CN105700034A - 利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法，由如下步骤组成：a、选取对应井段特征元素的元素录井数据；b、利用选取的元素录井数据计算FEMF指数；c、根据计算的FEMF指数建立FEMF曲线图道；d、利用FEMF曲线图道的响应特征判别储层发育情况。本发明通过表征储层的元素迁移指数能有效地识别储层。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用元素录井资料，通过地层元素迁移指数(FormationElementMigrationFigures)进行储层识别的方法，属于机电领域石油天然气工业勘探开发范畴随钻录井资料处理技术应用领域。
背景技术
近年元素录井技术逐渐引起各方关注，现就对元素录井的应用情况及主要存在的不足做如下说明：
1、目前应用元素录井进行储层解释方法主要有图版法、曲线法、交会法和图谱法。其中，图版法主要由中国石化集团公司所采用，其技术原理主要为选取指定井段用两种元素含量做散点图，根据散点在其经验模型图版分区上的分布特征确定岩性；另外，特征元素曲线通常被用于识别特殊岩性和层位划分；此外，中石化华北油田分公司也曾公布双参数交会储层识别法，即Si‐Al组合和Si‐Fe组合联合识别储层。同时，图谱法也可通过图谱对元素含量特征进行观测。
2、缺乏录井储层分级评价技术：现有技术主要集中于定性识别或者通过特定参数间接分析储层，尚未有直观的储层分级方案。
综上，就目前公布的技术而言，现有元素录井主要应用于岩性识别、地层划分方面，储层解释技术尚在起步阶段。亟需通过深入分析地质原理，梳理储层与各元素内在联系，从而建立新的元素录井储层解释技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法。本发明通过表征储层的元素迁移指数能有效地识别储层。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法，其特征在于，由如下步骤组成：
a、选取对应井段特征元素的元素录井数据；
b、利用选取的元素录井数据计算FEMF指数；
c、根据计算的FEMF指数建立FEMF曲线图道；
d、利用FEMF曲线图道的响应特征判别储层发育情况。
所述步骤a中，元素录井数据包括：钾元素(K)、硅元素(Si)、铝元素(Al)、镁元素(Mg)、钙元素(Ca)。
所述步骤b中，利用选取的元素录井数据计算FEMF指数，其计算方式如下：
FEMF＝a×Wl×b×Wk×c×Ws/d×Wm×e×Wc
其中,
Wk——钾元素相对含量元素录井测定值，％，
Wl——铝元素相对含量元素录井测定值，％，
Wc——钙元素相对含量元素录井测定值，％，
Ws——硅元素相对含量元素录井测定值，％，
Wm——镁元素相对含量元素录井测定值，％，
a、b、c、d、e均为经验系数，a＝2.00～2.14，b＝1.21～1.35，c＝2.143～2.200，d＝1.54～1.67,e＝1.23～1.40。
所述步骤c中，制作FEMF指数曲线图，其数据道量程采用对数刻度，即设FEMF指数各深度点数据是一个数列，其值为Ni，其中，i＝1、2、3…..n，n∈N，取ln(Ni)做图，FEMF道量程设定为(0.3,0.01)。
所述步骤d中，判别方式包括：储层与否判别，若FEMF指数持续在[0.01，0.3]值域范围内响应，则表明该段钻遇储层；储层分级识别，FEMF＞0.3为非储层，0.1＜FEMF＜0.3为差储层(相当于Ⅲ类储层)，FEMF＜0.1为好储层(相当于Ⅰ+Ⅱ类储层)。
采用本发明的优点在于：
一、本发明应用数学方法通过对元素录井数据的处理，从而实现随钻识别储层的目标。
二、本发明综合运用录井工程及地质参数，建立FEMF指数曲线图道，藉由判别模式识别储层。
三、本发明实现利用地层元素迁移指数识别储层。
附图说明
图1为本发明FEMF方法识别模式图
具体实施方式
实施例1
一种利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法，由如下步骤组成：
a、选取对应井段特征元素的元素录井数据；
b、利用选取的元素录井数据计算FEMF指数；
c、根据计算的FEMF指数建立FEMF曲线图道；
