CN105257286A - 一种获取地层岩石组分含量的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及油气勘探技术领域，其公开了一种获取地层岩石组分含量的方法及装置。该方法包括：基于所获取的元素俘获能谱测井资料，对地层岩石组分中的各元素产额进行归一化处理；根据归一化处理后所得到的元素产额曲线以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组；利用所建立的测井曲线响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石组分含量。利用本申请实施例所公开的技术方案，可直接对元素俘获能谱测井元素产额资料进行处理，并可以提高地层岩石组分含量的计算精度。

Description

一种获取地层岩石组分含量的方法及装置

技术领域

本申请涉及油气勘探技术领域，特别涉及一种获取地层岩石组分含量的方法及装置。

背景技术

在油气田勘探中，地层岩石组分含量的定量计算是测井解释评价的基础和关键，其计算结果的准确性直接影响着岩性识别、地层划分、储层参数计算、油气层预测分析以及油田区域评价等。因此，如何快速、准确地计算地层岩石矿物组分含量对油气田勘探开发具有十分重要的意义。

目前，现有技术中主要利用以下两种方法来计算地层岩石组分含量：一种是基于矿物、流体与测井响应的定量关系，依据给定的解释模型，采用常规测井资料中几条对地层岩性变化敏感的测井曲线进行直接计算。另一种则是利用元素俘获能谱测井资料，经“氧闭合”处理将原始测量信号解谱后得到的硅、钙、铁、镁、硫等元素产额转化为元素的重量百分含量，再通过地层元素与岩石矿物之间的转换关系，计算矿物百分含量。

在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：1)常规测井资料中记载的组成地层岩石的元素信息有限，导致计算得到的岩石矿物成分种类有限，计算精度较低；2)元素俘获能谱测井资料处理较为繁琐，需要将元素产额转化为元素重量百分含量后才能进行矿物含量计算，同时元素与矿物之间的转换模型是针对国外油田沉积岩建立的，在我国很多地区应用效果并不理想；3)上述两种方法实质上都是利用地层矿物、流体与常规测井或元素俘获能谱测井响应之间的经验关系来直接计算，因而资料利用程度较低，计算精度受到了较大的限制。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种获取地层岩石组分含量的方法及装置，以提高地层岩石组成成分含量的计算精度。

为达到上述技术目的，本申请实施例提供一种获取地层岩石组分含量的方法及装置是这样实现的：

本申请实施例提供了一种获取地层岩石组分含量的方法，包括：

对所获取的元素俘获能谱测井资料中的各元素产额进行归一化处理；

根据归一化处理后的元素产额以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组；

利用所建立的测井曲线响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石组分含量。

本申请实施例还提供了一种获取地层岩石组分含量的装置，包括：

归一化处理单元，用于对所获取的元素俘获能谱测井资料中的各元素产额进行归一化处理；

建立单元，用于根据归一化处理后的元素产额以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组；

计算单元，用于利用所建立的测井曲线响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石组分含量。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例通过基于所获取的元素俘获能谱测井资料，对各元素产额进行归一化处理；根据归一化处理后的元素产额以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组；利用所建立的测井曲线响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石组分含量，这避免了元素俘获能谱测井资料处理中“氧闭合”处理和元素到矿物的转换步骤，同时能够对常规测井和元素俘获能谱测井资料综合处理，从而实现了提高地层岩石组成成分含量的计算精度的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种获取地层岩石组分含量的方法的流程图。

图2是步骤S120的子步骤流程图。

图3是西南油气田A井的地层岩石组分含量的计算结果及其与实验室分析结果的对比图。

图4是本申请实施例提供的一种计算地层岩石组分含量的装置的模块图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种获取地层岩石组分含量的方法及装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面结合附图对本申请所述的一种获取地层岩石组分含量的方法进行详细的说明。虽然本申请提供了如下述实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。图1是本申请所述获取地层岩石组分含量的方法的一种实施例的方法流程图。该方法包括如下步骤：

