一种碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正方法及系统技术领域
本发明涉及碳氧比测井领域，尤其是涉及一种碳氧比测井钻井液侵入影响因素的
校正方法及系统。
背景技术
在油田的生产时会向井眼下入各种管柱(油管、筛管、套管)，为了能够实现在套管
井中测量到地层中的各个参数，从20世纪60年代开始，研究人员就进行了一系列理论及仪
器的研发工作。早期出现的过套管测井仪器主要有热中子寿命和碳氧比测井。
碳氧比测井是利用脉冲中子源向地层发射能量为14MeV的高能快中子脉冲，分别
测量地层中原子核与快中子发生非弹性散射时放出的伽马射线，以及原子核俘获热中子时
放出的伽马射线，不同的原子核产生的非弹性散射伽马射线和俘获伽马射线的能量不同，
记录这些不同能量的非弹性散射伽马射线和俘获伽马射线，就可以分析地层中的各种元素
及其含量。
碳氧比测井的主要优点是能穿透管柱结构、水泥环而直接测量地层中的各种元
素，不受地层水矿化度的影响，当地层水矿化度和注入水矿化度差别较大时该方法有着明
显的优点，当在高孔隙度地层中进行测量时应用效果良好，解决了目前电法测井还不能够
在套管井中评价储集层饱和度的难题，又弥补了中子寿命测井在低地层水矿化度区域测量
效果差的不足。提供地层的物性、岩性、油性和有效厚度等信息，还可以提供地下气、油、水
的动态，产能、剩余油饱和度、采油指数等参数。
由于碳氧比过套管测井时高能快中子需要穿透油管、套管、油套环空、水泥环才到
达地层，地层中还有可能受到钻井液侵入的影响，因此测量响应值包含了非地层的信息和
非真实地层的信息。在碳氧比测井资料处理过程中，需要将这些影响中的主要影响因素进
行校正，以提高剩余油饱和度计算的精度。目前，市面上还缺少对于碳氧比测井中钻井液侵
入这个影响因素的校正方法和措施。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种碳氧比测井钻井液侵入影响因素
的校正方法及系统，解决现有技术中的上述技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种碳氧比测井钻井液侵入影响因
素的校正方法，包括：
S1、设置栅元卡、曲面卡、材料卡，建立蒙特卡洛模拟模型；
S2、进行蒙特卡洛模拟，模拟出设定地层环境、井眼环境下钻井液侵入时的不同孔
隙度对应的碳氧比值，以孔隙度与碳氧比值分别为自变量和因变量，拟合孔隙度与碳氧比
值的关系曲线，归纳孔隙度与碳氧比值的函数关系；
S3、验证S2中归纳的孔隙度与碳氧比值的函数关系；
S4、判断孔隙度与碳氧比值的函数关系是否是线性关系，如果是线性关系，则采用
体积模型的方式校正碳氧比测井中实际测量的地层碳氧比值。
本发明的技术方案还提供一种碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正系统，包
括：
模型建立模块：设置栅元卡、曲面卡、材料卡，建立蒙特卡洛模拟模型；
蒙特卡洛模拟模块：进行蒙特卡洛模拟，模拟出设定地层环境、井眼环境下钻井液
侵入时的不同孔隙度对应的碳氧比值，以孔隙度与碳氧比值分别为自变量和因变量，拟合
孔隙度与碳氧比值的关系曲线，归纳孔隙度与碳氧比值的函数关系；
验证模块：验证蒙特卡洛模拟模块中归纳的孔隙度与碳氧比值的函数关系；
校正模块：判断孔隙度与碳氧比值的函数关系是否是线性关系，如果是线性关系，
则采用体积模型的方式校正碳氧比测井中实际测量的地层碳氧比值。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过设置栅元卡、曲面卡、材料卡进行
蒙特卡洛模拟，模拟出设定地层环境、井眼环境下钻井液侵入时的不同孔隙度对应的碳氧
比值，拟合孔隙度与碳氧比值的关系曲线，归纳孔隙度与碳氧比值的函数关系，利用体积模
型对碳氧比测井中实际测量的地层碳氧比值进行校正，针对碳氧比测井中钻井液侵入这个
影响因素进行了校正，使得实际测量的碳氧比值更加准确，排除了钻井液侵入对测量的碳
氧比值的干扰。
附图说明
图1是本发明提供的一种碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正方法流程图；
图2是本发明提供的一种碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正系统结构框图；
图3是图2中校正模块的结构框图。
附图中：1、碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正系统，11、模型建立模块，12、蒙
特卡洛模拟模块，13、验证模块，14、校正模块，141、标志层确定单元，142、侵入体积计算单
元，143、实际测量单元，144、校正单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。
本发明提供了一种碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正方法，包括：
S1、设置栅元卡、曲面卡、材料卡，建立蒙特卡洛模拟模型；
S2、进行蒙特卡洛模拟，模拟出设定地层环境、井眼环境下钻井液侵入时的不同孔
隙度对应的碳氧比值，以孔隙度与碳氧比值分别为自变量和因变量，拟合孔隙度与碳氧比
值的关系曲线，归纳孔隙度与碳氧比值的函数关系；
S3、验证S2中归纳的孔隙度与碳氧比值的函数关系；
S4、判断孔隙度与碳氧比值的函数关系是否是线性关系，如果是线性关系，则采用