d、利用FEMF曲线图道的响应特征判别储层发育情况。
所述步骤a中，元素录井数据包括：钾元素(K)、硅元素(Si)、铝元素(Al)、镁元素(Mg)、钙元素(Ca)。
所述步骤b中，利用选取的元素录井数据计算FEMF指数，其计算方式如下：
FEMF＝a×Wl×b×Wk×c×Ws/d×Wm×e×Wc
其中,
Wk——钾元素相对含量元素录井测定值，％，
Wl——铝元素相对含量元素录井测定值，％，
Wc——钙元素相对含量元素录井测定值，％，
Ws——硅元素相对含量元素录井测定值，％，
Wm——镁元素相对含量元素录井测定值，％，
a、b、c、d、e均为经验系数，a＝2.00～2.14，b＝1.21～1.35，c＝2.143～2.200，d＝1.54～1.67,e＝1.23～1.40。
所述步骤c中，制作FEMF指数曲线图，其数据道量程采用对数刻度，即设FEMF指数各深度点数据是一个数列，其值为Ni，其中，i＝1、2、3…..n，n∈N，取ln(Ni)做图，FEMF道量程设定为(0.3,0.01)。
所述步骤d中，判别方式包括：储层与否判别，若FEMF指数持续在[0.01，0.3]值域范围内响应，则表明该段钻遇储层；储层分级识别，FEMF＞0.3为非储层，0.1＜FEMF＜0.3为差储层(相当于Ⅲ类储层)，FEMF＜0.1为好储层(相当于Ⅰ+Ⅱ类储层)。
实施例2
在地质作用中形成的矿物和岩石，当环境改变时，则变得不稳定，它们会自动产生变化与环境达成新的平衡，即发生元素的地球化学迁移。元素的地球化学迁移不但发生在大规模的宏观地质作用中，如表生岩溶的组构造性选择溶蚀；同时也发生在微观的肉眼难以觉察的地质变化中，如地质体受后期热液改造，使某些元素富集或贫化。元素的地球化学迁移寓于地质作用和过程中，元素的迁移记录着地质作用的过程和条件。
母岩风化产物是构成主要沉积岩的基本物质。母岩风化过程中元素的活化迁移主要表现在一些元素的淋滤分散和另一些元素的残积富集。
按照风化作用下遭搬运、迁移的难易程度将常见元素分为五级，现详述如下：
其中，一、最易迁移元素为氯(Cl)、硫(S)；二、易迁移元素为钙(Ca)、镁(Mg)、钠(Na)、氟(F)、钾(K)；三、中等迁移元素为锰(Mn)、磷(P)、硅酸盐(Si8+)；弱迁移元素为铁(Fe)、铝(Al)；难迁移元素为石英(Si)。
以川渝地区磨溪构造龙王庙组为例，其储层主要是加里东期表生岩溶期形成的，次为后期热液的改造作用形成的孔隙(洞)型储层，因此储层发育段的元素一定发生了相应的迁移和富集。通过对龙王庙组元素百分含量的统计发现(表1)，储层段相对于非储层段钾(K)、铝(Al)、硅(Si)三种元素相对贫化，而钙(Ca)、镁(Mg)元素相对富集，因此，应用元素的富集或贫化的相关性分析可以识别储层，即“元素储层指数”。因此，通过分析元素录井数据表征的各元素迁移特征能够识别有效储层。
表1磨溪构造龙王庙组储层、非储层段元素平均含量统计表
| 元素平均含量(％) | 1号储层 | 2号储层 | 3号储层 | 非储层 |
| K | 0.094 | 0.061 | 0.104 | 0.692 |
| AL | 0.585 | 0.805 | 0.761 | 2.134 |
| S | 0.841 | 0.699 | 0.569 | 0.706 |
| P | 1.177 | 0.943 | 0.777 | 0.983 |
| Si | 1.96 | 1.417 | 1.56 | 11.124 |
| Mg | 24.884 | 24.553 | 24.8 | 23.2635 |
| Ca | 31.986 | 31.987 | 32.745 | 29.58 |
| Fe | 1.176 | 1.454 | 1.317 | 1.4615 |
因此，本发明采用的技术方案如下：
一种利用地层元素迁移指数(FEMF)进行储层识别的方法，由如下步骤组成：
a、选取对应井段特征元素的元素录井数据；
b、利用选取的元素录井数据计算FEMF指数；
c、根据计算的FEMF指数建立FEMF曲线图道；
d、利用FEMF曲线图道的响应特征判别储层发育情况。
所述步骤a中，本发明采用的数据来源包括但不限于目前市面上流通的元素录井分析仪器。元素录井数据由元素录井设备分析得到，选取的元素录井数据包括：钾元素(K)、硅元素(Si)、铝元素(Al)、镁元素(Mg)、钙元素(Ca)等。
