一种利用录井气测入口数据对出口数据进行校正的方法与流程

本发明涉及油气勘探开发行业气测录井服务领域，具体涉及一种利用录井气测入口数据对出口数据进行校正的方法。

背景技术：

在石油钻探行业，气测录井是一种常用的录井手段，目的是通过检查钻井液中的气体含量反推钻遇储层的含气量，进而对储层孔隙中的流体性质和含烃饱和进行评价。一般地，气测录井测量的是从井底返出钻井液中的含气量，并把它作为地层含气量，应用在油气层解释和评价中，但事实上，在此条件下测量到的气体数据并不全是地层的真实含气量，它包含两部分：地层气和二次循环气。要想实现储层精细化解释和评价，提高录井资料解释符合率，剔除二次循环气的影响，还原地层真实含气量是气测录井必由之路。随着录井新技术的发展，采用两套脱气系统，分别检测泵入井筒内钻井液和返出井口钻井液含气量，然后用入口数据对出口数据进行校正的思路得到了广泛认同。但是，由于出口数据和入口数据在时间上是不同步的，因而校正起来难度很大，这也是国内录井在此方面的发展处于停滞不前状态的一个重要原因。

技术实现要素：

本发明设计开发了一种利用录井气测入口数据对出口数据进行校正的方法，发明目的是实现入口数据和出口数据的同步，通过入口数据对出口数据进行校正。

本发明提供的技术方案为：

一种利用录井气测入口数据对出口数据进行校正的方法，包括如下步骤：

步骤一、采集录井数据生成源文件；

步骤二、在所述源文件中查找以满足条件Tot Dep(i)＝Bit Dep(i)数据点为起点，查找满足公式Vs+Vpi-∑Ts*FLWpmps＝0的记录数据；

式中，Vs为钻井液所经地面管线的内容积，Vpi为井口到井底钻具内容积，Ts为时间序列数据源文件中的记录间隔时间，∑FLWpmps含气钻井液从泵入管线到抵达井底的钻进液累计排量，i表示数据序列中第i个记录，并且为大于0的整数，Tot Dep(i)为第i个记录中的总井深，Bit Dep(i)为第i个记录中的钻头位置深度；

步骤三、在所述记录数据中提取记录点的入口气体浓度，并且将入口浓度数据作为Tot Dep(i-2)深度的入口气体浓度进行存储，生成中间文件；

式中，i-2为数据序列中第i个记录往上两个记录，Tot Dep(i-2)为第i-2个记录中的总井深；

步骤四、对所述中间文件中的深度数据进行取整处理，得出入口气体浓度的最终文件；

步骤五、通过将所述源文件与所述最终文件中相同深度的数据进行相减处理，得出最终校正文件。

优选的是，对所述中间文件中的深度数据进行取整处理，得出入口气体浓度的最终文件，包括如下步骤：

步骤a、确定所述中间文件中的深度数据，记录所述深度数据所对应的入口气体浓度；

步骤b、确定与所述深度数据相邻的整数深度数据所对应的入口气体浓度；

步骤c、在所述步骤a以及所述步骤b中的入口气体浓度中确定最大值；

步骤d、以大于所述深度数据的最小整数深度为取整后的深度数据，以所述最大值为所述取整后的深度数据的入口气体浓度，生成所述最终文件。

一种利用录井气测入口数据对出口数据进行校正的方法，包括如下步骤：

步骤一、开启增压泵，采集录井数据生成深度序列源文件以及时间序列源文件；

步骤二、在所述时间序列源文件查找，以满足条件Tot Dep(i)＝Bit Dep(i)数据点为起点，查找公式Vs+Vpi-∑Ts*FLWpmps＝0的记录数据，在该记录数据中提取该记录点的入口气体浓度，并且将所述入口浓度数据作为Tot Dep(i-2)深度的入口气体浓度进行存储，生成第一中间文件，对所述第一中间文件中的深度数据进行取整处理，得出入口气体浓度的第二中间文件；

式中，Vs为钻井液所经地面管线的内容积，Vpi为井口到井底钻具内容积，Ts为时间序列数据源文件中的记录间隔时间，∑FLWpmps含气钻井液从泵入管线到抵达井底的钻进液累计排量，i表示数据序列中第i个记录，并且为大于0的整数，Tot Dep(i)为第i个记录中的总井深，Bit Dep(i)为第i个记录中的钻头位置深度，i-2为数据序列中第i个记录往上两个记录，Tot Dep(i-2)为第i-2个记录中的总井深；

