CN109424360A - 确定地层中矿物含量的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种确定地层中矿物含量的方法及装置，该方法包括：根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量，该氧化物闭合模型是根据目的地层的样本数据获得的；根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和上述元素的绝对含量，获得目的地层的矿物含量。本发明可有针对性地根据不同的目的地层得到该目的地层对应的氧化物闭合模型，使得确定的目的地层的矿物含量更精确，进而使得对目的地层中矿物含量的定量评价更客观。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探技术，尤其涉及一种确定地层中矿物含量的方法及装置。
背景技术
研究表明，对于一个地区的沉积地层，相同沉积环境下沉积的矿物类型大致相同，因而具有变化不大的元素含量；反之，不同沉积环境下沉积的矿物类型不同，元素含量也有较大的变化。另外，地层中元素的丰度与矿物的形成及其化学成分有着密切的关系，通过确定元素含量和矿物含量之间的转换关系，可以把元素含量转换成矿物含量。
近年来，随着对地层岩性的解释精度要求越来越高，直接利用常规测井来进行岩性识别、以及使用元素与矿物含量的经验关系利用元素俘获谱测井(Elemental CaptureSpectroscopy，简称：ECS)资料进行地层矿物含量求解的方法已经满足不了需求，因此，如何精确确定地层中的矿物含量，是一个重要的研究课题。
发明内容
本发明提供一种确定地层中矿物含量的方法及装置，以精确得到地层中的矿物含量，实现矿物含量的定量评价。
第一方面，本发明提供一种确定地层中矿物含量的方法，包括：根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量，氧化物闭合模型是根据目的地层的样本数据获得的；根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和上述元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量。
可选地，上述根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量，可以包括：采用元素俘获谱测井分析样本，确定该样本包含的第一元素，其中，样本选取自目的地层；将所述样本中所包含的目标元素转换为氧化物或碳酸盐，所述目标元素包括所述第一元素；根据所述氧化物或碳酸盐，建立所述氧化物闭合模型；根据所述氧化物闭合模型，得到归一化因子，所述归一化因子随深度变化；对所述样本进行X荧光分析，获得所述样本中元素的相对产额；根据所述归一化因子和所述元素的相对产额，确定所述目的地层中第一元素的绝对含量。
可选地，上述根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量，还可以包括：采用预设方法，确定样本包含的第二元素的绝对含量，所述目标元素包括所述第二元素。其中，该预设方法可以包括活化测井、自然伽马能谱测井和光电吸收截面指数中的一个或多个。当预设方法为活化测井时，确定样本中铝元素的绝对含量；当预设方法为自然伽马能谱测井时，确定样本中钾元素的绝对含量；当预设方法为光电吸收截面指数时，确定样本中镁元素的绝对含量。
可选地，上述氧化物闭合模型如下：
其中，Xi为第i种元素的氧化物指数，用于表示第i种元素的氧化物或碳酸盐的质量与第i种元素的质量比；WK为利用自然伽马能谱测井确定的钾元素的含量；XK为钾元素的氧化物指数；WAl为利用活化测井确定的铝元素的含量；XAl为铝元素的氧化物指数；F表示所述归一化因子；YCi表示所述目的地层中第i种元素的相对产额；SCi表示所述目的地层中第i种元素对应的相对谱线灵敏度因子，SCi是根据实验值确定的仪器常数。
可选地，上述根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量，可以包括：对所述样本进行X衍射分析，获得所述样本中矿物的含量；根据国际经验反演参数结合所述样本中矿物的含量及所述样本中元素的相对产额，确定所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数；根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量。
可选地，上述根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量，可以包括：利用如下公式确定所述目的地层的矿物含量：
M＝C-1×E，约束条件：∑j＝1mj＝1，0≤mj≤1，j＝1,2,…,n
式中，n表示矿物种数；C表示所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数形成的矩阵，C中元素表示为Cij，Cij表示第j种矿物中第i种元素的含量，C-1表示C的逆矩阵；M表示所述目的地层中各种矿物含量形成的列向量，M中元素表示为mj，mj表示所述目的地层中第j种矿物的含量；E用于表示所述目的地层中元素的绝对含量形成的行向量，E中元素表示为Ei，Ei表示所述目的地层中第i种元素的总含量。
