[发明专利]一种用于确定剩余油饱和度的碳氧比值计算方法

说明书

本发明公开了一种应用于确定剩余油饱和度的碳氧比值计算方法，首先利用高斯与线性双模型拟合实测非弹伽马能谱数据的碳、氧能峰，获取特征峰拟合系数；然后利用相同的拟合模型，拟合碳、氧标准伽马能谱对应能峰；利用测量谱碳峰高斯组成部分的高度与标准谱碳峰高斯组成部分的高度的比值乘以碳元素标准谱总计数，得碳元素产生非弹伽马计数；利用测量谱氧峰高斯组成部分的高度与标准谱氧峰高斯组成部分的高度的比值乘以氧元素标准谱总计数，得氧元素产生非弹伽马计数；最后二者相除生成碳氧比值。该方法降低了其他元素产生伽马射线对碳氧比值的影响，提高了碳氧比值相对含油饱和度的响应灵敏度。

技术领域

本发明涉及石油天然气开发领域，具体涉及一种针对碳氧比测井的碳氧比值的方法。

背景技术

碳氧比能谱测井通过记录中子与地层元素原子核作用产生的非弹散射及俘获伽马射线，能够在未知矿化度及矿化度变化较大的地层条件下定量评价储层剩余油饱和度，在油田开发中后期的剩余油分布度动态监测、提高采收率方面发挥了重要作用。目前，通过处理测量非弹及俘获伽马能谱获取碳氧比值的主要方法是能窗法。

单能伽马射线的探测器响应能谱，主要由全能峰及康普顿平台等部分组成。利用能窗法计算碳氧比值时，碳能窗伽马计数会受其他高能伽马射线康普顿平台计数的影响，降低了复杂岩性及低孔隙度储层条件下，碳氧比测井响应灵敏度及饱和度计算精度。

发明内容

针对上述能窗法计算碳氧比值相对含油饱和度变化灵敏度低的问题，本发明提出了一种用于确定剩余油饱和度的碳氧比值计算方法，该方法能够降低干扰伽马对碳氧比值影响，明显提高低孔隙度条件下碳氧比值对含油饱和度的响应灵敏度。

其技术解决方案包括：

一种用于确定剩余油饱和度的碳氧比值计算方法，依次包括以下步骤：

a利用高斯函数及线性函数组合模型分别对测量非弹伽马能谱及非弹标准谱的碳、氧能峰进行非线性拟合，使用Levenberg-Marquardt方法计算得到对应的特征系数，采用的拟合模型如下所示：

C₂＝d×x+e (2)

C＝C₁+C₂ (3)

式中：C₁为拟合能峰的高斯部分计数；C₂为拟合能峰的线性部分计数；a，b，c分别为高斯部分的高度、中心位置及标准方差拟合系数；d，e分别为线性部分的一次系数及常系数；C为测量非弹伽马能谱的能道计数；x为道址对应能量，单位为MeV；

结合式(1)、(2)、(3)计算得到测量非弹伽马能谱及非弹标准谱的碳、氧能峰高斯拟合系数a_c、a_o、a_sc及a_so；

b利用公式(4)、(5)计算碳、氧两种元素产生非弹伽马射线计数，

式中：C_counts为测量非弹伽马能谱中碳元素产生非弹伽马射线计数，O_counts为测量非弹伽马能谱中氧元素产生非弹伽马射线计数，S_c、S_o分别为标准化后的碳、氧元素非弹标准谱总计数；

c根据公式(6)计算得到地层碳氧比值，

上述计算方法用于测量地层含油饱和度。