步骤三、在所述深度数据源文件中查找，以Tot Dep(i)为深度参考点，在所述时间数据源文件中寻找与所述深度数据源文件中Tot Dep(i)深度具有相同Cn main数据，并且记录此时对应的Tot Dep(i)，在所述时间数据源文件中，以Tot Dep(i)作为参考点，进行查找满足公式Vr-Vpr-∑Pumpsm*Km*Ts＝0的记录数据，在该记录数据中提取该记录点的入口气体浓度进行存储，生成入口气体浓度的第三中间文件；

式中，Vr为隔水导管内容积，Vpr为隔水导管内钻具体积，Ts为时间序列数据源文件中的记录间隔时间，Pumpm为m号泵泵速，Km为m号泵每冲泵出钻井液体积，Tot Dep(i)为第i个记录中的总井深，Cn main为录井出口气体参数，n为气体参数中的碳原子数，分别为1至8的整数；

步骤四、根据所述第二中间文件以及第三中间文件中的入口气体浓度，计算加权值得出真实的气体入口浓度，生成最终文件；

步骤五、通过将所述源文件与所述最终文件中相同深度的数据进行相减处理，得出最终校正文件。

优选的是，在所述步骤二中，对所述第一中间文件中的深度数据进行取整处理，得出入口气体浓度的所述第二中间文件，包括如下步骤：

步骤a、确定所述第一中间文件中的深度数据，记录所述深度数据所对应的入口气体浓度；

步骤b、确定与所述深度数据相邻的整数深度数据所对应的入口气体浓度；

步骤c、在所述步骤a以及所述步骤b中的入口气体浓度中确定最大值；

步骤d、以大于所述深度数据的最小整数深度为取整后的深度数据，以所述最大值为所述取整后的深度数据的入口气体浓度，生成所述第二中间文件。

优选的是，在所述步骤四中，加权值通过公式

计算得出；式中，i为记录或深度序号，FLWpmps为i深度主泵钻井液排量，CnIN@C22为i深度第二中间文件中相应的入口气测数据，CnIN@D21为i深度第三中间文件中相应的入口气测数据，∑Pumpm*Km为i深度有效泵排量总和。

优选的是，对所述加权值进行二次校正，CnIN(i)′＝η·CnIN(i)，式中，η为校正系数，FLWpmps为i深度主泵钻井液排量，∑Pumpm*Km为i深度有效泵排量总和，T为环境温度，RH％为环境湿度。

本发明与现有技术相比较所具有的有益效果：本专利以录井数据库已有资料为基础，针对钻井作业中不开增压泵和开增压泵两种作业状态，给出了相应的利用录井气测入口气体数据对出口气体数据进行校正的新方法，有效地剔除了二次循环气对地层气的影响，大大提高了气测数据的质量，为在油气勘探开发作业中利用录井气测资料快速识别和精准评价油气层提供了保障。

附图说明

图1是在不开增压泵的条件下，利用录井气测入口数据对出口数据进行校正的方法流程图。

图2是在开增压泵的条件下，利用录井气测入口数据对出口数据进行校正的方法流程图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在钻井作业过程中，由于工程安全的需要，钻井液的循环路径存在两种形式：不开增压泵和开增压泵，而这两种情况下实现入口气测数据与出口气测数据同步的方法不尽相同，因而，本专利分别采用了不同的实施技术方案。

如图1所示，在不开增压泵的条件下，本发明提供了一种利用录井气测入口数据对出口数据进行校正的方法，包括：

S110、进行数据采集，以录井入口气测数据入库时间为基础，利用录井数据库中已有钻具尺寸数据、钻井液排量数据，生成源文件；

S120、反推作用于井底的入口气体对应的深度，实现气测入口数据与出口数据的同步；

S130、同步后入口气体数据整理；

S140、完成利用录井入口气测数据对出口数据进行的校正；

对上述步骤进行进一步的说明，具体包括如下步骤：

步骤一、采集录井数据生成目标文件A1(如表1所示)、确定源文件B1(如表2所示)；

步骤二、在源文件B1中，从第一个记录数据依次查找，满足条件Tot Dep(i)＝Bit Dep(i)数据点，并且以此数据为起点，进行向上查找满足公式Vs+Vpi-∑Ts*FLWpmps＝0的记录数据；