S110：对所获取的元素俘获能谱测井资料中的各元素产额进行归一化处理。

在获取目标区域的元素俘获能谱测井资料后，可以利用归一化公式对通过测量所得到的地层岩石组分中的各元素产额进行归一化处理。

所述目标区域可以是整个勘探区域，也可以是探勘区域中的部分区域。

所述元素俘获能谱测井资料可以是利用俘获能谱测井方法对目标区域进行测量所得到的数据，其可以含有地层岩石中硅、铝、钠、钾、钙、镁、铁、硫、钛等多种元素的产额。俘获能谱测井方法可以是通过化学源向地层中发射快中子，快中子在地层中经过多次非弹性碰撞后变为热中子，最终被周围的原子俘获，元素通过释放伽马射线回到原始状态的方法。

所述对各元素产额进行归一化处理可以采用如下公式：

${\mathrm{ny}}_k=\frac{w_k\·y_k}{\underset{l=1}{\overset{ne}{\Σ}}{w}_l\·y_l}---\left(1\right)$

其中，ny_k表示归一化处理后的第k种元素产额；w_k表示第k种元素产额归一化系数；y_k表示归一化处理前的第k种元素产额；ne表示元素类型数量；w_l、y_l分别表示第l种元素产额归一化系数与归一化处理前的元素产额。

所述元素产额归一化系数与该元素对应氧化物中元素含量有关，常见元素产额归一化系数如下表1所示：

表1：常见元素产额归一化系数

在对各元素产额进行归一化处理后，可以构建元素产额曲线。所述元素产额曲线上记录有一定深度范围内每个深度点所对应的第二实际测井响应值，即归一化处理后的元素产额。所述深度点可以是指处于某一深度的点。

S120：根据归一化处理后的元素产额以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组。

在得到归一化处理后的元素产额后，可以利用所得到的元素产额以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组。

所述地层岩石组分解释模型可以是通过利用所获取的测井资料、岩心分析资料、流体分析资料以及目标区域的地质条件，确定出目标区域中地层岩石的主要矿物组成类型、微量矿物类型以及地层流体类型，然后根据所确定的矿物组成类型、微矿物类型和流体类型来建立的。所建立的地层岩石模型中可以含有目标区域中所存在的岩石类型信息。

所述测井资料可以包括常规测井资料和元素俘获能谱测井资料。所述岩心分析资料可以用于对岩心进行不同层位、不同岩性的分析，可以便于加深对地层岩石特征的认识，其可以包括取心描述、物性分析资料、全岩氧化物资料以及岩电实验数据等。所述流体分析资料可以用于识别地层流体类型及地层水性质，其可以包括地层测试资料、地层水分析资料等。

例如，以西南油气田A井为例，对该井在2350.00-2405.00米的井段进行了连续取心，岩心显示井段上部岩性为黑色页岩，下部逐渐过渡到灰岩。通过进行岩心分析表明，该井段地层主要的矿物类型为粘土、石英、方解石、白云石，含有微量的黄铁矿，孔隙流体组成为地层水和天然气。据此，所建立的地层岩石解释模型包括粘土、石英、方解石、白云石、黄铁矿、地层水和天然气。

需要说明的是，建立所述地层岩石解释模型与对各元素产额进行归一化处理之间的执行顺序并没有限制。

该步骤具体的可以包括以下子步骤，如图2所示：

S121：根据所建立的地层岩石解释模型，获取符合预设要求的元素产额曲线以及常规测井曲线。

所述预设要求可以是指对地层岩石矿物或流体变化具有明显响应特征。

所述根据所建立的地层岩石解释模型，获取符合预设要求的元素产额曲线以及常规测井曲线可以是指根据所述地层岩石解释模型所含的矿物成分和/或流体成分，来获取可以反映所述矿物成分和/或流体成分相关特性的元素产额曲线以及常规测井曲线。

所述常规测井曲线可以是从利用常规测井方法进行测井所得到的测井资料中来获取的，其上记录有一定深度范围内每个深度点所对应的第一实际测井响应值。所述元素产额曲线通过对元素俘获能谱测井测量获得的元素产额归一化处理来获取，其上记录有一定深度范围内每个深度点所对应的第二实际测井响应值。所述深度点可以是指处于某一深度的点。

