CN106370814B - 基于成分-结构分类的湖相混积岩类储层测井识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于成分‑结构分类的湖相混积岩类储层测井识别方法，包括：样本采集步骤，采集岩性标定基础资料及其对应常规测井曲线；曲线‑样本岩性标定步骤，根据岩性标定结果提取对应井段内测井曲线；样本分类步骤，对已知岩性样本按照成分和结构分类；岩性成分‑结构指示敏感曲线优选步骤，优选方法可采用箱型图法和交会图法；根据优选结果建立成分‑结构二级分类岩性解释流程图；根据岩性识别流程图对未知岩性段进行岩性识别。本发明利用常规测井曲线对湖相混积岩类储层岩石成分和结构进行定性识别，方便、准确地识别其岩石类型，为后续测井综合解释、井筒作业中测试措施的制定以及未取岩(壁)芯段岩性校正提供基础资料。
Description
技术领域
本发明专利属于石油勘探行业测井岩性解释领域，是一种基于成分-结构分类的湖相混积岩类储层测井识别方法。
背景技术
测井岩性识别技术是石油勘探开发领域的一项重要技术手段，一般是根据岩心、壁心与岩屑录井资料确定地层的岩性，通过与之对比分析，建立起各种岩性的测井响应特征，或岩性与测井响应对应关系，然后，应用对应关系就可以通过测井资料划分其它相似地层条件井段的岩性。常规测井曲线包括岩性曲线(GR、SP、PE)，孔隙度曲线(ZDEN、CNCF、DT)，电阻率曲线(RD、RS、RMSF)。国内外解释方法大多采用交会图法，主成分分析法、对应分析法、多矿物成分反演等。
现有解释方法多是对已知岩性与其测井响应对应关系来展开研究工作，而混积岩储层岩石类型复杂，岩石学分类至今没有统一认识，严重影响了这类储层的测井岩性识别。由于已知岩性作为一种岩石或一种物质，其本身是化学属性和物理属性的统一体，同时测井曲线恰恰正是岩石化学属性和岩物理结构及流体性质的综合反映。那么通过对某一岩石进行成分和结构的二级分类进行岩石成分和结构的逐步识别达到识别岩性的目的是一条可行方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于成分-结构分类的湖相混积岩类储层测井识别方法，解决现有技术中混积岩储层岩石测井岩性识别困难的问题。
本发明的技术方案为：一种基于成分-结构二级分类的湖相混积岩类储层测井识别方法，主要创新点在于将复杂混积岩类储层的物理和化学性质分别从对应测井曲线特征上反映出来，从而对复杂岩性进行成分和结构的区分，进而识别岩石类型，包括以下步骤：
(1)样本采集步骤，采集岩性标定基础资料及其对应常规测井曲线；
(2)曲线-样本岩性标定步骤，根据岩性标定结果提取对应井段内测井曲线；
(3)样本分类步骤，对已知岩性样本按照成分和结构分类；
(4)岩性成分-结构指示敏感曲线优选步骤，优选方法采用箱型图法和交会图法；
(5)根据优选结果建立成分-结构二级分类岩性解释流程图；根据岩性识别流程图对未知岩性段进行岩性识别。
样本采集步骤中，常规测井曲线不限于自然伽马GR、深电阻率RD、密度ZDEN、中子CNCF和光电吸收截面指数PE，岩性标定基础资料不限于岩心薄片及全岩。
样本分类步骤中，成分分类是按照薄片鉴定结果方解石、白云石、粘土含量＞25％进行归类，若其中两个或均大于25％，取含量较大的作为样品的成分属性。
样本分类步骤中，结构分类是按照薄片鉴定结果颗粒结构、砂状结构、砂砾状结构、泥质结构进行归类，即将薄片鉴定中岩石结构作为样品的结构属性。
岩性成分-结构指示敏感曲线优选步骤中，优选方法采用箱型图法和交会图法，评价各种常规测井曲线对岩石成分或结构的有效区分程度，优选敏感曲线并确定其区分界限范围。
根据优选结果建立岩性识别流程图步骤中，成分分类先于结构分类，依据成分-结构指示敏感分析结果优进行逐级判别，成分分类选取CNCF和PE，结构分类选取GR和RD。
