專利名稱：測井記錄歸一化的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明總地涉及地質(zhì)數(shù)據(jù)的處理，更具體地，涉及測井記錄(well log)曲線的歸 一化(normalization) ο
背景技術(shù)：
鉆孔的地質(zhì)概況可以使用鉆孔記錄工具來勘探?？梢詫︺@孔穿過的地下地層的各 種特性加以測量，并且可以得出測量值隨深度變化的記錄。這種鉆孔數(shù)據(jù)經(jīng)由包括例如電 阻率/電導率測量、超聲波、匪! 、和Y輻射的多種技術(shù)被收集。一般說來，由解釋人員對鉆 孔數(shù)據(jù)加以分析，以便表征地下地質(zhì)層，從而對井的潛能做出判定，或確定有關周圍地質(zhì)區(qū) 的性質(zhì)的信息。這種類型的鉆孔數(shù)據(jù)可以被用于取代或補充直接檢查用的巖芯收集。與任何測量一樣，測井也受噪聲的各種原因影響。例如，傳感器噪聲(例如包括散 粒噪聲)、傳感器漂移和其他效應可能導致測井記錄表現(xiàn)得與理論傳感器響應不同。隨著許多不同的井被記錄，把噪聲考慮在內(nèi)可以使測井記錄之間的比較更準確， 從而提供對地下地質(zhì)概況的更有用的認識。尤其，在將自動分析方法應用于測井記錄的情 況下，這樣的歸一化可以有助于減少例如由記錄操作之間的傳感器增益變化引起的不正確 結(jié)論。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例的一些方面提供了一種歸一化與地下區(qū)域的地質(zhì)概況有關的測 井記錄數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括在每個測井記錄上標識定義一個區(qū)段的一對標記；確 定每個測井記錄的所述區(qū)段內(nèi)的特性的統(tǒng)計值；用平滑函數(shù)擬合所述統(tǒng)計值，以創(chuàng)建一次 疊代趨勢面；對每個統(tǒng)計值確定與所述趨勢面的偏差，并刪除與所述趨勢面的偏差大于閾 值的那些統(tǒng)計值；用平滑函數(shù)擬合剩余的統(tǒng)計值，以創(chuàng)建二次疊代趨勢面；根據(jù)所述二次 疊代趨勢面歸一化每個測井記錄的特性；以及分析歸一化特性，以確定與地下區(qū)域的地質(zhì) 概況有關的信息。本發(fā)明的實施例的一些方面可以包括用執(zhí)行上述方法或控制上述系統(tǒng)的計算機 可執(zhí)行指令編碼的計算機可讀媒體。本發(fā)明的實施例的一些方面可以包括被配置和安排成根據(jù)上述方法提供對系統(tǒng) 的控制的系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)可以內(nèi)含例如編程成允許用戶根據(jù)所述方法或其它方法控制設 備的計算機。通過參照形成本說明書的一部分、相同標號在各個附圖中表示相應部件的附圖考 慮如下描述和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的這些和其它目的、特征、和特性，以及操作方法、結(jié) 構(gòu)的相關元件的功能、部件的組合、和制造經(jīng)濟性將變得更加明顯。但是，不言而喻，這些附 圖只用于例示和描述的目的，而無意作為本發(fā)明的限制的定義。正如用在說明書和權(quán)利要 求書中的那樣，除非上下文另有明確指明，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”也包括復數(shù)指 示物。


圖1例示了要根據(jù)本發(fā)明的實施例歸一化的一組測井記錄；圖2例示了根據(jù)本發(fā)明的實施例歸一化之后的相同測井記錄；圖3是例示根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的流程圖；以及圖4是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的系統(tǒng)的一個實施例的示意性例示圖。
