一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法和系统技术方案

本发明专利技术属于测井技术领域，具体涉及一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法和系统，方法包括：将预设地层密度和待测井的目标地层的热中子计数比带入地层孔隙度模型，得到待测井的目标地层的第一地层孔隙度；将第一地层孔隙度和待测井的目标地层的非弹性伽马计数比带入地层密度模型，得到待测井的目标地层的第一地层密度；利用模型互相迭代得到第一地层密度和第一地层孔隙度，直至符合预设条件，将符合预设条件的第一地层孔隙度确定为待测井的目标地层的地层孔隙度，将符合预设条件的第一地层密度确定为待测井的目标地层的地层密度。本发明专利技术测量精度高，且测井效率高。且测井效率高。且测井效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法和系统


[0001]本专利技术属于测井
，具体涉及一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法和系统。

技术介绍

[0002]地层密度测量和地层孔隙度测量是裸眼井测井中非常重要的一部分，也是裸眼井测井中的必测项目。传统测井中，由于两种测量仪器均为单功能仪器且各自使用不同的放射性化学源，因此使用过程中必须将两种仪器组成仪器串才能同时完成地层密度和地层孔隙度的测量。这就导致如下问题：
[0003]1)仪器串体积比较大，带来了存储、运输、使用中的不便；
[0004]2)使用者要考虑两个放射源的存储、运输、使用、管理，增加了成本；
[0005]3)在测井前/后，人工添加/卸载两个放射源，增加了操作人员辐射危害。
[0006]为了解决上述问题，人们提出利用高能中子源作为放射源，通过探测高能中子与地层相互作用产生的次级射线以及慢化后的中子来获得地层的密度和孔隙度。在本专利之前，有的提出利用非弹伽马计数比、俘获伽马计数比方式获得地层密度；有的提出利用非弹伽马计数比、超热中子计数、热中子计数比等得到地层密度和地层孔隙度；有的采用了高、低能的非弹伽马和热中子来确定地层密度。但是现有的双功能测井方法仍有不足：
[0007]1)方法中引入的俘获伽马射线受到地层岩性的影响，一旦岩性发生改变，则密度会有较大的波动；而不同能量段伽马射线的划分也增加了数据处理的复杂性。
[0008]2)方法中引入热中子和超热中子的修正密度测量并使用热中子计数比进行孔隙度测量，增加了仪器设计的复杂性。且超热中子计数率较低会降低测井的速度。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法和系统。
[0010]本专利技术的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法的技术方案如下：
[0011]S1、建立用于表征地层孔隙度、地层密度和热中子计数比之间关系的地层孔隙度模型，以及建立用于表征地层密度、地层孔隙度、非弹性伽马计数比之间关系的地层密度模型；
[0012]S2、将预设地层密度和待测井的目标地层的热中子计数比带入所述地层孔隙度模型，得到所述待测井的目标地层的第一地层孔隙度；
[0013]S3、将所述第一地层孔隙度和所述待测井的目标地层的非弹性伽马计数比带入所述地层密度模型，得到所述待测井的目标地层的第一地层密度；
[0014]S4、将所述第一地层密度作为所述预设地层密度，返回执行S2，直至符合预设条件，将符合所述预设条件的第一地层孔隙度确定为所述待测井的目标地层的地层孔隙度，将符合所述预设条件的第一地层密度确定为所述待测井的目标地层的地层密度。
[0015]本专利技术的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法的有益效果如下：
[0016]一方面，使用热中子计数比替代俘获伽马射线，地层岩性影响小，降低地层密度测量的波动，测量精度高，也不用对不同能量段伽马射线进行划分，降低数据处理的复杂性；另一方面，基于非弹伽马射线计数比和热中子计数比进行迭代计算，能够得到待测井的地层孔隙度和地层密度，不用引入超热中子或快中子的探测仪器，降低了仪器设计的复杂性，而且提高了测井效率。
[0017]在上述方案的基础上，本专利技术的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法还可以做如下改进。
[0018]进一步，所述地层孔隙度模型为：其中，表示地层孔隙度，R
t
为热中子计数比，ρ为地层密度，f(R
t
)＝E(R
t
)2+FR
t
+G，A、B、C、D、E、F、G均为刻度系数。
[0019]进一步，所述地层密度模型为：其中ρ表示地层密度，R
in
表示非弹性伽马计数比，为地层孔隙度，H、I、J、K、L、M、N、O、P均为刻度系数。
[0020]进一步，还包括：
[0021]通过中子测井仪器得到所述待测井的目标地层的热中子计数比和所述待测井的目标地层的非弹性伽马计数比。
[0022]进一步，所述预设条件为：
[0023]连续两次得到第一地层密度之差以及第一地层孔隙度之差均小于所述中子测井仪器的地层密度和地层孔隙度的测量精度误差。