所述步骤b中，利用步骤a所述特征元素分别计算FEMF指数，其计算方式如下：
FEMF＝a×Wl×b×Wk×c×Ws/d×Wm×e×Wc
其中,
Wk——钾元素相对含量元素录井测定值，％，
Wl——铝元素相对含量元素录井测定值，％，
Wc——钙元素相对含量元素录井测定值，％，
Ws——硅元素相对含量元素录井测定值，％，
Wm——镁元素相对含量元素录井测定值，％，
其中，a、b、c、d、e均为经验系数，a＝2.00～2.14，b＝1.21～1.35，c＝2.143～2.200，d＝1.54～1.67,e＝1.23～1.40。
所述步骤c中，制作FEMF指数曲线图，其数据道量程采用对数刻度，即设FEMF指数各深度点数据是一个数列，其值为Ni，其中，i＝1、2、3…..n，n∈N，取ln(Ni)做图，FEMF道量程设定为(0.3,0.01)。
所述步骤d中，判别方式包括：其一、储层与否判别，若FEMF指数持续在[0.01，0.3]值域范围内响应，则表明该段钻遇储层；其二、储层分级识别，FEMF＞0.3为非储层，0.1＜FEMF＜0.3为差储层(相当于Ⅲ类储层)，FEMF＜0.1为好储层(相当于Ⅰ+Ⅱ类储层)。其中，这里所指储层系包括但不限于现有技术经济条件具备足够可采流体赋存条件的地层，其类型包括气层、水层、油层和干层；相关规范性描述，亦可参见《中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6020—94》。
实施例3
一种利用地层元素迁移指数(FEMF)进行储层识别的方法，由如下步骤组成：
1、数据来源：元素录井数据；
2、利用钾元素(K)、硅元素(Si)、铝元素(Al)、镁元素(Mg)及钙元素(Ca).计算FEMF指数；
3、建立FEMF曲线图道；
4、利用FEMF响应特征判别储层发育情况。
Claims (5)
1.一种利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法，其特征在于，由如下步骤组成：
a、选取对应井段特征元素的元素录井数据；
b、利用选取的元素录井数据计算FEMF指数；
c、根据计算的FEMF指数建立FEMF曲线图道；
d、利用FEMF曲线图道的响应特征判别储层发育情况。
2.根据权利要求1所述的利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法，其特征在于：所述步骤a中，元素录井数据包括：钾元素（K）、硅元素（Si）、铝元素（Al）、镁元素（Mg）、钙元素（Ca）。
3.根据权利要求2所述的利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法，其特征在于：所述步骤b中，利用选取的元素录井数据计算FEMF指数，其计算方式如下：FEMF=a×Wl×b×Wk×c×Ws／d×Wm×e×Wc
其中,
Wk——钾元素相对含量元素录井测定值，%，
Wl——铝元素相对含量元素录井测定值，%，
Wc——钙元素相对含量元素录井测定值，%，
Ws——硅元素相对含量元素录井测定值，%，
Wm——镁元素相对含量元素录井测定值，%，
a、b、c、d、e均为经验系数，a=2.00～2.14，b=1.21～1.35，c=2.143～2.200，d=1.54～1.67,e=1.23～1.40。
4.根据权利要求3所述的利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法，其特征在于：所述步骤c中，制作FEMF指数曲线图，其数据道量程采用对数刻度，即设FEMF指数各深度点数据是一个数列，其值为Ni，其中，i=1、2、3…..n，n∈N，取ln(Ni)做图，FEMF道量程设定为（0.3,0.01）。
5.根据权利要求4所述的利用地层元素迁移指数进行储层识别的方法，其特征在于：所述步骤d中，判别方式包括：储层与否判别，若FEMF指数持续在[0.01，0.3]值域范围内响应，则表明该段钻遇储层；储层分级识别，FEMF＞0.3为非储层，0.1＜FEMF＜0.3为差储层，FEMF＜0.1为好储层。
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