CN112084660B - 基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法 - Google Patents

基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法，该方法包括：利用显微镜、刻蚀、染色和阴极发光等技术，对岩石进行组构识别及分类，通过主成分分析法对测井曲线进行特征曲线融合处理，提取不同岩石类型的特征曲线，建立岩石‑电性解释模型，从而实现对深层/超深层碳酸盐岩岩石类型的识别及标定；分析岩石类型在纵横向的发育规律及叠置关系，确定区域沉积模式，进而对不同岩石类型的沉积微相精细划分，可进一步恢复海平面变化曲线。本发明不仅可以提高沉积微相划分的精度，保证地质信息的准确性，而且能够提升沉积相的认识，为实际勘探部署决策提供支撑，进而降低勘探风险和减少勘探成本的投入。

Description

基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划 分的方法
技术领域
本发明属于石油勘探和开发技术领域，尤其与基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法有关。
背景技术
根据国际通常办法和钻井工程规范[埋深≥15000ft(4500m)]，及我国《石油天然气储量计算规范》(埋深≥3500m)，并结合勘探开发工作实际，将西部地区4500m以深(大于6000m为超深层)与东部地区3500m以深(大于4500m为超深层)，界定为深层油气资源赋存领域。
近年来，国内深层/超深层碳酸盐岩地层油气勘探先后在塔里木、鄂尔多斯、四川等盆地相继取得重大发现，在油地质理论研究、钻井、完井和开采技术研发方面，也取得显著进展，深层/超深层碳酸盐岩地层油气逐渐成为中国油气勘探下一步重要的接替领域。在系统地调研国内外学者对优质碳酸盐岩储层成因与分布模式等大量成果的基础上，发现沉积微相与储层发育关系密切，控制着深层/超深层碳酸盐岩地层油气的分布。但由于深层/超深层碳酸盐岩地层形成时间早，经过数次构造运动，且处于高温、高压等特殊环境，导致对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相划分的研究相对迟滞，且对已有成果争论较大，不仅影响着深层/超深层碳酸盐岩储层成因机理的认识进展，而且制约着油气探勘的进程。此外，针对深层/超深层碳酸盐岩储层的预测多以沉积微相为约束条件而建立油气储层属性模型，因此，对沉积微相的精细划分，不仅可以提高油气储层预测模型的精度，实现对深层/超深层的准确预测；而且提升对深层/超深层碳酸盐岩储层成因机理的认识，能够有效推进深层/超深层碳酸盐岩油气的勘探进程。
发明内容
针对上述背景技术存在的问题，本发明旨在提供基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法。
为此，本发明采用以下技术方案：基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法，其特征是，包括以下步骤：
第一步，筛选出取心较为完整且具有代表性的井位，对岩性快速识别，划分沉积旋回，并以沉积旋回为基本单元，按岩性采集样品；
第二步，利用显微镜、刻蚀、染色和阴极发光的技术，对原岩的组构进行识别及归类，并依据钻具井深，绘制岩心岩性结构剖面图；
第三步，选取某个岩性-电性的共同标志层，对岩心进行归位，以测深为准，校正钻具井深，进而建立岩石类型-电性关系；
第四步，利用主成分分析法对电性曲线进行特征曲线融合处理，确定不同岩石类型的特征曲线；
第五步，选取最大-最小函数对曲线数据进行归一化处理，分析曲线的变化趋势及特征，确定不同岩石类型的不同电性曲线的区间范围，建立岩石类型-电性解释模型；
第六步，结合已有的测试分析数据，对岩石类型-电性解释模型进行综合校正；
第七步，基于岩石类型-电性解释模型，根据测井数据，采用频谱分析法，对碳酸盐岩地层进行岩石类型识别标定；
第八步，分析岩石类型的发育特征及规律，总结沉积相类型及发育特征，确定区域沉积模式；