式中，Vs为钻井液所经地面管线的内容积，Vpi为井口到井底钻具内容积，Ts为时间序列数据源文件中的记录间隔时间，∑FLWpmps含气钻井液从泵入管线到抵达井底的钻进液累计排量，i表示数据序列中第i个记录，并且为大于0的整数，Tot Dep(i)为第i个记录中的总井深，Bit Dep(i)为第i个记录中的钻头位置深度；

步骤三、在记录数据中提取该记录点入口气体Cn IN数据，并且将该数据作为Tot Dep(i-2)深度点的入口气体Cn IN进行存储于中间生成文件C1(如表3所示)中作为其第一个记录；

式中，Cn IN为录井入口气体参数，n为气体参数中的碳原子数，分别为1至8的整数，i-2为数据序列中第i个记录往上两个记录，Tot Dep(i-2)为第i-2个记录中的总井深；

步骤四、以此类推，依次查找满足条件的记录，直到数据文件结尾；

步骤五、在中间文件C1中，以Tot Dep列为参照，对Tot Dep进行取整处理，生成最终文件D1(如表4所示)；

式中，Tot Dep为总井深；

步骤六、利用最终文件D1对目标文件A1中气体数据进行校正，生成最终校正文件Af(如表5所示)，原则是：以Tot Dep参数为参考，对具有相同深度Tot Dep的记录，以Tot Dep为Af的深度数据，Cn cor＝Cn main-Cn IN为对应气体数据；

式中，Tot Dep为总井深，Cn main为录井出口气体参数，Cn IN为录井入口气体参数，n为气体参数中的碳原子数，分别为1至8的整数。

表1目标文件A1

表2源文件B1

表3中间文件C1

表4最终文件D1

表5最终校正文件Af

在另一种实施例中，在步骤五中，对中间文件C1中的Tot Dep进行取整处理，得出入口气体浓度的最终文件D1，包括如下步骤：

步骤a、确定中间文件C1中的深度数据，记录深度数据所对应的入口气体浓度；

步骤b、确定与深度数据相邻的整数深度数据所对应的入口气体浓度；

步骤c、在步骤a以及步骤b中的入口气体浓度中确定最大值；

步骤d、以大于深度数据的最小整数深度为取整后的深度数据，以最大值为取整后的深度数据的入口气体浓度，生成最终文件D1。

如图2所示，在开增压泵的条件下，本发明提供了一种利用录井气测入口数据对出口数据进行校正的方法，由于开增压泵作业时，气测出口数据遭受了钻井泵泵入井底入口气体(简称“作用于井底的入口气体”)和增压泵泵入隔水导管入口气体(简称“作用于隔水导管的入口气体”)两部分污染，因而实施技术方案比较复杂，包括：

S210、进行数据采集，以录井入口气测数据入库时间为基础，利用录井数据库中已有钻具尺寸数据、钻井液排量数据，生成源文件；

S221、S222、分别计算作用于井底的入口气体数据和作用于隔水导管的入口气体数据，实现作用于井底入口气体数据与深度的同步以及泥面处隔水管入口气体数据与深度的同步；

S230、将以上两个入口气测数据按各自对应的钻井液排量计算一个加权值，此加权值就是该情况下与气测出口数据同步的入口数据；、

S240、以深度为参考，利用加权处理后的入口气体数据，对出口数据减相应的同步后的气测入口数据即实现了入口数据对出口数据的校正；

对上述步骤进行进一步的说明，具体包括如下步骤：

步骤一、开启增压泵，采集录井数据生成目标文件A2(如表6所示)，深度序列源文件Bd(如表7所示)以及时间序列源文件Bt(如表8所示)；

步骤二、建立泵入井底钻井液中气体数据与钻井深度的关系，即计算作用于井底的入口气体数据，在源文件Bt中从第一个记录数据依次查找，满足条件Tot Dep(i)＝Bit Dep(i)数据点，并且以此数据为起点，进行向上查找满足公式Vs+Vpi-∑Ts*FLWpmps＝0的记录数据，在该记录数据中提取该记录点的入口气体浓度，并且将所述入口浓度数据作为Tot Dep(i-2)深度的入口气体浓度进行存储于生成第一中间文件C21(如表9所示)，对第一中间文件C21中的深度数据进行取整处理，得出入口气体浓度的第二中间文件C22(如表10所示)；