具體實施例方式在勘探區(qū)的給定區(qū)域中，可能存在大量鉆井。一些井是抱著成為生產(chǎn)井的希望被 鉆探的，而其它井用于流體注入，或用于測試目的。在鉆探每個井期間或之后，可以得出一 個或多個測井記錄，這些測井記錄度量它們所鉆過的地下地層的特性。舉例來說，可以獲取電阻率和Y射線測井記錄來向分析人員提供他們可以解釋 的信息，以便確定有關地下區(qū)域中的狀況的信息。例如，Y射線測井記錄可以用于對地下 物質(zhì)層指定巖相類別，使專家們可以識別像頁巖那樣的不可滲透層，后者可能有助于指示 不太可能找到烴資源的位置。圖1例示了從左到右分別為10，12，14，16，18的五個測井記錄。這些測井記錄代 表從在深度和表面位置方面彼此相對接近的井中獲得的測量值。因此，存在可以將可在每 個測井記錄中看到的特征與其它測井記錄中的類似特征相關聯(lián)的合理預期。正如所預期的 那樣，分別位于測井記錄10和12中的大幅度波動30，32看起來彼此關聯(lián)，并且可以被解釋 成屬于沿著穿過五個測井記錄的線34延伸的公共層?？梢岳斫?，即使不作任何附加預處理，也可以在測井記錄之間定位和關聯(lián)許多另 外的共同標記。另一方面，例如，在測井記錄10與測井記錄12之間存在縮放因子(或增益 變化)也是很明顯的。雖然對測井記錄12測量的特征看起來相當好地與對測井記錄10測 量的特征關聯(lián)，但幅度小得多。同樣，盡管也代表物理上相似的地下特征的測量值，但測井 記錄16的幅度比測井記錄10或測井記錄12的幅度大得多。圖2例示了根據(jù)本發(fā)明的實施例歸一化之后的相同測井記錄。歸一化測井記錄用 加了撇號的與相應的原始測井記錄相同的標號，即，10' ,12'，14'，16'，18'表示?？梢?看出，層位34仍然可以被識別成穿過歸一化測井記錄延伸。另外，在非歸一化測井記錄中 不明顯的結(jié)構(gòu)變得可見了。例如，在區(qū)域36中可以識別出在每個測井記錄的頂部附近的一 對小幅度區(qū)域。這些波動在圖1的原始測井記錄中根本看不見，或幾乎看不見，但當這些測 井記錄像在圖2中那樣被歸一化時，變得相當清楚。在圖2中明顯地示出了在圖1中看不 見的其它精細結(jié)構(gòu)，但為了使附圖清楚起見，未標記其它例子。對圖1的測井記錄進行歸一化以得出圖2的測井記錄的方法例示在圖3的流程圖 中。首先，在每個測井記錄上定義校準區(qū)段100。例如，可以通過定位定義每個測井記錄的 看起來與其它測井記錄的共同部分相對應的部分的頂部和底部的標記來定義感興趣區(qū)段。 校準區(qū)段可以選擇為使得校準間隔中的井數(shù)據(jù)特性來自預期具有簡單古地理趨勢的區(qū)域 的地層歷史的地質(zhì)知識。一旦定義了校準區(qū)段，該方法就進而確定每個測井記錄的該區(qū)段 內(nèi)的特性的統(tǒng)計值102。例如，合適的統(tǒng)計值可以是測井記錄的平均值，或10-50-90統(tǒng)計 值。通過用平滑函數(shù)擬合所確定的統(tǒng)計值來創(chuàng)建一次疊代趨勢面104。對于每個統(tǒng)計值，確定與該趨勢面的偏差106。為了降低異常值的影響，刪除與該趨勢面的偏差大于閾值的那些 統(tǒng)計值108。該閾值可以被預先確定，或可以在方法執(zhí)行期間被計算。合適閾值的一個例子是 相對于平均值的一標準偏差(one standard deviation)。對于10_50_90統(tǒng)計值，可以相對 于各自的一標準偏差閾值來評估每個統(tǒng)計值。一旦應用了閾值，就用一個函數(shù)擬合剩余的 統(tǒng)計值，以創(chuàng)建二次疊代趨勢面110。在一個實施例中，該擬合函數(shù)是平滑函數(shù)。最后，根據(jù) 二次疊代趨勢面對該特性進行歸一化112。在一個實施例中，該歸一化包括將每個井的特性的統(tǒng)計值移動到趨勢面?？梢岳?解，根據(jù)本發(fā)明實施例的歸一化可以減小由記錄工具的增益變化和/或輸出漂移(偏移) 引起的變化。根據(jù)本發(fā)明實施例歸一化測井記錄的一種特定方法的一個例子從至少包括一個 感興趣間隔的測井記錄開始。雖然這些測井記錄可能從不完全相等的深度中得出，但它們 一般說來應該是重疊的并且包括共同地質(zhì)特征。在一個實施例中，通過定義每個井的頂部 和基部標記來選擇測井記錄的某些部分，從而定義校準區(qū)段。該組中的每個井應該具有需要歸一化的特性。在一個實施例中，該特性是連續(xù)的， 并且可通過移動平均值或通過移動平均值并調(diào)整標準偏差而被歸一化。該方法可以包括預定義的或用戶可定義的參數(shù)，包括橫向平滑尺度和最大偏差。 