由于每种测井曲线所反映出的地层信息特征不同，例如在常规测井中，通常可以认为自然伽马曲线主要反映地层粘土矿物总量，三孔隙度曲线主要反映地层孔隙发育程度，电阻率曲线主要反映孔隙内流体成分变化；而通过元素产额曲线反映的地层矿物也不一致，如铝(Al)元素产额曲线反映了地层粘土矿物含量，硅(Si)元素产额曲线指示了地层石英含量的变化，钙(Ca)元素产额曲线主要反映地层中碳酸盐岩类矿物含量，与地层方解石、白云石含量有关，钾(K)元素、钠(Na)元素产额曲线对地层中长石类矿物成分具有较好的指示特征，铁(Fe)元素产额曲线主要反映地层中黄铁矿、菱铁矿等含铁矿物类型，硫(S)元素产额曲线也可以较好的反映地层中黄铁含量矿。因此，可以根据所建立的地层岩石解释模型中所含的矿物成分，来获取对应的测井曲线。例如，对于上述A井，所建立的地层岩石解释模型包括粘土、石英、方解石、白云石、黄铁矿、地层水和天然气。因此，针对该地层岩石解释模型中地层矿物、流体类型，所获取的测井曲线可以包括Al、Si、Ca、Fe、S元素产额曲线以及自然伽马、电阻率、三孔隙度曲线。

优选的，所获取的元素产额曲线以及常规测井曲线的数量可以多于所述地层岩石解释模型中矿物组分的数量。

S122：建立所获取的元素产额曲线以及常规测井曲线各自所对应的响应方程。

在获取对应的元素产额曲线以及常规测井曲线后，可以建立元素产额曲线以及常规测井曲线各自所对应的响应方程，所建立的多个响应方程构成了所述测井曲线响应方程组。所述测井曲线可以包括元素产额曲线以及常规测井曲线。

所述建立元素产额曲线以及常规测井曲线各自所对应的响应方程可以是指建立所获取的元素重产额曲线以及常规测井曲线各自所对应的理论测井响应值与地层岩石各组分的体积百分含量之间的关系式。

对于每个深度点，所建立的常规测井曲线所对应的响应方程可以表示如下：

$t_{ck1}=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}{v}_i\·R_i+\underset{j=1}{\overset{f}{\Σ}}{v}_j\·R_j---\left(2\right)$

上式中，t_ck1表示所获取的第k种常规测井曲线所对应的理论测井响应值；v_i和v_j分别表示地层各矿物、流体组分的体积百分含量；R_i和R_j分别表示各矿物、流体的测井响应参数；m和f表示地层岩石中所含矿物、流体的数目；i,j,k均为正整数。

可以利用上面(2)建立每个所获取的常规测井曲线所对应的响应方程。

以自然伽马测井曲线为例，其所对应的响应方程可以用下式(3)来表示：

t_cGR＝v_caly.GR_clay+v_quar.GR_quar+v_calc.GR_calc+v_dolo.GR_dolo+v_pyri.GR_pyri

+v_water.GR_water+v_gas.GR_gas(3)其中：t_cGR表示自然伽马测井曲线所对应的理论测井响应值；v_clay，v_quar，v_calc，v_dolo，v_pyri，v_water和v_gas分别表示粘土、石英、方解石、白云石、黄铁矿、地层水和天然气的体积百分含量；GR_clay，GR_quar，GR_calc，GR_dolo，GR_pyri，GR_water和GR_gas分别表示粘土、石英、方解石、白云石、黄铁矿、地层水和天然气的自然伽马测井响应参数。

对于每个深度点，所建立的元素产额曲线所对应的响应方程可以表示如下：

$t_{ck2}=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}(v_i\·{\mathrm{\ρ}}_i\·R_i)/\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}(v_i\·{\mathrm{\ρ}}_i)---\left(4\right)$