第二方面，本发明提供一种确定地层中矿物含量的装置，包括：获取模块，用于根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取所述目的地层中元素的绝对含量，所述氧化物闭合模型是根据所述目的地层的样本数据获得的；确定模块，用于根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量。
可选地，获取模块可以具体用于：采用元素俘获谱测井分析样本，确定所述样本包含的第一元素，所述样本选取自所述目的地层；将所述样本中所包含的目标元素转换为氧化物或碳酸盐，所述目标元素包括所述第一元素；根据所述氧化物或碳酸盐，建立所述氧化物闭合模型；根据所述氧化物闭合模型，得到归一化因子，所述归一化因子随深度变化；对所述样本进行X荧光分析，获得所述样本中元素的相对产额；根据所述归一化因子和所述元素的相对产额，确定所述目的地层中第一元素的绝对含量。
可选地，获取模块还可以用于：采用预设方法，确定所述样本包含的第二元素的绝对含量，所述目标元素包括所述第二元素。其中，预设方法可以包括活化测井、自然伽马能谱测井和光电吸收截面指数中的一个或多个。当预设方法为活化测井时，确定所述样本中铝元素的绝对含量；当预设方法为自然伽马能谱测井时，确定所述样本中钾元素的绝对含量；当预设方法为光电吸收截面指数时，确定所述样本中镁元素的绝对含量。
可选地，所述氧化物闭合模型如下：
其中，Xi为第i种元素的氧化物指数，用于表示第i种元素的氧化物或碳酸盐的质量与第i种元素的质量比；WK为利用自然伽马能谱测井确定的钾元素的含量；XK为钾元素的氧化物指数；WAl为利用活化测井确定的铝元素的含量；XAl为铝元素的氧化物指数；F表示所述归一化因子；YCi表示所述目的地层中第i种元素的相对产额；SCi表示所述目的地层中第i种元素对应的相对谱线灵敏度因子，SCi是根据实验值确定的仪器常数。
可选地，确定模块具体用于：对所述样本进行X衍射分析，获得所述样本中矿物的含量；根据国际经验反演参数结合所述样本中矿物的含量及所述样本中元素的相对产额，确定所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数；根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量。
可选地，在确定模块根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量时，可具体为：利用如下公式确定所述目的地层的矿物含量：
M＝C-1×E，约束条件：∑j＝1mj＝1，0≤mj≤1，j＝1,2,…,n
式中，n表示矿物种数；C表示所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数形成的矩阵，C中元素表示为Cij，Cij表示第j种矿物中第i种元素的含量，C-1表示C的逆矩阵；M表示所述目的地层中各种矿物含量形成的列向量，M中元素表示为mj，mj表示所述目的地层中第j种矿物的含量；E用于表示所述目的地层中元素的绝对含量形成的行向量，E中元素表示为Ei，Ei表示所述目的地层中第i种元素的总含量。
本发明确定地层中矿物含量的方法及装置，首先，根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量；然后，根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和上述获得的元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量，其中，氧化物闭合模型是根据目的地层的样本数据获得的，因此，可有针对性地根据不同的目的地层得到该目的地层对应的氧化物闭合模型，使得确定的目的地层的矿物含量更精确，进而使得对目的地层中矿物含量的定量评价更客观。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是根据一示例性实施例示出的一种确定地层中矿物含量的方法的流程图；
图2是根据另一示例性实施例示出的一种确定地层中矿物含量的方法的流程图；
图3是根据又一示例性实施例示出的一种确定地层中矿物含量的方法的流程图；
图4是根据又一示例性实施例示出的一种确定地层中矿物含量的方法的流程图；
图5示出分别采用标定转换系数与经验转换系数计算所获得的石英-长石含量误差分析图；
图6示出分别采用标定转换系数与经验转换系数计算所获得的黏土矿物含量误差分析图；
图7示出分别采用标定转换系数与经验转换系数计算所获得的碳酸盐岩含量误差分析图；
图8是根据一示例性实施例示出的一种确定地层中矿物含量的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是根据一示例性实施例示出的一种确定地层中矿物含量的方法的流程图。本实施例提供一种确定地层中矿物含量的方法，该方法可以由确定地层中矿物含量的装置来执行。该方法应用于地质和石油领域，通过确定目的地层中矿物含量，实现对矿物含量的定量评价。