對于特性平均值的井間差異(well-to-well variation)被認為未反映儲層中的真正差異 的情況，可以增大橫向平滑尺度。例如，當籠罩著海洋頁巖的區(qū)域在測井記錄特性中呈現(xiàn)出 意想不到的差異時，可能正是這種情況。最大偏差可以向上調(diào)整，以便減少被認為異常的井 的數(shù)量。在差異大的井相對較少，以致于異常井的刪除使樣本的大小太小因而難以提供有 意義的歸一化的情況下，這可能是有用的。在一個實施例的一個例子中，首先在每個井的頂部標記與基部標記之間計算特性 的平均值。可以在能夠被連接起來形成特性差異平滑變化的表面的一系列空間位置上計算 平均值的最小二乘擬合。這個過程的一個實施例是使用可在供應商Paradigm Geophysical 特許的商業(yè)軟件包Gocad中獲得的離散平滑內(nèi)插。擬合表面的平滑度是輸入橫向平滑尺度 的函數(shù)。該輸入?yún)?shù)越大，擬合表面就越平滑。隨著橫向平滑尺度越來越大直到接近無窮 大，趨勢面變成單值。將特性的平均值用于使用離散平滑內(nèi)插創(chuàng)建一次疊代趨勢面。一旦建立起一次疊 代趨勢面，就計算每個井的特性的每個平均值的偏差。平均值的偏差大于最大偏差的每個 井被認為是異常井，并且在進行二次疊代之前將其從過程中刪除。在進行二次疊代之前刪除平均特性值的偏差大于輸入最大偏差的所有井。在二次 疊代中，步驟是相同的，只不過排除了異常井。一旦計算出二次疊代趨勢面，就通過減去相 對于趨勢面的偏差并將新結(jié)果存儲成歸一化曲線特性而將測井記錄平均值移動到趨勢面。在圖4中示意性地例示了執(zhí)行該方法的系統(tǒng)。該系統(tǒng)300包括數(shù)據(jù)存儲設備或存 儲器302。可以使所存儲數(shù)據(jù)可用于像可編程通用計算機那樣的處理器304。處理器304 可以包括像顯示器306和圖形用戶界面308那樣的接口組件。圖形用戶界面可以用于顯示 數(shù)據(jù)和經(jīng)處理數(shù)據(jù)產(chǎn)物，和允許用戶在實現(xiàn)該方法的各個方面的選項當中做出選擇。數(shù)據(jù) 可以經(jīng)由總線310直接從數(shù)據(jù)獲取設備，或從中間存儲設備或處理設施(未示出)傳送給系統(tǒng)。一旦將這些測井記錄歸一化，就可以像任何通常的測井記錄那樣操縱或使用它 們。這些歸一化測井記錄例如可以根據(jù)共同結(jié)構(gòu)的相似性，使用機器輔助或自動處理更容 易地聯(lián)系在一起。盡管為了例示的目的，根據(jù)當前認為最實用和優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作了詳細描 述，但應該明白，這樣的細節(jié)僅僅為了該目的，本發(fā)明不局限于所公開的實施例，而是相反， 打算涵蓋在所附權(quán)利要求書的精神和范圍之內(nèi)的所有修改和等同安排。例如，盡管本文提 到計算機，但該計算機可以包括通用計算機、專用計算機、編程成執(zhí)行這些方法的ASIC、計 算機陣列或網(wǎng)絡、或其它適用計算設備。作為進一步的例子，還應該明白，本發(fā)明設想可以 在可能的范圍內(nèi)將任何實施例的一個或多個特征與任何其它實施例的一個或多個特征組
合 O
權(quán)利要求
1.一種歸一化與地下區(qū)域的地質(zhì)概況有關的測井記錄數(shù)據(jù)的方法，所述方法包含 在每個測井記錄上標識定義一個區(qū)段的一對標記；確定每個測井記錄的所述區(qū)段內(nèi)的特性的統(tǒng)計值； 用平滑函數(shù)擬合所述統(tǒng)計值，以創(chuàng)建一次疊代趨勢面；對每個統(tǒng)計值確定與所述趨勢面的偏差，并刪除與所述趨勢面的偏差大于閾值的那些 統(tǒng)計值；用平滑函數(shù)擬合剩余的統(tǒng)計值，以創(chuàng)建二次疊代趨勢面； 根據(jù)所述二次疊代趨勢面對每個測井記錄的特性進行歸一化；以及 分析歸一化特性，以確定地下區(qū)域的地質(zhì)概況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對特性進行歸一化包含將每個井的特性的統(tǒng)計 