态的相似程度平均超过90％。
[0015]优选地，步骤(1)所述研究层段的深度为1000～8000m，具体深度范围和地质环境及作业要求相适应，例如可以是1000m、2000m、3000m、4000m、5000m、6000m、7000m或8000m，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用.
[0016]优选地，步骤(1)所述伽马数据的测量方式包括完钻电测伽马或导向随钻伽马。
[0017]优选地，步骤(2)所述X射线荧光光谱分析的元素包括Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、Cd、In、Sn、W、Pb、Th、U与Ba。
[0018]优选地，步骤(3)所述相关性分析采用Pearson相关系数的计算方法，具体计算公式为：
[0019][0020]其中，r为Pearson相关系数，绝对值范围为0～1，数值越大说明相关性越高，X为某一井深处某种元素的XRF数据，Y为对应井深处的伽马数据，为研究层段中X的平均值，为研究层段中Y的平均值。
[0021]优选地，步骤(3)所述特征元素的选取方式具体为：根据相关系数从高至低的排序，选取前6种元素作为特征元素。
[0022]优选地，步骤(4)所述线性回归具体采用行列式展开法则或矩阵进行求解。
[0023]优选地，步骤(4)所述线性回归具体采用EXCEL软件中自带的逆矩阵函数公式MINVERSE及两个数组矩阵乘积公式MMULT进行求解。
[0024]优选地，步骤(5)所述系数校正的具体过程为：将线性方程乘以平均系数k，且其中，为伽马数据的平均值，为线性方程计算结果的平均值。
[0025]作为本专利技术优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
[0026](1)选取已电测邻井或导眼井中深度为1000～8000m研究层段的伽马数据，具体深度范围和地质环境及作业要求相适应，且所述伽马数据的测量方式包括完钻电测伽马或导向随钻伽马；
[0027](2)对步骤(1)所述研究层段的岩屑进行X射线荧光光谱分析，得到XRF数据；所述X射线荧光光谱分析的元素包括Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、Cd、In、Sn、W、Pb、Th、U与Ba；
[0028](3)将步骤(1)所得伽马数据与步骤(2)所得XRF数据进行相关性分析，根据相关系数从高至低的排序，选取前6种元素作为特征元素；所述相关性分析采用Pearson相关系数的计算方法，具体计算公式为：
[0029][0030]其中，r为Pearson相关系数，X为某一井深处某种元素的XRF数据，Y为对应井深处的伽马数据，为研究层段中X的平均值，为研究层段中Y的平均值；
[0031](4)采用线性回归的方式求解步骤(1)所得伽马数据和步骤(3)所选取特征元素的XRF数据之间对应的线性方程；所述线性回归具体采用EXCEL软件中自带的逆矩阵函数公式MINVERSE及两个数组矩阵乘积公式MMULT进行求解；
[0032](5)对步骤(4)所求解的线性方程进行系数校正，得到XRF数据拟合的伽马曲线公式模型；所述系数校正的具体过程为：将线性方程乘以平均系数k，且其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于岩屑X射线荧光光谱分析数据拟合伽马曲线的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)选取已电测邻井或导眼井中研究层段的伽马数据；(2)对步骤(1)所述研究层段的岩屑进行X射线荧光光谱分析，得到XRF数据；(3)将步骤(1)所得伽马数据与步骤(2)所得XRF数据进行相关性分析，根据相关系数的排序选取至少6种元素作为特征元素；(4)采用线性回归的方式求解步骤(1)所得伽马数据和步骤(3)所选取特征元素的XRF数据之间对应的线性方程；(5)对步骤(4)所求解的线性方程进行系数校正，得到XRF数据拟合的伽马曲线公式模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述研究层段的深度为1000～8000m，具体深度范围和地质环境及作业要求相适应。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述伽马数据的测量方式包括完钻电测伽马或导向随钻伽马。4.根据权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述X射线荧光光谱分析的元素包括Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、Cd、In、Sn、W、Pb、Th、U与Ba。5.根据权利要求1
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4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述相关性分析采用Pearson相关系数的计算方法，具体计算公式为：其中，r为Pearson相关系数，X为某一井深处某种元素的XRF数据，Y为对应井深处的伽马数据，为研究层段中X的平均值，为研究层段中Y的平均值。6.根据权利要求1
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5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述特征元素的选取方式具体为：根据相关系数从高至低的排序，选取前6种元素作为特征元素。7.根据权利要求1
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6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述线性回归具体采用行列式展开法则或矩阵进行求解。8.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志伟，宋明会，刘有武，田伟志，段志勇，沈柏坪，王荣晟，刘敢强，金星成，田士伟，郑丽君，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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