上式中，t_ck2表示所获取的第k种元素产额曲线所对应的理论测井响应值；ρ_i表示第i种地层矿物的密度值，为常数。

可以利用上面(4)建立每个所获取的常规测井曲线所对应的响应方程。

以地层钙元素产额曲线为例，其所对应的响应方程利用公式(5)可表示为：

t_cCa＝(v_caly.ρ_clay.Ca_clay+v_quar.ρ_quar.Ca_quar+v_calc.ρ_calc.Ca_calc+v_dolo.ρ_dolo.Ca_dolo

+v_pyri.ρ_pyri.Ca_pyri)/(v_caly.ρ_clay+v_quar.ρ_quar+v_calc.ρ_calc+v_dolo.ρ_dolo+v_pyri.ρ_pyri)(5)

其中：t_cCa表示钙元素产额曲线所对应的理论测井响应值；Ca_clay,Ca_quar,Ca_calc,Ca_dolo和Ca_pyri分别表示粘土、石英、方解石、白云石、黄铁矿中钙元素测井响应参数；ρ_clay,ρ_quar,ρ_calc,ρ_dolo和ρ_pyri分别表示粘土、石英、方解石、白云石、黄铁矿矿物密度。

上述式(2)至式(5)中的测井响应参数可以通过岩石元素矿物实验与理论值计算结合的方法来确定。式(2)-式(3)中的测井响应参数也可以采用技术人员的经验值或者现有技术中其他方法获取的数值。

对于大部分常见矿物，其化学成分比较固定，其测井响应参数可直接通过理论值计算得到。例如，对于式(4)-式(5)中的测井响应参数的具体计算公式可以表示如下

PA_B＝Ar_A*N_A/Mr_B,(6)

其中，PA_B表示地层中矿物B中元素A的测井响应参数；Ar_A表示矿物B中元素A的相对原子量；N_A表示矿物B中元素A的原子个数；Mr_B表示矿物B的分子量。

对于化成成分较复杂、变化较多的矿物，可采用实验手段对矿物成分进行全岩氧化物分析化验来直接确定元素测井响应参数。例如，可采用X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光(XRF)、傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)等方法来确定矿物成分中各元素的测井响应参数。

在一具体实现方式中，针对所获取的国内东、西部多个油田区块岩心样品，采用实验方法确定了这些岩心样品中元素测井响应参数的变化范围以及最佳数值。例如，可以确定出上述多个油田中石英、钠长石、钾长石、方解石、白云石等16种常见地层矿物的元素测井响应参数，如表2所示：

表2常见地层矿物的元素测井响应参数

S130：利用所建立的测井响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石组分含量。

所述地层岩石组分含量可以包括矿物组分含量和流体组分含量。在本实施例中，计算地层岩石组分含量可以是指计算地层岩石中各矿物、流体组分的体积百分含量。

在建立所获取的常规测井曲线所对应的响应方程和所获取的元素产额曲线所对应的响应方程后，可以利用所建立的响应方程以及最优化算法，计算地层岩石的矿物组分含量。具体的，

在建立响应方程后，可以采用最小二乘法建立最优化目标函数。所建立的目标函数可以表示如下：

v^*＝argmin{F(v)}(7)

$F\left(v\right)=\frac{1}{2}\{\underset{k1=1}{\overset{n1}{\Σ}}{\[(t_{ck1}-t_{mk1})\·w_{k1}\]}^2+\underset{k2=1}{\overset{n2}{\Σ}}{\[(t_{ck2}-t_{mk2})\·w_{k2}\]}^2\}---\left(8\right)$

其中，t_ck1是常规测井曲线所对应的理论测井响应值，t_ck1是元素产额曲线所对应的理论测井响应值；t_mk1是对应t_ck1的第一实际测井响应值，t_mk2是对应t_ck2的第二实际测井响应值，即归一化处理后的元素产额；w_k1为常规测井曲线在最优化模型中的权重系数，w_k2为元素产额曲线在最优化模型中的权重系数，这二者的数值可以根据测井曲线质量确定；n1和n2分别是获取的常规测井曲线和元素产额曲线的数量；k1和k2为正整数。