体积模型的方式校正碳氧比测井中实际测量的地层碳氧比值。
本发明所述的碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正方法，步骤S1中：
栅元卡描述碳氧比测井时地层横截面的几何单元，地层横截面包括地层、测量设
备、井眼环境构成的横截面，井眼环境包括：水泥环、管柱(套管、油管、筛管)、井眼流体(油、
水)，曲面卡描述栅元的曲面，材料卡描述地层横截面的元素组分，元素组分包括元素的种
类和每种元素所占比例。
本发明所述的碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正方法，步骤S2中：
栅元卡、曲面卡、材料卡的不同参数设置对应不同的地层环境、井眼环境。
本发明所述的碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正方法，步骤S3中：
更换设定的地层环境、井眼环境，再次进行蒙特卡洛模拟，模拟出更换后的地层环
境、井眼环境下钻井液侵入时的不同孔隙度对应的碳氧比值，以孔隙度与碳氧比值分别为
自变量和因变量，拟合孔隙度与碳氧比值的关系曲线，验证S2中归纳的孔隙度与碳氧比值
的函数关系。
本发明所述的碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正方法，步骤S4中采用体积模
型的方式校正碳氧比测井中实际测量的地层碳氧比值的步骤包括：
S41、确定碳氧比测井时待校正碳氧比值的地层中的一个纯水层作为标志层，记录
纯水层的碳氧比值C/O水；
S42、计算碳氧比测井时待校正碳氧比值的地层的总体积Z和钻井液侵入地层的侵
入体积Z1，然后利用总体积减去侵入体积得到钻井液未侵入地层的未侵入体积Z2，其中Z2＝
Z-Z1；
S43、利用碳氧比测井测量地层中的碳氧比值C/O测；
S44、对碳氧比测井测量的地层中的碳氧比值C/O测进行校正：将获取的C/O水、Z1、Z2、
C/O测代入体积模型公式，计算校正后的地层碳氧比值C/O校正，体积模型公式为：
本发明还提供一种碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正系统1，包括：
模型建立模块11：设置栅元卡、曲面卡、材料卡，建立蒙特卡洛模拟模型；
蒙特卡洛模拟模块12：进行蒙特卡洛模拟，模拟出设定地层环境、井眼环境下钻井
液侵入时的不同孔隙度对应的碳氧比值，以孔隙度与碳氧比值分别为自变量和因变量，拟
合孔隙度与碳氧比值的关系曲线，归纳孔隙度与碳氧比值的函数关系；
验证模块13：验证蒙特卡洛模拟模块中归纳的孔隙度与碳氧比值的函数关系；
校正模块14：判断孔隙度与碳氧比值的函数关系是否是线性关系，如果是线性关
系，则采用体积模型的方式校正碳氧比测井中实际测量的地层碳氧比值。
本发明所述的碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正系统1，模型建立模块11中：
栅元卡描述碳氧比测井时地层横截面的几何单元，地层横截面包括地层、测量设
备、井眼环境构成的横截面，曲面卡描述栅元的曲面，材料卡描述地层横截面的元素组分。
本发明所述的碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正系统1，蒙特卡洛模拟模块
12中：
栅元卡、曲面卡、材料卡的不同参数设置对应不同的地层环境、井眼环境。
本发明所述的碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正系统1，校正模块14包括：
标志层确定单元141：确定碳氧比测井时待校正碳氧比值的地层中的一个纯水层
作为标志层，记录纯水层的碳氧比值C/O水；
侵入体积计算单元142：计算待校正碳氧比值的地层的总体积Z和钻井液侵入地层
的侵入体积Z1，然后利用总体积减去侵入体积得到钻井液未侵入地层的未侵入体积Z2，其中
Z2＝Z-Z1；
实际测量单元143：利用碳氧比测井测量地层中的碳氧比值C/O测；
校正单元144：对碳氧比测井测量的地层中的碳氧比值C/O测进行校正，将获取的C/
O水、Z1、Z2、C/O测代入体积模型公式，计算校正后的地层碳氧比值C/O校正，体积模型公式为：
本发明所述的碳氧比测井钻井液侵入影响因素的校正系统1，验证模块13中：
更换设定的地层环境、井眼环境，再次进行蒙特卡洛模拟，模拟出更换后的地层环
境、井眼环境下钻井液侵入时的不同孔隙度对应的碳氧比值，以孔隙度与碳氧比值分别为
自变量和因变量，拟合孔隙度与碳氧比值的关系曲线，验证蒙特卡洛模拟模块12中归纳的
孔隙度与碳氧比值的函数关系。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过设置栅元卡、曲面卡、材料卡进行
蒙特卡洛模拟，模拟出设定地层环境、井眼环境下钻井液侵入时的不同孔隙度对应的碳氧
比值，拟合孔隙度与碳氧比值的关系曲线，归纳孔隙度与碳氧比值的函数关系，利用体积模
型对碳氧比测井中实际测量的地层碳氧比值进行校正，针对碳氧比测井中钻井液侵入这个
影响因素进行了校正，使得实际测量的碳氧比值更加准确，排除了钻井液侵入对测量的碳
氧比值的干扰。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据
本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保
护范围内。