如图1所示，该确定地层中矿物含量的方法包括以下步骤：
S101、根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量，其中，该氧化物闭合模型是根据目的地层的样本数据获得的。
首先，在目的地层选取样本，并对样本进行分析获得样本数据；接下来，根据样本数据，建立该目的地层对应的氧化物闭合模型；最后，根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量。
其中，元素俘获谱测井(Elemental Capture Spectroscopy，简称：ECS)仪器通过中子源向目的地层发射4MeV的快中子，快中子在目的地层中与一些元素发生非弹性散射，能量减少，经过几次非弹性散射，快中子减速变为热中子，最终被目的地层的元素俘获，而元素通过释放带有自身特征的伽马射线回到原始状态。ECS仪器通过晶体探测器探测并记录非弹性散射伽马能谱和俘获伽马射线能谱，经过解谱处理，可以得到硅元素(Si)、钙元素(Ca)、钛元素(Ti)、硫元素(S)等元素的相对产额。
由于ECS仪器俘获伽马射线能谱不能测出碳元素(C)、氧元素(O)、钠元素(Na)和镁元素(Mg)，因此元素的闭合条件不满足，本发明采用氧化物闭合模型可以近似解决没有碳元素和氧元素的测量值问题。
S102、根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和上述元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量。
具体地，不同地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数是不同的。本发明有针对性地使用目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数，结合目的地层中元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量，以精确确定目的地层中矿物含量。
该确定地层中矿物含量的方法，首先，根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量；然后，根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和上述获得的元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量，其中，氧化物闭合模型是根据目的地层的样本数据获得的，因此，可有针对性地根据不同的目的地层得到该目的地层对应的氧化物闭合模型，使得确定的目的地层的矿物含量更精确，进而使得对目的地层中矿物含量的定量评价更客观。
图2是根据另一示例性实施例示出的一种确定地层中矿物含量的方法的流程图。参考图2，在图1所示流程的基础上，S101具体可以通过以下流程实现：
S1011、采用元素俘获谱测井分析样本，确定该样本包含的第一元素，其中，样本选取自目的地层。
示例性地，对塔里木盆地岩心样品进行适当选取，选择具有代表性的样本7个，也就是说，该实例中，目的地层为塔里木盆地，样本为具有代表性的岩心样品。
采用元素俘获谱测井分析样本，确定该样本包含的第一元素。其中，这里的第一元素指的是样本中包含的、可以采用元素俘获谱测井分析得到的元素，例如，硅元素(Si)、钙元素(Ca)、钛元素(Ti)、硫元素(S)等元素。
另需说明的是，确定样本中包含的第一元素，可以包括：确定样本中第一元素的种类和含量。
S1012、采用预设方法，确定样本包含的第二元素的绝对含量。
其中，该预设方法可以包括活化测井、自然伽马能谱测井和光电吸收截面指数中的一个或多个。当预设方法为活化测井时，确定样本中铝元素的绝对含量；当预设方法为自然伽马能谱测井时，确定样本中钾元素的绝对含量；当预设方法为光电吸收截面指数时，确定样本中镁元素的绝对含量。
该步骤为可选步骤，具体可根据样本中所包含的元素种类进行调整。其中，样本中所包含的元素种类及含量可采用X-射线荧光光谱仪对样本进行X荧光分析来确定。
S1013、将样本中所包含的元素转换为氧化物或碳酸盐。
由于碳元素(C)和氧元素(O)的含量不能采用元素俘获谱测井确定，因此，元素的闭合模型条件难以满足。但考虑到元素在自然界中大部分以氧化物或碳酸盐形式存在，所以，在没有碳元素和氧元素的情况下，本发明通过将样本中所包含的元素，例如第一元素和/或下文中提到的第二元素，转化为其各自对应的氧化物或碳酸盐，以此间接确定目的地层中碳元素(C)和氧元素(O)的含量。
S1014、根据氧化物或碳酸盐，建立氧化物闭合模型。
氧化物闭合模型使样本中所包含的元素对应的氧化物和碳酸盐的质量百分数之和为1。
一种实现方式中，每个深度点有氧化物闭合模型如下所示：
其中，Xi为第i种元素的氧化物指数，用于表示第i种元素的氧化物或碳酸盐的质量与第i种元素的质量比；WK为利用自然伽马能谱测井确定的钾元素的含量；XK为钾元素的氧化物指数；WAl为利用活化测井确定的铝元素的含量；XAl为铝元素的氧化物指数；F表示归一化因子；YCi表示目的地层中第i种元素的相对产额；SCi表示目的地层中第i种元素对应的相对谱线灵敏度因子，SCi是根据实验值确定的仪器常数。