第九步，分析不同岩石类型在纵向上的发育特征及叠置关系，参照Wilson标准微相类型及其识别标志，划分不同岩石类型所对应的沉积微相，并恢复海平面变化曲线。
作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。
所述的第一步具体步骤为：首先，依据地质背景资料，对目标区的取心数据进行收集梳理，筛选出取心较为完整且具有代表性的井位，进行岩心观察，利用10％的稀盐酸对岩性快速识别，依据高频旋回顶底的特征，对岩心旋回进行划分，以沉积旋回为基本单元，按岩性采集样品。
所述的第二步具体步骤为：首先，以邓哈姆分类方案为基础，利用显微镜、刻蚀、染色和阴极发光的技术，对碳酸盐岩地层的岩性进行鉴定，并对原岩的组构进行识别；其次，采用宏微观结合的方法，根据碳酸盐岩鉴定标准，对岩石进行定名，按岩石组构和发育特征进行归类；最后，依据钻具井深，绘制岩心岩性结构剖面图；
所述的第三步具体步骤为：首先，依据测录井数据，结合岩心岩性结构剖面，选取某个岩性-电性的共同标志层，将其岩心位置与测井曲线对齐，以单筒岩心为单位，对岩心进行归位；其次，以测深为准，校正钻具井深，进而建立岩石类型-电性关系。
所述的第四步具体步骤为：首先，根据岩石类型-电性关系，按岩石类型提取电性曲线数据；其次，利用主成分分析法对电性曲线进行特征曲线融合处理，确定不同岩石类型的特征曲线。
所述的第五步具体步骤为：首先，根据不同岩石类型的特征曲线，选取最大-最小函数(公式1)对曲线数据进行归一化处理；其次，分析曲线的变化趋势及特征，确定不同岩石类型的不同电性曲线的区间范围，建立岩石类型-电性解释模型。
Figure GDA0003577069550000031
式中：A为某一测井曲线的所有数据集合；
maxA为某一测井曲线的最大值；
minA为某一测井曲线的最小值；
x为某一测井曲线的一个原始值；
x′为映射到区间[0,1]的值。
所述的第六步具体步骤为：首先，随机选取一口取心井，利用岩石类型-电性解释模型对岩石类型进行识别；其次，将识别结果与岩性结构剖面进行比对，并结合已有的测试分析数据，对岩石类型-电性解释模型进行综合校正。
所述的第七步具体步骤为：基于岩石类型-电性解释模型，根据测井数据，采用频谱分析法，对碳酸盐岩地层进行岩石类型识别标定。
所述的第八步具体步骤为：首先，根据区域地质背景，分析岩石类型在点-线-面发育特征；其次，依据岩石类型的发育特征及规律，总结沉积相类型及发育特征，进而确定区域沉积模式。
所述的第九步具体步骤为：首先，基于岩心岩性结构剖面图和测井曲线，依据区域沉积相类型及发育特征和井位平面分布位置，分析不同岩石类型在纵向上的发育特征及叠置关系；其次，参照Wilson标准微相类型及其识别标志，划分不同岩石类型所对应的沉积微相；最后，依据微相组合类型，结合地质背景，综合沉积微相在纵向上的发育规律，明确沉积环境，进而恢复海平面变化曲线。
本发明可以达到以下有益效果：本发明可以达到以下有益效果：本发明基于沉积岩石学、沉积相分析、测井原理等理论为指导，充分应用基础数据资料，利用显微镜、刻蚀、染色和阴极发光等技术，对岩石进行鉴定并分类，先后采用主成分分析法、频谱分析法等方法，构建岩石类型-电性解释模型模式，实现对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相的精细划分，并恢复海平面变化曲线。不仅可以提高沉积微相的精度，保证地质信息的准确性，而且能够提升沉积相的认识，为实际勘探部署决策提供支撑，进而降低勘探风险和减少勘探成本的投入。
附图说明
图1为本发明的步骤流程示意图。
图2为岩石类型识别及高频旋回划分示例图。
图3为图2中A、B、C的薄片照片
图4为岩心岩性结构剖面图。
图5为特征曲线融合图。
图6为岩石类型-电性解释模型图。
图7为碳酸盐岩沉积微相及海平面变化图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1所示，本发明包括以下步骤(图1)：
S1、依据地质背景资料，对目标区的取心数据进行收集梳理，筛选出取心较为完整且具有代表性的井位，进行岩心观察，利用10％的稀盐酸对岩性快速识别，依据高频旋回顶底的特征，对岩心旋回进行划分，以沉积旋回为基本单元，按岩性采集样品。
