一种地层元素测井中净非弹性散射伽马能谱的获取方法技术

本发明专利技术提供了一种地层元素测井中净非弹性散射伽马能谱的获取方法，该方法包括以下步骤：根据测井资料获取目标地层的非弹性散射伽马能谱和俘获伽马能谱，其中非弹性散射伽马能谱包含俘获辐射反应的影响；利用已知地层内的元素的特征俘获伽马射线的特征将所述包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱进行分段，并为每个能谱分段设置对应的扣除系数；根据每个能谱分段的扣除系数与对应能谱分段的俘获伽马能谱乘积所确定的扣除量，从对应能谱分段的非弹性散射伽马能谱中扣除俘获辐射反应的影响，以得到所述目标地层的净非弹性散射伽马能谱。通过本发明专利技术可获得更为纯净的非弹性散射伽马能谱。

【技术实现步骤摘要】
一种地层元素测井中净非弹性散射伽马能谱的获取方法
本专利技术涉及地球物理测井
，尤其是涉及一种地层元素测井中净非弹性散射伽马能谱的获取方法。
技术介绍
地层元素测井是通过测量中子源向地层发射的中子与地层元素原子核反应产生的伽马能谱，利用谱解析方法获取地层元素的相对产额，进而将元素相对产额转换为元素含量，可对地层进行更加精细的描述，为复杂储层及非常规油气储层测井评价提供一种有效手段。利用俘获伽马能谱的地层元素测井技术(如斯伦贝谢公司的ECS、哈里伯顿公司的GEM)可以获取地层的Si、Fe、Ca、S、Ti、Gd等元素含量。但是，对于评价地层有机碳含量的碳元素、区分石灰岩和白云岩的镁元素等关键地层元素，由于这些元素的俘获辐射反应截面比较低，利用俘获伽马能谱的地层元素测井技术不能获取这些元素的含量。因此，需要利用非弹性散射伽马能谱获取碳、镁等关键元素含量。中子源发射的快中子进入地层以后，在最初的0.01-0.1微秒内非弹性散射反应占支配地位，随后随着中子减速成热中子可与地层发生俘获辐射反应。利用脉冲中子源的地层元素测井中，非弹性散射伽马能谱是在中子发射脉冲内记录，且中子源的脉冲宽度一般为几十微秒，所以记录的非弹性散射伽马能谱受俘获辐射反应的影响而包含一定的俘获伽马射线成分。在利用对非弹性散射伽马能谱解析获取元素含量之前，需扣除记录的非弹性散射伽马能谱中俘获辐射反应的影响，从而提高地层元素含量的确定精度。目前对净非弹性散射伽马能谱获取方法的研究主要有固定扣除系数法和减氢峰法，但是都是针对碳氧比测井。利用目前技术获取的净非弹性散射伽马能谱，整个能谱段都采用一个扣除系数，在不该扣除俘获辐射影响的能谱段过多扣除或在应该扣除的能谱段未充分扣除，导致获取的净非弹性散射伽马能谱与理论净非弹性散射伽马能谱相关性太低，用于能谱解析获取元素含量精度不够。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种地层元素测井中净非弹性散射伽马能谱的获取方法，以获取更为纯净的非弹性散射伽马能谱。为达到上述目的，本专利技术提供了一种地层元素测井中净非弹性散射伽马能谱的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：根据测井资料获取目标地层的非弹性散射伽马能谱和俘获伽马能谱，其中非弹性散射伽马能谱包含俘获辐射反应的影响；利用已知地层内的元素的特征俘获伽马射线的特征将所述包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱进行分段，并为每个能谱分段设置对应的扣除系数；根据每个能谱分段的扣除系数与对应能谱分段的俘获伽马能谱乘积所确定的扣除量，从对应能谱分段的非弹性散射伽马能谱中扣除俘获辐射反应的影响，以得到所述目标地层的净非弹性散射伽马能谱。优选的，所述利用已知地层内的元素的特征俘获伽马射线的特征将所述包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱进行分段具体包括：根据不同地层模型以及热中子与不同元素原子核发生俘获辐射反应产生特征伽马射线的能谱段范围不同对所述包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱进行分段。优选的，所述为每个能谱分段设置对应的扣除系数，具体包括：根据利用数值模拟方法得到的预设的地层模型的非弹性散射伽马能谱、俘获伽马能谱以及不包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱，确定每个能谱分段的扣除系数。优选的，所述根据每个能谱分段的扣除系数与对应能谱分段的俘获伽马能谱乘积所确定的扣除量，从对应能谱分段的非弹性散射伽马能谱中扣除俘获辐射反应的影响，以得到所述目标地层的净非弹性散射伽马能谱，具体包括：根据公式计算得到所述目标地层的净非弹性散射伽马能谱Ine_DP；其中，n为能谱的分段数，Ine_DPi为第i个能谱段的净非弹性散射伽马能谱，且Ine_DPi＝Ine_Ci-αPi*Capi，Ine_Ci为第i个能谱段的包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱；Capi为第i个能谱段的俘获伽马能谱；αPi为第i个能谱段的扣除系数。优选的，所述地层模型包括砂岩地层、碳酸盐岩地层、致密砂岩油气层及页岩油气地层，在进行所述分段时，其分别被分为六个能谱段、五个能谱段、六个能谱段和六个能谱段。优选的，所述砂岩地层的六个能谱段分别为0-0.6MeV、0.6-2.3MeV、2.3-5.0MeV、5.0-6.0MeV、6.0-7.6MeV、7.6-8.8MeV。优选的，所述在碳酸盐岩地层的五个能谱段分别为0-0.6MeV、0.6-2.3MeV、2.3-5.5MeV、5.5-7.6MeV、7.6-8.8MeV。优选的，所述在致密砂岩油气地层的六个能谱段分别为0-0.6MeV、0.6-2.3MeV、2.3-5.0MeV、5.0-6.0MeV、6.0-7.6MeV、7.6-8.8MeV。优选的，其所述在页岩油气地层的六个能谱段分别为0-0.6MeV、0.6-2.3MeV、2.3-5.0MeV、5.0-6.0MeV、6.0-7.6MeV、7.6-8.8MeV。优选的，所述砂岩地层的六个能谱段对应的扣除系数分别为1.8-1.9、0.8-0.9、1.2-1.3、1.5-1.7、1.2-1.4、1.3-1.4。优选的，所述碳酸盐岩地层的五个能谱段对应的扣除系数分别为1.7-1.9、0.8-0.9、1.2-1.4、1.0-1.1、1.5-1.7。优选的，所述致密砂岩油气地层的六个能谱段对应的扣除系数分别为1.7-1.8、0.8-0.9、1.0-1.1、1.2-1.3、1.0-1.2、1.2-1.4。优选的，所述页岩油气地层的六个能谱段对应的扣除系数分别为1.2-1.4、0.7-0.8、0.8-0.9、0.8-1.0、1.0-1.1、1.2-1.3。优选的，所述测井资料通过地层元素测井仪器获取得到。本专利技术根据预设的地层模型内的元素的特征俘获伽马射线的特征将包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱进行分段，并为每个能谱分段设置对应的扣除系数；然后根据每个分段的扣除系数与对应能谱分段的俘获伽马能谱乘积所确定的扣除量，从对应能谱分段的非弹性散射伽马能谱中扣除俘获辐射反应的影响，以得到所述目标地层的净非弹性散射伽马能谱；由于通常每个能谱分段内受俘获辐射反应的影响大小不同，这种分段扣除的方式实现了可根据每个能谱分段的具体情况设置单独的扣除系数，从而避免了现有技术将整个能谱采用固定统一的扣除系数而造成的多扣或少扣的情况，从而有利于获得更为纯净的非弹性散射伽马能谱。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的地层元素测井中净非弹性散射伽马能谱的获取方法的流程图；图2a、图2b、图2c分别为本专利技术实施例中的简单地层模型、致密砂岩油气地层模型和页岩油气地层模型的示意图；图3为本专利技术实施例中的蒙特卡罗模拟计算模型；图4为本专利技术实施例中的简单地层模型的不同孔隙度饱含淡水砂岩地层的理论扣除因子谱；图5为本专利技术实施例中的简单地层模型的不同孔隙度饱含油砂岩地层的理论扣除因子谱；图6为本专利技术实施例中的简单地层模型的不同孔隙度饱含淡水石灰岩地层的理论扣除因子谱；图7为本专利技术实施例中的简单地层模型的不同孔隙度饱含淡水白云岩地层的理论扣除因子谱。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地层元素测井中净非弹性散射伽马能谱的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：根据测井资料获取目标地层的非弹性散射伽马能谱和俘获伽马能谱，其中非弹性散射伽马能谱包含俘获辐射反应的影响；利用已知地层内的元素的特征俘获伽马射线的特征将所述包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱进行分段，并为每个能谱分段设置对应的扣除系数；根据每个分段的扣除系数与对应能谱分段的俘获伽马能谱乘积所确定的扣除量，从对应能谱分段的非弹性散射伽马能谱中扣除俘获辐射反应的影响，以得到所述目标地层的净非弹性散射伽马能谱。

