本發(fā)明涉及石油測井，尤其涉及一種隨鉆伽馬能譜采集方法及其能譜校正方法和系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著油氣需求量日益增大，鉆探目標向著更深更復雜的大斜度井和水平井邁進，傳統(tǒng)的測井方法已經(jīng)不再能夠滿足施工的需求，隨鉆測井技術作為鉆井工程的關鍵技術手段，廣泛應用于石油勘探和開采領域中。隨鉆測井技術能夠在鉆開地層的同時實時測量地層信息，通過測量鉆井液中波的傳播速度和衰減程度，獲取地層參數(shù)，為后續(xù)分析地層情況提供數(shù)據(jù)。

2、隨鉆伽馬能譜測井儀作為隨鉆測井系列儀器中必不可少的設備，應用于定向井和水平井的鉆井施工中，進行地層巖性判斷，包括泥質(zhì)含量的計算、粘土類型的識別、變質(zhì)巖巖性識別等。地層放出的伽馬射線大多數(shù)由石油三種放射性同位素：鉀、鈾、釷衰變產(chǎn)生，伽馬能譜測井儀根據(jù)鉀、鈾、釷放射性核素在衰變時放出的γ射線的能譜特征不同，確定鉀、鈾、釷在地層中的含量。但是在儀器測量過程中，不同地質(zhì)環(huán)境下的井眼條件和泥漿比重不同，隨鉆伽馬能譜的測量結(jié)果會有一定的差異，從而影響后續(xù)的儲層評價、測井解釋等相關工作。

3、在現(xiàn)有技術中，通常采用蒙特卡羅方法模擬隨鉆方位伽馬能譜測井在不同井眼、地層條件下的響應，獲取鉆井液密度、鉆井液中kcl含量、地層骨架，以及傾斜放射性地層的傾角、方位角、厚度對隨鉆方位伽馬能譜測井的影響規(guī)律，在此基礎上，給出伽馬能譜測量的校正方法。但是這種方法僅考慮到了非地層因素對測量結(jié)果的影響。在實際鉆井工作中，隨鉆伽馬能譜測井結(jié)果主要受地層及非地層等多方面因素的影響，現(xiàn)階段，還未有相關完整的專利。

4、由此可見，隨著隨鉆伽馬能譜測井技術的廣泛應用，目前還沒有針對多因素耦合校正方案，如果不能減少地層環(huán)境對測量結(jié)果的影響，將會對后續(xù)的測井解釋工作帶來不利的結(jié)果。

5、綜上，為了減少地層環(huán)境對隨鉆伽馬能譜測量結(jié)果的影響，為后續(xù)的測井解釋及地質(zhì)導向結(jié)果提供數(shù)據(jù)保障，現(xiàn)有技術需要建立一種隨鉆伽馬能譜的校正方案至關重要。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種隨鉆伽馬能譜進行校正及采集的方案，以充分考慮實際測井過程中地層環(huán)境對測量數(shù)據(jù)的影響，實現(xiàn)多維度校正隨鉆伽馬能譜測井數(shù)據(jù)。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種用于調(diào)節(jié)隨鉆伽馬能譜測量的校正方法，包括：獲得實測隨鉆伽馬能譜的多等級能量的計數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)；根據(jù)多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，結(jié)合實測井在不同維度下的實際數(shù)據(jù)，利用預設的多維度能譜校正模型，對各級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)分別進行多維校正，校正維度包括：井眼尺寸、泥漿密度、kcl濃度和重晶石含量。

3、優(yōu)選地，多維度能譜校正模型利用如下方式來構(gòu)建：根據(jù)不同井眼尺寸條件下的伽馬能譜數(shù)據(jù)，分析井徑對譜數(shù)據(jù)變化的影響，從而獲得用來對譜數(shù)據(jù)進行井眼尺寸維度校正的井徑校正表達式；根據(jù)不同泥漿密度條件下的伽馬能譜數(shù)據(jù)，分析泥漿密度對譜數(shù)據(jù)變化的影響，從而獲得用來對譜數(shù)據(jù)進行泥漿密度維度校正的泥漿密度校正表達式；根據(jù)不同泥漿內(nèi)kcl含量條件下的伽馬能譜數(shù)據(jù)，分析內(nèi)kcl含量對譜數(shù)據(jù)變化的影響，從而獲得用來對譜數(shù)據(jù)進行kcl含量維度校正的kcl含量校正表達式；根據(jù)不同泥漿內(nèi)重晶石含量條件下的伽馬能譜數(shù)據(jù)，分析重晶石含量對譜數(shù)據(jù)變化的影響，從而獲得用來對譜數(shù)據(jù)進行重晶石含量維度校正的重晶石含量校正表達式；融合井徑校正表達式、泥漿密度校正表達式、kcl含量校正表達式和重晶石含量校正表達式，建立多維度能譜校正模型。

4、優(yōu)選地，在構(gòu)建井徑校正表達式的過程中，包括：根據(jù)標準刻度井在不同井眼尺寸條件下的伽馬能譜數(shù)據(jù)的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，建立表征不同井徑條件與多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)之間關系的井徑校正因子圖版，以獲得井徑校正表達式，其中，井徑校正表達式利用如下公式表示：

5、

6、其中，x′n表示多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)的理論值，xn表示在不同井眼尺寸條件下所述標準刻度井中測量的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，rbh表示井眼尺寸，rsonde表示探測器尺寸，t表示與探測器尺寸有關的相關系數(shù)，k表示與井眼尺寸有關的相關系數(shù)。