根据岩性识别流程对未知岩性段进行岩性识别步骤中，依据成分优先于结构的原则，按照岩性识别流程及曲线参数界限范围，完成对目的层的岩石成分和结构的判断，岩石结构参照录井岩性。
本发明的有益效果为：通过本发明基于成分-结构分类的湖相混积岩类储层测井识别方法，利用常规测井曲线参数，根据混积岩储层所反映出的成分和结构方面的岩石属性，优选敏感测井曲线参数，提出成分-结构二级测井解释流程。选择对岩石成分-结构敏感性的测井曲线及其界限值，结合地质录井对岩性的基本描述对未知地层进行岩性识别。利用成分-结构二级分类测井岩性解释流程对湖相混积岩类储层进行岩石成分和结构的识别，具有实时、简单、快捷、准确率高等优点。
附图说明
图1为本发明解释流程图；
图2为本发明成分-结构二级分类岩性解释流程图；
图3为富钙质碎屑岩储层岩性识别实例；
图4为湖相碳酸盐岩储层岩性识别实例。
具体实施方式
针对混积岩储层成分与结构的复杂型及常规岩性解释的不足，本发明选取与岩石成分属性密切相关的CNCF、PE和GR曲线以及与岩石结构密切相关的GR、RD和CNCF曲线，提出了基于成分-结构二级分类的测井岩石识别方法。进一步丰富、完善了测井岩性识别方法，大幅提高了混积岩类储层岩石类型解释准确率。在实际应用中取得了良好效果。
本发明具体实现方法为基于成分-结构分类的湖相混积岩类储层测井识别方法，具体步骤如下：
1、样本标定：
曲线参数样本标定：通过钻井获得的壁心和岩心及其分析化验获得的薄片、全岩等资料标定曲线。
常规测井曲线参数：常规测井曲线包括岩性曲线(GR、SP、PE)，孔隙度曲线(ZDEN、CNCF、DT)，电阻率曲线(RD、RS、RMSF)。测井曲线测点间隔0.125m/1点。
取芯段标定范围：深度校正后，按照各条曲线的形态和幅值的相似性和一致性进行分段岩性标定。
单颗壁心标定范围：壁心位置处对应各曲线形态和幅值一致或相似，最大标定范围：壁心(m)±2m。
对所获得的岩性-曲线参数进行优选、归类，建立岩性对应测井曲线数据库。
2、样本分类：
本发明的最大特点就是将复杂混积沉积岩的物理和化学性质分别从对应测井曲线特征上反映出来，从而对复杂岩性进行成分和结构的区分，进而识别岩石类型。
成分分类是按照薄片鉴定鉴定或岩石全岩测定结果中方解石、白云石、粘土含量＞25％进行归类，若其中两个或均大于25％，取含量较大的作为样品的成分属性。
结构分类是按照薄片鉴定鉴定结果颗粒结构、砂状结构、砂砾状结构、泥质结构进行归类，即将薄片鉴定中岩石结构作为样品的结构属性。
3、岩性指示敏感性分析：
岩性成分-结构指示敏感曲线优选方法采用箱型图法和交会图法，评价各种常规测井曲线对岩石成分或结构的有效区分程度，优选敏感曲线并确定其区分界限范围。
成分-结构指示敏感曲线分析：应用GR、RD、CNCF、ZDEN、PE等测井曲线依次对成分属性1(灰质)、属性2(云质)和属性3(泥质)进行箱型图法分析，以及对结构属性1(粒屑结构)、属性2(砂状结构)、属性3(砂砾状结构)和属性4(泥质结构)进行箱型图法分析；通过箱型图分析可以有效区分的情况包括：
●箱型图中属性1的四分之一分位数(A)≥属性2的四分之三分位数(B)，则二者可有效区分；
●箱型图中属性1的四分之三分位数(A)≤属性2的四分之一分位数(B)，则二者可有效区分；
●箱型图中属性1的四分之一分位数(A)≥Max(属性2和属性3的四分之三分位数)，则认为属性1与属性2和属性3可以有效区分；
●箱型图中属性1的四分之三分位数(A)≤Max(属性2和属性3的四分之一分位数)， 则认为属性1与属性2和属性3可以有效区分；
●箱型图中Min(属性1和属性2的四分之一分位数)≥Max(属性3和属性4的四分之三分位数)，则认为属性1和属性2与属性3和属性4可以有效区分；