【技术特征摘要】
1.一种地层元素测井中净非弹性散射伽马能谱的获取方法，包括以下步骤：根据测井资料获取目标地层的非弹性散射伽马能谱和俘获伽马能谱，其中非弹性散射伽马能谱包含俘获辐射反应的影响；利用已知地层内的元素的特征俘获伽马射线的特征将所述包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱进行分段，并为每个能谱分段设置对应的扣除系数；根据每个分段的扣除系数与对应能谱分段的俘获伽马能谱乘积所确定的扣除量，从对应能谱分段的非弹性散射伽马能谱中扣除俘获辐射反应的影响，以得到所述目标地层的净非弹性散射伽马能谱；其特征在于，所述利用已知地层内的元素的特征俘获伽马射线的特征将所述包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱进行分段具体包括：根据不同地层模型以及热中子与不同元素原子核发生俘获辐射反应产生特征伽马射线的能谱段范围不同对所述包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱进行分段；所述为每个能谱分段设置对应的扣除系数，具体包括：根据利用数值模拟方法得到的预设的地层模型的非弹性散射伽马能谱、俘获伽马能谱以及不包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱，确定每个能谱分段的扣除系数；所述根据每个能谱分段的扣除系数与对应能谱分段的俘获伽马能谱乘积所确定的扣除量，从对应能谱分段的非弹性散射伽马能谱中扣除俘获辐射反应的影响，以得到所述目标地层的净非弹性散射伽马能谱，具体包括：根据公式计算得到所述目标地层的净非弹性散射伽马能谱Ine_DP；其中，n为能谱分段数，Ine_DPi为第i个能谱段的净非弹性散射伽马能谱，且Ine_DPi＝Ine_Ci-αPi*Capi，Ine_Ci为第i个能谱段的包含俘获辐射反应影响的非弹性散射伽马能谱；Capi为第i个能谱段的俘获伽马能谱；αPi为第i个能谱段的扣除系数。2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述地层模型包括砂岩地层、碳酸盐岩地层、致密砂岩油气层及页岩油气地层，在进行所述分段时，其分别被分为六个能谱段、五个能谱段、六个能谱段和六个...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁超，周灿灿，程相志，李潮流，宋连腾，孔强夫，李霞，王帅，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11