7、優(yōu)選地，在構(gòu)建泥漿密度校正表達式的過程中，包括：根據(jù)標準刻度井在不同泥漿密度條件下的伽馬能譜數(shù)據(jù)的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，建立表征不同泥漿密度條件與多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)之間關系的泥漿密度校正因子圖版，以獲得泥漿密度校正表達式，其中，泥漿密度校正表達式利用如下公式表示：

8、

9、其中，x′n表示多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)的理論值，xn表示在不同泥漿密度條件下所述標準刻度井中測量的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，μ表示與泥漿密度有關的相關參數(shù)、ρmud表示泥漿密度。

10、優(yōu)選地，在構(gòu)建kcl含量校正表達式的過程中，包括：根據(jù)標準刻度井在不同泥漿中kcl含量條件下的伽馬能譜數(shù)據(jù)的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，建立表征不同kcl含量條件與多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)之間關系的kcl含量校正因子圖版，以獲得所述kcl含量校正表達式，其中，kcl含量校正表達式利用如下公式表示：

11、x′n＝xn(aρkcl2+bρkcl+c)

12、其中，式中，x′n表示多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)的理論值，xn表示在不同kcl含量條件下標準刻度井中測量的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，ρkcl表示泥漿中的kcl含量，a、b、c分別表示與kcl濃度有關的相關系數(shù)。

13、優(yōu)選地，在構(gòu)建重晶石含量校正表達式的過程中，包括：根據(jù)標準刻度井在不同泥漿中重晶石含量條件下的伽馬能譜數(shù)據(jù)的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，建立表征不同重晶石含量條件與多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)之間關系的重晶石含量校正因子圖版，以獲得所述重晶石含量校正表達式，其中，重晶石含量校正表達式利用如下公式表示：

14、x′n＝xn(a′ρb2+b′ρb+c′)

15、其中，x′n表示多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)的理論值，xn表示在不同重晶石含量條件下所述標準刻度井中測量的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，ρkcl表示泥漿中的重晶石含量，a′、b′、c′分別表示與重晶石含量有關的相關系數(shù)。

16、優(yōu)選地，多維度能譜校正模型利用如下表達式表示：

17、w′(r)＝w(r)sd[1-emn]

18、其中，m表示關于井徑尺寸維度的校正系數(shù)，m＝k(rbh-rsonde)+t，rbh表示實測井的井眼尺寸，rsonde表示實測井的探測器尺寸，t、k分別表示所述井徑校正表達式中的圖版相關系數(shù)，n表示關于泥漿密度維度的校正系數(shù)，n＝-μρmud，μ表示所述泥漿密度校正表達式中的圖版相關系數(shù)，ρmud表示實測井的泥漿密度，s表示關于kcl濃度維度的校正系數(shù)，s＝(aρkcl2+bρkcl+c)，ρkcl表示實測井的泥漿中kcl含量，a、b、c分別表示所述kcl含量校正表達式中的圖版相關系數(shù)，d表示關于重晶石含量維度的校正系數(shù)，d＝(a′ρb2+b′ρb+c′)，ρkcl表示實測井的泥漿中重晶石含量，a′、b′、c′分別表示所述重晶石含量校正表達式中的圖版相關系數(shù)，w(r)表示校正前的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，w′(r)表示校正后的多維度能譜計數(shù)數(shù)據(jù)。

19、優(yōu)選地，多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)為五能譜計數(shù)數(shù)據(jù)。

20、另外，本發(fā)明實施例還提供了一種用于調(diào)節(jié)隨鉆伽馬能譜測量的校正系統(tǒng)，包括：全譜數(shù)據(jù)輸入模塊，其配置為獲得實測隨鉆伽馬能譜的多等級能量的計數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)；校正處理模塊，其根據(jù)多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)，結(jié)合實測井在不同維度下的實際數(shù)據(jù)，利用預設的多維度能譜校正模型，對各級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)分別進行多維校正，校正維度包括：井眼尺寸、泥漿密度、kcl濃度和重晶石含量。

21、另外，本發(fā)明實施例還提供了一種隨鉆伽馬能譜采集方法，包括：在隨鉆測量過程中，對實測井進行實時伽馬能譜測量；按照不同能量等級，將隨鉆伽馬能譜測量數(shù)據(jù)進行多等級能量劃分并對不同能量等級下的譜數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計數(shù)；依據(jù)用于調(diào)節(jié)隨鉆伽馬能譜測量的校正方法，對多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)分別進行校正；對校正后的多等級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)進行加權矩陣運算，得到真實鉀鈾釷含量。

22、與現(xiàn)有技術相比，上述方案中的一個或多個實施例可以具有如下優(yōu)點或有益效果：

23、本發(fā)明提出了一種隨鉆伽馬能譜采集方法及其能譜校正方法和系統(tǒng)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術的測量方法中未能同時考慮井徑、泥漿密度、kcl濃度和重晶石含量對測量數(shù)據(jù)的影響，在隨鉆測量過程中，對實測井進行實時伽馬能譜測量，并將隨鉆伽馬能譜測量數(shù)據(jù)進行多等級能量劃分，結(jié)合實測井在不同維度下的實際數(shù)據(jù)，利用預設的多維度能譜校正模型，對各級能譜計數(shù)數(shù)據(jù)進行多維校正，從而基于井眼尺寸、泥漿密度、kcl濃度和重晶石含量校正維度，調(diào)節(jié)隨鉆伽馬能譜測量結(jié)果。本發(fā)明可有效減少地層環(huán)境對測量結(jié)果的影響，讓測井儀器更加真實的反應地層信息，為后續(xù)的測井解釋及地質(zhì)導向結(jié)果提供更加準確的數(shù)據(jù)保障。

24、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。