界限值确定方法：箱型图法中属性1的最小值(A)＞属性2的最大值(B)，则两者可完全区分，界限值取A(min)和B(max)的平均值即可；箱型图法中属性1的四分之一分位数(A)≥属性2的四分之三分位数(B)，则认为属性1和属性2基本上可以有效区分，两者A(1/4)+A3//4)的平均值作为可区分界限值。
本发明样本采集来源于QHD29-2E-5、BZ27-2-1、BZ36-2-W、CFD5-5-5D、JZ20-2-5、JZ20-2-1共6口井沙一二段地层，标定测井曲线地质资料包括81m岩心、104颗壁心及300余张薄片鉴定资料。根据建立的解释流程图对QHD36-3-2沙二段74m、PL14-6-1井沙一段58m和CFD21-3-2井沙二段地层107m地层进行岩性解释(共239m地层)，岩石成分解释符合率为93％，岩石结构解释符合率为90％，成分-结构定名解释符合率为87％，值得推广使用。
如图2所示，本流程图中敏感曲线选择和界限值的确定是依据渤海沙一二段地层分析确定，成分分类先于机构分类，依据成分-结构指示敏感分析结果优进行逐级判别，如果应用于非渤海沙一二段的目的层，需要根据前文中具体解释标准进行综合分析。
图3为本发明的一个富钙质碎屑岩储层岩性识别应用实例。分析井段为2860-2945m，图3中第三道为根据壁心和薄片标定的岩性剖面，第4道为根据成分-结构二级分类岩性解释流程图解释的岩性剖面。图3中①号层：CNCF≤0.12灰质；GR＜75砂状结构，解释为灰质砂岩；②号层:CNCF＞0.12&PE≤4泥质；GR＞75泥质结构(泥岩)or GR＜75砂状结构(泥质砂岩)；③号层:CNCF＞0.12&PE＞4云质；GR＜75砂状结构(云质砂岩)。成分解释符合率为96％，结构解释符合率为94％，成分-结构定名解释符合率为95％。
图4为本发明的一个湖相碳酸盐岩储层岩性识别应用实例。分析井段为3740-3840m，图中第三道为根据岩心、壁心和薄片标定的岩性剖面，第4道为根据成分-结构二级分类岩性解释流程图解释的岩性剖面。图4中①号层：CNCF≤0.12灰质；GR＜50粒屑结构，解释为粒屑灰岩；②号层:CNCF＞0.12&PE≤4泥质；GR＞75泥质结构(泥岩)or GR＜75砂状结构(泥质砂岩)；③号层:CNCF＞0.12&PE＞4云质；CNCF＞0.25粒屑结构(粒屑云岩)。成分解释符合率为90％，结构解释符合率为85％，成分-结构定名解释符合率为85％。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
Claims (1)
1.基于成分-结构分类的湖相混积岩类储层测井识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)样本采集步骤，采集岩性标定基础资料及其对应常规测井曲线；
(2)曲线-样本岩性标定步骤，根据岩性标定结果提取对应井段内测井曲线；
(3)样本分类步骤，对已知岩性样本按照成分和结构分类；所述成分分类是按照薄片鉴定结果方解石、白云石、粘土含量＞25％进行归类，若其中两个或均大于25％，取含量较大的作为样品的成分属性；结构分类是按照薄片鉴定结果颗粒结构、砂状结构、砂砾状结构、泥质结构进行归类，即将薄片鉴定中岩石结构作为样品的结构属性；
(4)岩性成分-结构指示敏感曲线优选步骤，优选方法采用箱型图法和交会图法，评价各种常规测井曲线对岩石成分或结构的有效区分程度，优选敏感曲线并确定其区分界限范围；
(5)根据优选结果建立成分-结构二级分类岩性解释流程图实现对湖相混积岩类储层岩石成分和结构进行定性识别。
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