S11、依据地质背景资料，对目标区的取心数据进行收集梳理，筛选出取心较为完整且具有代表性的井位，进行岩心观察，利用10％的稀盐酸对岩性快速识别；
S12、依据步骤S11，依据高频旋回顶底的特征，对岩心旋回进行划分，以沉积旋回为基本单元，按岩性采集样品。
S2、以邓哈姆分类方案为基础，利用显微镜、刻蚀、染色和阴极发光的技术，对碳酸盐岩地层的岩性进行鉴定，并对原岩的组构进行识别，采用宏微观结合的方法(图2、图3)，根据碳酸盐岩鉴定标准，对岩石进行定名，按岩石组构和发育特征进行归类，并依据钻具井深，绘制岩心岩性结构剖面图(图4)；
S21、以邓哈姆分类方案为基础，利用显微镜、刻蚀、染色和阴极发光等技术，对碳酸盐岩地层的岩性进行鉴定，并对原岩的组构进行识别；
S22、依据步骤S21，采用宏微观结合的方法，根据碳酸盐岩鉴定标准，对岩石进行定名，按岩石组构和发育特征进行归类；
S23、依据步骤S22，依据钻具井深，绘制岩心岩性结构剖面图；
S3、依据测录井数据，结合岩心岩性结构剖面，选取某个岩性-电性的共同标志层，将其岩心位置与测井曲线对齐，以单筒岩心为单位，对岩心进行归位，以测深为准，校正钻具井深，进而建立岩石类型-电性关系。
S31、依据测录井数据，结合岩心岩性结构剖面，选取某个岩性-电性的共同标志层，将其岩心位置与测井曲线对齐，以单筒岩心为单位，对岩心进行归位；
S32、依据步骤S31，以测深为准，校正钻具井深，进而建立岩石类型-电性关系。
S4、根据岩石类型-电性关系，按岩石类型提取电性曲线数据，利用主成分分析法对电性曲线进行特征曲线融合处理(图5)，确定不同岩石类型的特征曲线。
S41、依据步骤S3，按岩石类型提取电性曲线数据；
S42、依据步骤S41，利用主成分分析法对电性曲线进行特征曲线融合处理，确定不同岩石类型的特征曲线。
S5、根据不同岩石类型的特征曲线，选取最大-最小函数对曲线数据进行归一化处理，分析曲线的变化趋势及特征，确定不同岩石类型的不同电性曲线的区间范围，建立岩石类型-电性解释模型(图6)。
S51、依据步骤S4，选取最大-最小函数(公式1)对曲线数据进行归一化处理；
Figure GDA0003577069550000051
式中：A为某一测井曲线的所有数据集合；
maxA为某一测井曲线的最大值；
minA为某一测井曲线的最小值；
x为某一测井曲线的一个原始值；
x′为映射到区间[0,1]的值。
S52、依据步骤S51，分析曲线的变化趋势及特征，确定不同岩石类型的不同电性曲线的区间范围，建立岩石类型-电性解释模型。
S6、随机选取一口取心井，利用岩石类型-电性解释模型对岩石类型进行识别，识别结果与岩性结构剖面进行比对，并结合已有的测试分析数据，对岩石类型-电性解释模型进行综合校正。
S61、随机选取一口取心井，利用岩石类型-电性解释模型对岩石类型进行识别；
S62、依据步骤S61，将识别结果与岩性结构剖面进行比对，并结合已有的测试分析数据，对岩石类型-电性解释模型进行综合校正。
S7、基于岩石类型-电性解释模型，根据测井数据，采用频谱分析法，对碳酸盐岩地层进行岩石类型识别标定。
S8、根据区域地质背景，结合岩石类型及其在点-线-面发育特征，分析岩石类型的发育特征及规律，确定沉积相类型及发育特征，进而区域沉积模式。
S81、根据区域地质背景，分析岩石类型在点-线-面发育特征及规律；
S82、依据步骤S81，确定沉积相类型及发育特征，进而建立区域沉积模式。
S9、基于岩心岩性结构剖面图和测井曲线，依据区域沉积相类型及发育特征和井位平面分布位置，分析不同岩石类型在纵向上的发育特征及叠置关系，参照Wilson标准微相类型及其识别标志，划分不同岩石类型所对应的沉积微相，并恢复海平面变化曲线(图7)。
S91、基于岩心岩性结构剖面图和测井曲线，依据区域沉积相类型及发育特征和井位平面分布位置，分析不同岩石类型在纵向上的发育特征及叠置关系；
S92、依据步骤S91，参照Wilson标准微相类型及其识别标志，划分不同岩石类型所对应的沉积微相。