S1015、根据氧化物闭合模型，得到归一化因子，该归一化因子随深度变化。
S1016、对样本进行X荧光分析，获得样本中元素的相对产额。
S1017、根据归一化因子和元素的相对产额，确定目的地层中第一元素的绝对含量。
利用元素俘获谱测井得到的元素含量，结合已建立的氧化物闭合模型，可求得归一化因子，即F值。
再利用式(2)即可求取第i种元素的重量百分含量wCi：
根据上式可获得目的地层中第一元素的绝对含量，从而绘出第一元素的含量曲线。
加上活化测井确定的Al的质量百分含量、自然伽马能谱测井确定的K的质量百分含量、光电吸收截面指数确定镁的含量，最终得到目的地层中元素的含量曲线。
图3是根据又一示例性实施例示出的一种确定地层中矿物含量的方法的流程图。如图3所示，在图1所示流程的基础上，S102具体可以通过以下流程实现：
S1021、对样本进行X衍射分析，获得样本中矿物的含量。
S1022、根据国际经验反演参数结合样本中矿物的含量及样本中元素的相对产额，确定目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数。
S1023、根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量。
可选地，上述根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量，可以包括：
利用如下公式确定目的地层的矿物含量：
M＝C-1×E，约束条件：∑j＝1mj＝1，0≤mj≤1，j＝1,2,…,n (3)
式中，n表示矿物种数；C表示目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数形成的矩阵，C中元素表示为Cij，Cij表示第j种矿物中第i种元素的含量，C-1表示C的逆矩阵；M表示目的地层中各种矿物含量形成的列向量，M中元素表示为mj，mj表示目的地层中第j种矿物的含量；E用于表示目的地层中元素的绝对含量形成的行向量，E中元素表示为Ei，Ei表示目的地层中第i种元素的总含量。
以下通过具体实例对上述步骤进行解释说明。
对塔里木盆地岩心样品进行适当选取，选择具有代表性的样本7个。
(1)对所选7个样本利用X′Pert PRO X-射线衍射仪进行X衍射分析得到样本中的矿物成分及含量；对7个样本中的5个样本磨粉，并利用X-射线荧光光谱仪进行X荧光分析，确定5个样本中的元素成分及含量。
例如，表1示出样本中的矿物成分及含量，表2示出样本中的元素成分及相对含量。
表1
表2
(2)确定元素含量
根据式(1)和(2)，确定目的地层中元素的含量曲线，如图4所示。图4示出铝元素的含量曲线、硅元素的含量曲线、钙元素的含量曲线、铁元素的含量曲线、硫元素的含量曲线和钛元素的含量曲线。
(3)确定元素与矿物含量的转换关系系数
Herron采用数理统计中的因子分析法，得出元素与矿物含量的转换关系为：
根据国际经验反演参数，以及结合表1和表2中数据，利用式(4)对经验转换系数进行逐步修订，最终得到塔里木盆地对应的元素与矿物含量的转换关系。其中，反演参数如表3所示。
表3
(4)确定矿物含量
根据X衍射分析得到，目的地层由8种矿物组成，因此，建立8种矿物的氧化物闭合模型。利用元素俘获谱测井结合氧化物闭合模型得到的7条元素含量曲线，以及标定得到的元素与矿物含量转换的转换关系系数(简称：标定转换系数)计算得到目的地层的矿物含量。
该实例中，目的地层中有8种主要矿物，即n取值为8，每种矿物包含7种主要元素成分。利用式(3)求解得到地层的矿物含量。
其中，表4示出标定转换系数与经验转换系数计算矿物含量误差分析对比表。
表4
以表4中深度为5942.04米(m)为例说明，该深度时，石英-长石的实际含量为0.765，采用标定转换系数计算得到的石英-长石含量为0.785，采用经验转换系数计算得到的石英-长石含量为0.866，通过比较可知，采用标定转换系数计算得到的石英-长石含量更接近石英-长石的实际含量，得到的结果更精确。
另外，图4还示出了分别采用标定转换系数及经验转换系数得到黏土矿物、碳酸盐矿物及石英-长石的含量。其中，实线为采用标定转换系数计算得到的矿物含量，虚线为采用经验转换系数计算得到的矿物含量。
图5、图6和图7示出使用标定转换系数求解的目的地层矿物含量与薄片分析矿物含量以及使用经验转换系数计算得到的矿物含量的误差分析图。由图4、5、6、7可以看出：相比使用经验转换系数求解得到的矿物含量，使用标定转换系数求解得到的矿物含量与薄片分析矿物成分吻合度更高，也即，使用本发明提供的方法所获得的结果更精确。
本发明提出一种利用X荧光分析和全岩X衍射分析，建立新的氧化物闭合模型，准确得到具有地区代表性的元素和矿物含量的转换关系的方法，借助最小二乘方法和广义逆矩阵求解线性方程组的方法，采用目的地层元素俘获谱测井得到的元素含量，从而计算出目的地层中的矿物含量，实现储层矿物含量的定量评价，提高储层测井岩性解释的评价水平。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不作重复说明。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图8是根据一示例性实施例示出的一种确定地层中矿物含量的装置的结构示意图。该确定地层中矿物含量的装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现，并可集成于电子设备中，该电子设备可以为计算机等具有程序处理功能的设备。如图8所示，该确定地层中矿物含量的装置50包括：获取模块51和确定模块52。其中获取模块51和确定模块52耦接。