在建立目标函数后，可以利用所建立的目标函数，采用非线性最优化算法计算地层岩石中的矿物组分含量和流体组分含量。即将所获取的测井曲线所对应的理论测井响应值(即公式(2)和(4))以及相应的实际测井响应值代入上面的式(7)和式(8)中；然后可以采用非线性最优化算法对上述式(8)进行求解，即可计算出目标函数F(v)的数值；然后通过最优化方法，不断调整地层中各矿物组分和/或流体组分的体积百分含量，使目标函数F(v)的数值达到最小，此时各矿物组分和流体组分体积百分含量即为最终所确定的地层岩石中各矿物、流体组分含量。

需要说明的是，式(8)中矿物组分和流体组分的体积百分含量可以限定在一定的范围内，以使所有组分的体积百分含量之和为1，同时还可以满足预设的约束条件。所述约束条件可以是解释人员根据经验认识，对地层岩石组分解释模型中包含的矿物、流体组分含量范围进行限定，其可以包括矿物含量最大值、最小值，地层孔隙度最大值、最小值等。所述约束条件可以是在建立地层岩石组分解释模型之前或之后来设定的。

在计算出地层岩石中各矿物、流体组分含量后，可以确定地层岩性、有利储层发育部位及流体性质。例如，在计算得到的地层方解石含量较多，粘土、白云石含量较少时，可以判断该地层为灰岩地层；在计算出的流体中以油气为主，则可判断该地层为含油气地层。

图3为上述西南油气田A井的地层岩石组分含量的计算结果及其与实验室分析结果的对比图。图3中最右边的道是利用本发明提出的地层岩石组分含量计算方法对A井处理的组分剖面。从右边开始算起的第二道至第五道(即左起第7道至第10道)是利用本申请实施例所提供方法的计算结果与取芯分析结果的对比。从这几道可以看出，利用本申请实施例所提供的方法计算得到的地层粘土、石英、方解石矿物组分含量和岩心实验分析结果一致。图3中从左开始算起的第五道与第六道是计算出的地层铝、硅、钙、铁、硫元素归一化处理后的产额曲线。从图3中右边的第一道中可以看到，2364.00-2395.00m段储层中孔隙较为发育，天然气和地层水(白色和黑色填充部分)的总量较高，其中天然气(白色填充部分)占主要部分。因此，可以判断该段孔隙以天然气为主，是页岩气藏有利勘探部位。

通过上述步骤可以看出，本申请实施例通过利用所获取的元素俘获能谱测井资料，对各元素产额进行归一化处理；根据归一化处理后所得到的元素产额曲线以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组，所述测井曲线响应方程组包括常规测井曲线和元素产额曲线所对应的响应方程；利用所建立的测井响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石的组分含量。利用本申请实施例所提供的方法不仅避免了元素俘获能谱测井资料处理中“氧闭合”处理和元素到矿物转换步骤，同时能够对常规测井和元素俘获能谱测井资料综合处理，从而可以提高地层岩石的组分含量的计算精度，也可以减少计算工作量，提高计算效率，并对各类复杂岩性储层评价具有很好的适用性。

本申请实施例还提供了一种获取地层岩石组分含量的装置，如图4所示。该装置包括归一化处理单元510、建立单元520和计算单元530。其中，归一化处理单元510可以用于对所获取的元素俘获能谱测井资料中的各元素产额进行归一化处理；建立单元520可以用于根据归一化处理后的元素产额以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组；计算单元可以用于利用所建立的测井曲线响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石组分含量。