式中，Vs为钻井液所经地面管线的内容积，Vpi为井口到井底钻具内容积，Ts为时间序列数据第一源文件中的记录间隔时间，∑FLWpmps含气钻井液从泵入管线到抵达井底的钻进液累计排量，i表示数据序列中第i个记录，并且为大于0的整数，Tot Dep(i)为第i个记录中的总井深，Bit Dep(i)为第i个记录中的钻头位置深度，i-2为数据序列中第i个记录往上两个记录，Tot Dep(i-2)为第i-2个记录中的总井深；

步骤三、建立从环空泵入泥面钻井液中气测数据与钻井深度的关系，即计算作用于隔水导管的入口气体数据，在源文件Bd中，从第一个记录数据开始依次查找，以Tot Dep(i)为深度参考点，在源文件Bt中寻找与源文件Bd中Tot Dep(i)深度具有相同Cn main数据的记录Tot Dep(i)(即寻找对应深度的“返出时间点”)，在源文件Bt中，以Tot Dep(i)作为参考点，进行向上查找满足公式Vr-Vpr-∑Pumpsm*Km*Ts＝0的记录数据(即对应时间经过泥面的记录点)，并从中提取泥浆泵参数和Cn IN数据作为深度参考点TotDep(i)的数据进行存储，生成第三中间文件D21(如表11所示)；

式中，Vr为隔水导管内容积，Vpr为隔水导管内钻具体积，Ts为时间序列数据源文件Bt中的记录间隔时间，Pumpm为m号泵泵速，Km为m号泵每冲泵出钻井液体积，Tot Dep(i)为第i个记录中的总井深，Cn main为录井出口气体参数，Cn IN为录井入口气体参数，n为气体参数中的碳原子数，分别为1至8的整数，；

步骤四、以此类推，依次查找满足条件的记录，直到数据文件结尾；

步骤五、根据第一间文件C21以及第三中间文件D21中的记录数据，按各自对应的钻井液排量计算作用于井底的入口气测数据和作用于隔水导管的入口气测数据的加权值，进而获取与气测出口数据同步(即以深度为序列)的真实的入口数据，生成最终文件D22(如表12所示)；

步骤六、通过将目标文件A2与最终文件D22中相同深度的数据进行相减处理，得出最终校正文件Af2(如表13所示)，原则是：以Tot Dep参数为参考，对具有相同深度Tot Dep的记录，以Tot Dep为Af2的深度数据，Cn cor＝Cn main-Cn IN为对应气体数据；

式中，Tot Dep为总井深，Cn main为录井出口气体参数，Cn IN为录井入口气体参数，n为气体参数中的碳原子数，分别为1至8的整数。

表6目标文件A2

表7深度序列源文件Bd

表8时间序列源文件Bt

表9中间文件C21

表10中间文件C22

表11中间文件D21

表12中间文件D22

表13最终校正文件Af2

在另一种实施例中，在步骤二中，对第一中间文件C21的深度数据进行取整处理，得出入口气体浓度的所述第二中间文件C22括如下步骤：

步骤a、确定第一中间文件C21的深度数据，记录深度数据所对应的入口气体浓度；

步骤b、确定与深度数据相邻的整数深度数据所对应的入口气体浓度；

步骤c、在步骤a以及步骤b中的入口气体浓度中确定最大值；

步骤d、以大于深度数据的最小整数深度为取整后的深度数据，以所述最大值为所述取整后的深度数据的入口气体浓度，生成第二中间文件C22。

在另一种实施例中，在步骤五中，深度Tot Dep(i)的气测入口数据计算得出；式中，i为记录或深度序号，FLWpmps为i深度主泵钻井液排量，CnIN@C22为i深度第二中间文件C22中相应的入口气测数据，CnIN@D21为i深度第三中间文件D21中相应的入口气测数据，∑Pumpm*Km为i深度有效泵排量总和，Tot Dep(i)为第i个记录中的总井深。

在另一种实施例中，通过监测环境温度以及环境湿度，根据实验数据已经经验总结，为了对数据进行更好的校正，还需要对深度Tot Dep(i)的气测入口数据进行二次校正，得到气测入口数据为CnIN(i)′＝η·CnIN(i)，式中，η为校正系数，FLWpmps为i深度主泵钻井液排量，∑Pumpm*Km为i深度有效泵排量总和，T为环境温度，RH％为环境湿度，Tot Dep(i)为第i个记录中的总井深。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。