该获取模块51，用于根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量，其中，该氧化物闭合模型是根据目的地层的样本数据获得的。
该确定模块52，用于根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和上述元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量。
本发明提供的确定地层中矿物含量的装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
一种实现方式中，获取模块51可以具体用于：采用元素俘获谱测井分析样本，确定样本包含的第一元素，样本选取自目的地层；将样本中所包含的目标元素转换为氧化物或碳酸盐，该目标元素包括第一元素；根据氧化物或碳酸盐，建立氧化物闭合模型；根据氧化物闭合模型，得到归一化因子，该归一化因子随深度变化；对样本进行X荧光分析，获得样本中元素的相对产额；根据归一化因子和元素的相对产额，确定目的地层中第一元素的绝对含量。
在上述基础上，另一种实现方式中，获取模块51还可以用于：采用预设方法，确定样本包含的第二元素的绝对含量，上述目标元素还可以包括该第二元素。
其中，预设方法可以包括活化测井、自然伽马能谱测井和光电吸收截面指数等中的一个或多个。当预设方法为活化测井时，确定样本中铝元素的绝对含量；当预设方法为自然伽马能谱测井时，确定样本中钾元素的绝对含量；当预设方法为光电吸收截面指数时，确定样本中镁元素的绝对含量。
需说明的是，本发明不以上述示例为限制，也就是说，预设方法还可以为其他方法，此处不再一一赘述。
可选地，上述氧化物闭合模型可以如下所示：
其中，Xi为第i种元素的氧化物指数，用于表示第i种元素的氧化物或碳酸盐的质量与第i种元素的质量比；WK为利用自然伽马能谱测井确定的钾元素的含量；XK为钾元素的氧化物指数；WAl为利用活化测井确定的铝元素的含量；XAl为铝元素的氧化物指数；F表示归一化因子；YCi表示目的地层中第i种元素的相对产额；SCi表示目的地层中第i种元素对应的相对谱线灵敏度因子，SCi是根据实验值确定的仪器常数。
进一步地，确定模块52可具体用于：对样本进行X衍射分析，获得样本中矿物的含量；根据国际经验反演参数结合样本中矿物的含量及样本中元素的相对产额，确定目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数；根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量。
可选地，在确定模块52根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量时，可具体用于：利用如下公式确定目的地层的矿物含量：
M＝C-1×E，约束条件：∑j＝1mj＝1，0≤mj≤1，j＝1,2,…,n
式中，n表示矿物种数；C表示目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数形成的矩阵，C中元素表示为Cij，Cij表示第j种矿物中第i种元素的含量，C-1表示C的逆矩阵；M表示目的地层中各种矿物含量形成的列向量，M中元素表示为mj，mj表示目的地层中第j种矿物的含量；E用于表示目的地层中元素的绝对含量形成的行向量，E中元素表示为Ei，Ei表示目的地层中第i种元素的总含量。
该确定地层中矿物含量的装置，首先，根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取目的地层中元素的绝对含量；然后，根据目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和上述获得的元素的绝对含量，确定目的地层的矿物含量，其中，氧化物闭合模型是根据目的地层的样本数据获得的，因此，可有针对性地根据不同的目的地层得到该目的地层对应的氧化物闭合模型，使得确定的目的地层的矿物含量更精确，进而使得对目的地层中矿物含量的定量评价更客观。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种确定地层中矿物含量的方法，其特征在于，包括：
根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取所述目的地层中元素的绝对含量，所述氧化物闭合模型是根据所述目的地层的样本数据获得的；
根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取所述目的地层中元素的绝对含量，包括：
采用元素俘获谱测井分析样本，确定所述样本包含的第一元素，所述样本选取自所述目的地层；