在一实施例中，建立单元520可以包括(图中未示出)：

获取子单元，用于根据所建立的地层岩石解释模型，获取符合预设要求的元素产额曲线以及常规测井曲线；

第一建立子单元，用于建立所获取的元素产额曲线以及常规测井曲线各自所对应的响应方程。所建立的响应方程可以如式(2)和(4)所示。

在一实施例中，计算单元530可以包括(图中未示出)：

第二建立子单元，其可以用于利用所述测井曲线响应方程组，建立目标函数；

计算子单元，其可以用于利用所述目标函数，计算地层岩石中矿物组分和流体组分的体积百分含量。

通过上述描述可以看出，本申请实施例通过设置用于对元素俘获能谱测井测量获得的元素产额进行归一化处理的归一化处理单元，用于建立测井曲线响应方程组的建立单元，所述测井曲线响应方程组包括常规测井曲线和元素产额曲线所对应的响应方程，以及用于计算地层岩石的组分含量的计算单元，从而实现了提高地层岩石的组分含量的计算精度的目的。

上述实施例阐明的装置或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块、单元和步骤可以通过硬件、软件或两者的结合来实现。至于是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM,ROM,EEPROM,CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (10)

1.一种获取地层岩石组分含量的方法，其特征在于，包括：

对所获取的元素俘获能谱测井资料中的各元素产额进行归一化处理；

根据归一化处理后的元素产额以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组；

利用所建立的测井曲线响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石组分含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各元素产额进行归一化处理包括采用如下公式来计算元素产额：

${\mathrm{ny}}_k=\frac{w_k\·y_k}{\underset{l=1}{\overset{ne}{\Σ}}{w}_l\·y_l}$

其中，ny_k表示归一化处理后的第k种元素产额；w_k表示第k种元素产额归一化系数；y_k表示归一化处理前的第k种元素产额；ne表示元素类型数量；w_l、y_l分别表示第l种元素产额归一化系数以及归一化处理前的第l种元素产额。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据归一化处理后的元素产额以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组包括：

根据所建立的地层岩石解释模型，获取符合预设要求的元素产额曲线以及常规测井曲线；

建立所获取的元素产额曲线以及常规测井曲线各自所对应的响应方程。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建立所获取的元素产额曲线以及常规测井曲线各自所对应的响应方程包括建立归一化处理后所得到的元素产额曲线以及常规测井曲线各自所对应的理论测井响应值与地层岩石各组分的体积百分含量之间的关系式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所建立的关系式表示如下：

$t_{ck1}=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}{v}_i\·R_i+\underset{j=1}{\overset{f}{\Σ}}{v}_j\·R_j$

$t_{ck2}=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}(v_i\·{\mathrm{\ρ}}_i\·R_i)/\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}(v_i\·{\mathrm{\ρ}}_i)$

其中，t_ck1表示所获取的第k种常规测井曲线所对应的理论测井响应值；t_ck2表示所获取的第k种元素产额曲线所对应的理论测井响应值；v_i和v_j分别表示地层各矿物、流体组分的体积百分含量；R_i和R_j分别表示各矿物、流体的测井响应参数；ρ_i表示第i种地层矿物的密度值；m和f分别表示地层岩石中所含矿物、流体的数目；i,j,k均为正整数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测井响应参数通过岩石元素矿物实验与理论值计算结合的方法来确定。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所建立的测井曲线响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石组分含量包括：

利用所述测井曲线响应方程组，建立目标函数；

利用所述目标函数，计算地层岩石中矿物组分和流体组分的体积百分含量。

8.一种获取地层岩石组分含量的装置，其特征在于，包括：

归一化处理单元，用于对所获取的元素俘获能谱测井资料中的各元素产额进行归一化处理；

建立单元，用于根据归一化处理后的元素产额以及预先建立的地层岩石解释模型，建立测井曲线响应方程组；

计算单元，用于利用所建立的测井曲线响应方程组以及最优化算法，计算地层岩石组分含量。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述建立单元包括：

获取子单元，用于根据所建立的地层岩石解释模型，获取符合预设要求的元素产额曲线以及常规测井曲线；

第一建立子单元，用于建立所获取的元素产额曲线以及常规测井曲线各自所对应的响应方程。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：

第二建立子单元，用于利用所述测井曲线响应方程组，建立目标函数；

计算子单元，用于利用所述目标函数，计算地层岩石中矿物组分和流体组分的体积百分含量。