[0024]本专利技术的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井系统的技术方案如下：
[0025]包括建模模块、第一计算模块、第二计算模块和重复调用确定模块；
[0026]所述建模模块用于：建立用于表征地层孔隙度、地层密度和热中子计数比之间关系的地层孔隙度模型，以及建立用于表征地层密度、地层孔隙度、非弹性伽马计数比之间关系的地层密度模型；
[0027]所述第一计算模块用于：将预设地层密度和待测井的目标地层的热中子计数比带入所述地层孔隙度模型，得到所述待测井的目标地层的第一地层孔隙度；
[0028]所述第二计算模块用于：将所述第一地层孔隙度和所述待测井的目标地层的非弹性伽马计数比带入所述地层密度模型，得到所述待测井的目标地层的第一地层密度；
[0029]所述重复调用确定模块用于：将所述第一地层密度作为所述预设地层密度，重复调用所述第一计算模块和所述第二计算模块，直至符合预设条件，将符合所述预设条件的第一地层孔隙度确定为所述待测井的目标地层的地层孔隙度，将符合所述预设条件的第一地层密度确定为所述待测井的目标地层的地层密度。
[0030]本专利技术的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井系统的有益效果如下：
[0031]一方面，使用热中子计数比替代俘获伽马射线，地层岩性影响小，降低地层密度测量的波动，测量精度高，也不用对不同能量段伽马射线进行划分，降低数据处理的复杂性；另一方面，基于非弹伽马射线计数比和热中子计数比进行迭代计算，能够得到待测井的地
层孔隙度和地层密度，不用引入超热中子或快中子的探测仪器，降低了仪器设计的复杂性，而且提高了测井效率。
[0032]在上述方案的基础上，本专利技术的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井系统还可以做如下改进。
[0033]进一步，所述地层孔隙度模型为：其中，表示地层孔隙度，R
t
为热中子计数比，ρ为地层密度，f(R
t
)＝E(R
t
)2+FR
t
+G，A、B、C、D、E、F、G均为刻度系数。
[0034]进一步，所述地层密度模型为：其中ρ表示地层密度，R
in
表示非弹性伽马计数比，为地层孔隙度，H、I、J、K、L、M、N、O、P均为刻度系数。
[0035]进一步，还包括确定模块，所述确定模块用于：
[0036]通过中子测井仪器得到所述待测井的目标地层的热中子计数比和所述待测井的目标地层的非弹性伽马计数比。
[0037]进一步，所述预设条件为：
[0038]连续两次得到第一地层密度之差以及第一地层孔隙度之差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法，其特征在于，包括：S1、建立用于表征地层孔隙度、地层密度和热中子计数比之间关系的地层孔隙度模型，以及建立用于表征地层密度、地层孔隙度、非弹性伽马计数比之间关系的地层密度模型；S2、将预设地层密度和待测井的目标地层的热中子计数比带入所述地层孔隙度模型，得到所述待测井的目标地层的第一地层孔隙度；S3、将所述第一地层孔隙度和所述待测井的目标地层的非弹性伽马计数比带入所述地层密度模型，得到所述待测井的目标地层的第一地层密度；S4、将所述第一地层密度作为所述预设地层密度，返回执行S2，直至符合预设条件，将符合所述预设条件的第一地层孔隙度确定为所述待测井的目标地层的地层孔隙度，将符合所述预设条件的第一地层密度确定为所述待测井的目标地层的地层密度。2.根据权利要求1所述的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法，其特征在于，所述地层孔隙度模型为：其中，表示地层孔隙度，R
t
为热中子计数比，ρ为地层密度，f(R
t
)＝E(R
t
)2+FR
t
+G，A、B、C、D、E、F、G均为刻度系数。3.根据权利要求2所述的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法，其特征在于，所述地层密度模型为：于，所述地层密度模型为：其中ρ表示地层密度，R
in
表示非弹性伽马计数比，为地层孔隙度，H、I、J、K、L、M、N、O、P均为刻度系数。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法，其特征在于，还包括：通过中子测井仪器得到所述待测井的目标地层的热中子计数比和所述待测井的目标地层的非弹性伽马计数比。5.根据权利要求4所述的一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井方法，其特征在于，所述预设条件为：连续两次得到第一地层密度之差以及第一地层孔隙度之差均小于所述中子测井仪器的精度误差。6.一种地层密度与孔隙度耦合测量的中子测井系统，其特征在于，包括建模模块、第一计算模块、第二计算模块和...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：安徽中科超安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：