值移動到所述趨勢面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述統(tǒng)計值包含平均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述閾值包含相對于所述平均值的一標準偏差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述統(tǒng)計值包含10-50-90百分位值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，10百分位趨勢面的閾值包含10百分位統(tǒng)計值的 一標準偏差，50百分位趨勢面的閾值包含50百分位統(tǒng)計值的一標準偏差，以及90百分位趨 勢面的閾值包含90百分位統(tǒng)計值的一標準偏差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)二次疊代趨勢面對特性進行歸一化包含改 變每個測井記錄的10-50-90百分位統(tǒng)計值，以便通過重新縮放和移動測井記錄值并將新 結(jié)果存儲成歸一化曲線特性來擬合每個相應趨勢面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)每個測井記錄共有的地質(zhì)特征來選擇所定 義區(qū)段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述歸一化減小用于產(chǎn)生測井記錄數(shù)據(jù)的記錄 裝置的增益變化的影響。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述歸一化減小用于產(chǎn)生測井記錄數(shù)據(jù)的記錄 裝置的輸出漂移的影響。
11.一種用于執(zhí)行歸一化與地下區(qū)域的地質(zhì)概況有關的測井記錄數(shù)據(jù)的方法的系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)存儲設備，具有包括與多個測井記錄有關的數(shù)據(jù)的計算機可讀數(shù)據(jù)；以及 處理器，被配置和安排成執(zhí)行存儲在處理器可訪問存儲器中的機器可執(zhí)行指令以便執(zhí) 行包含如下步驟的方法在每個測井記錄上標識定義一個區(qū)段的一對標記； 確定每個測井記錄的所述區(qū)段內(nèi)的特性的統(tǒng)計值； 用平滑函數(shù)擬合所述統(tǒng)計值，以創(chuàng)建一次疊代趨勢面；對每個統(tǒng)計值確定與所述趨勢面的偏差，并刪除與所述趨勢面的偏差大于閾值的那些 統(tǒng)計值；用平滑函數(shù)擬合剩余的統(tǒng)計值，以創(chuàng)建二次疊代趨勢面；以及 根據(jù)所述二次疊代趨勢面對每個測井記錄的特性進行歸一化。 11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進一步包含用戶界面，被配置和安排成允許用戶輸入用于控制所述方法的參數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述參數(shù)包含用于調(diào)整所述擬合的橫向平滑尺度。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述參數(shù)包含用于所述確定的最大偏差。
全文摘要
一種歸一化與地下區(qū)域的地質(zhì)概況有關的測井記錄數(shù)據(jù)的方法，包括在每個測井記錄上標識定義一個區(qū)段的一對標記；確定每個測井記錄的所述區(qū)段內(nèi)的特性的統(tǒng)計值；用平滑函數(shù)擬合所述統(tǒng)計值，以創(chuàng)建一次疊代趨勢面；對每個統(tǒng)計值確定與所述趨勢面的偏差，并刪除與所述趨勢面的偏差大于閾值的那些統(tǒng)計值；用平滑函數(shù)擬合剩余的統(tǒng)計值，以創(chuàng)建二次疊代趨勢面；根據(jù)所述二次疊代趨勢面歸一化每個測井記錄的特性；以及分析歸一化特性，以確定地下區(qū)域的地質(zhì)概況。
文檔編號G01V11/00GK102089677SQ200980126255
公開日2011年6月8日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日
發(fā)明者J·索恩 申請人:雪佛龍美國公司