将所述样本中所包含的目标元素转换为氧化物或碳酸盐，所述目标元素包括所述第一元素；
根据所述氧化物或碳酸盐，建立所述氧化物闭合模型；
根据所述氧化物闭合模型，得到归一化因子，所述归一化因子随深度变化；
对所述样本进行X荧光分析，获得所述样本中元素的相对产额；
根据所述归一化因子和所述元素的相对产额，确定所述目的地层中第一元素的绝对含量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取所述目的地层中元素的绝对含量，还包括：
采用预设方法，确定所述样本包含的第二元素的绝对含量，所述目标元素包括所述第二元素；
其中，所述预设方法包括活化测井、自然伽马能谱测井和光电吸收截面指数中的一个或多个；当所述预设方法为活化测井时，确定所述样本中铝元素的绝对含量；当所述预设方法为自然伽马能谱测井时，确定所述样本中钾元素的绝对含量；当所述预设方法为光电吸收截面指数时，确定所述样本中镁元素的绝对含量。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氧化物闭合模型如下：
其中，Xi为第i种元素的氧化物指数，用于表示第i种元素的氧化物或碳酸盐的质量与第i种元素的质量比；WK为利用自然伽马能谱测井确定的钾元素的含量；XK为钾元素的氧化物指数；WAl为利用活化测井确定的铝元素的含量；XAl为铝元素的氧化物指数；F表示所述归一化因子；YCi表示所述目的地层中第i种元素的相对产额；SCi表示所述目的地层中第i种元素对应的相对谱线灵敏度因子，SCi是根据实验值确定的仪器常数。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量，包括：
对所述样本进行X衍射分析，获得所述样本中矿物的含量；
根据国际经验反演参数结合所述样本中矿物的含量及所述样本中元素的相对产额，确定所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数；
根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量，包括：
利用如下公式确定所述目的地层的矿物含量：
M＝C-1×E，约束条件：∑j＝1mj＝1，0≤mj≤1，j＝1,2,…,n
式中，n表示矿物种数；C表示所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数形成的矩阵，C中元素表示为Cij，Cij表示第j种矿物中第i种元素的含量，C-1表示C的逆矩阵；M表示所述目的地层中各种矿物含量形成的列向量，M中元素表示为mj，mj表示所述目的地层中第j种矿物的含量；E用于表示所述目的地层中元素的绝对含量形成的行向量，E中元素表示为Ei，Ei表示所述目的地层中第i种元素的总含量。
7.一种确定地层中矿物含量的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于根据目的地层中元素的相对产额和氧化物闭合模型，获取所述目的地层中元素的绝对含量，所述氧化物闭合模型是根据所述目的地层的样本数据获得的；
确定模块，用于根据所述目的地层对应的元素与矿物含量的转换关系系数和所述元素的绝对含量，确定所述目的地层的矿物含量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块用于：
采用元素俘获谱测井分析样本，确定所述样本包含的第一元素，所述样本选取自所述目的地层；
将所述样本中所包含的目标元素转换为氧化物或碳酸盐，所述目标元素包括所述第一元素；
根据所述氧化物或碳酸盐，建立所述氧化物闭合模型；
根据所述氧化物闭合模型，得到归一化因子，所述归一化因子随深度变化；
对所述样本进行X荧光分析，获得所述样本中元素的相对产额；
根据所述归一化因子和所述元素的相对产额，确定所述目的地层中第一元素的绝对含量。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块还用于：
采用预设方法，确定所述样本包含的第二元素的绝对含量，所述目标元素包括所述第二元素；
其中，所述预设方法包括活化测井、自然伽马能谱测井和光电吸收截面指数中的一个或多个；当所述预设方法为活化测井时，确定所述样本中铝元素的绝对含量；当所述预设方法为自然伽马能谱测井时，确定所述样本中钾元素的绝对含量；当所述预设方法为光电吸收截面指数时，确定所述样本中镁元素的绝对含量。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述氧化物闭合模型如下：
其中，Xi为第i种元素的氧化物指数，用于表示第i种元素的氧化物或碳酸盐的质量与第i种元素的质量比；WK为利用自然伽马能谱测井确定的钾元素的含量；XK为钾元素的氧化物指数；WAl为利用活化测井确定的铝元素的含量；XAl为铝元素的氧化物指数；F表示所述归一化因子；YCi表示所述目的地层中第i种元素的相对产额；SCi表示所述目的地层中第i种元素对应的相对谱线灵敏度因子，SCi是根据实验值确定的仪器常数。
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