S93、依据步骤S92，结合地质背景，综合沉积微相在纵向上的发育规律，明确沉积环境，进而恢复海平面变化曲线。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法，其特征在于，所述的基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法包括以下步骤：
第一步，筛选出取心较为完整且具有代表性的井位，对岩性快速识别，划分沉积旋回，并以沉积旋回为基本单元，按岩性采集样品；
第二步，利用显微镜、刻蚀、染色和阴极发光的技术，对原岩的组构进行识别及归类，并依据钻具井深，绘制岩心岩性结构剖面图；
第三步，选取某个岩性-电性的共同标志层，对岩心进行归位，以测深为准，校正钻具井深，进而建立岩石类型-电性关系；
第四步，利用主成分分析法对电性曲线进行特征曲线融合处理，确定不同岩石类型的特征曲线；
第五步，选取最大-最小函数对曲线数据进行归一化处理，分析曲线的变化趋势及特征，确定不同岩石类型的不同电性曲线的区间范围，建立岩石类型-电性解释模型；
第六步，结合已有的测试分析数据，对岩石类型-电性解释模型进行综合校正；
第七步，基于岩石类型-电性解释模型，根据测井数据，采用频谱分析法，对碳酸盐岩地层进行岩石类型识别标定；
第八步，分析岩石类型的发育特征及规律，总结沉积相类型及发育特征，确定区域沉积模式；
第九步，分析不同岩石类型在纵向上的发育特征及叠置关系，参照Wilson标准微相类型及其识别标志，划分不同岩石类型所对应的沉积微相，并恢复海平面变化曲线。
2.根据权利要求1所述的基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法，其特征在于：所述的第一步具体步骤为：首先，依据地质背景资料，对目标区的取心数据进行收集梳理，筛选出取心较为完整且具有代表性的井位，进行岩心观察，利用10％的稀盐酸对岩性快速识别；其次，依据高频旋回顶底的特征，对岩心旋回进行划分，以沉积旋回为基本单元，按岩性采集样品。
3.根据权利要求2所述的基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法，其特征在于：所述的第二步具体步骤为：首先，以邓哈姆分类方案为基础，利用显微镜、刻蚀、染色和阴极发光的技术，对碳酸盐岩地层的岩性进行鉴定，并对原岩的组构进行识别；其次，采用宏微观结合的方法，根据碳酸盐岩鉴定标准，对岩石进行定名，按岩石组构和发育特征进行归类；最后，依据钻具井深，绘制岩心岩性结构剖面图。
4.根据权利要求3所述的基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法，其特征在于：所述的第四步具体步骤为：首先，根据岩石类型-电性关系，按岩石类型提取电性曲线数据；其次，利用主成分分析法对电性曲线进行特征曲线融合处理，确定不同岩石类型的特征曲线。
5.根据权利要求4所述的基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法，其特征在于：所述的第五步具体步骤为：首先，根据不同岩石类型的特征曲线，选取最大-最小函数对曲线数据进行归一化处理；其次，分析曲线的变化趋势及特征，确定不同岩石类型的不同电性曲线的区间范围，建立岩石类型-电性解释模型。
6.根据权利要求5所述的基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法，其特征在于：所述的第八步具体步骤为：首先，根据区域地质背景，分析岩石类型在点-线-面发育特征；其次，依据岩石类型的发育特征及规律，总结沉积相类型及发育特征，进而确定区域沉积模式。
7.根据权利要求6所述的基于岩电解释模型对深层/超深层碳酸盐岩沉积微相精细划分的方法，其特征在于：所述的第九步具体步骤为：首先，基于岩心岩性结构剖面图和测井曲线，依据区域沉积相类型及发育特征和井位平面分布位置，分析不同岩石类型在纵向上的发育特征及叠置关系；其次，参照Wilson标准微相类型及其识别标志，划分不同岩石类型所对应的沉积微相；最后，依据微相组合类型，结合地质背景，综合沉积微相在纵向上的发育规律，明确沉积环境，进而恢复海平面变化曲线。
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