[發明專利]一種碳酸鹽巖巖石結構組分測井定量識別方法及其用途

有效

• 申請號: 201310722539.3
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103698811A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 李昌;郭慶新;沈安江;張惠良;周進高;潘立銀;倪新鋒;喬占峰;劉占國;張榮虎;鄭劍鋒;常少英;熊冉;謝灝辰;熊紹云;李國軍;黃羚;郭華軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/40
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓蕾

技術領域

本發明涉及石油地質勘探和測井解釋技術，是一種碳酸鹽巖巖石結構組分測井定量識別方法及其用途。

背景技術

利用測井資料識別碳酸鹽巖巖石結構組分一直是一個世界難題，巖石結構組分識別是在巖性識別基礎上進一步細分，采用常規測井曲線，基于神經網絡、聚類分析等數學方法已不能獲得滿意效果，主要技術瓶頸問題是有效測井參數提取技術，因碳酸鹽巖地層受巖溶、裂縫改造作用較強，測井測量的巖性信息受到干擾，造成碳酸鹽巖巖石結構組分識別精度很低，如何獲得有效測井參數是提高識別精度的關鍵。

目前研究方法和思路主要分為以下3個步驟：

1）巖-電關系分析：首先對取心井的巖心鉆孔，獲取樣品，對樣品進行磨片，獲取薄片，利用顯微鏡進行薄片鑒定，獲取巖石結構組分信息，并將薄片深度歸位到測井深度，然后進行巖石結構組分與測井相關分析，確定與巖石結構組分相關性最好的測井參數（常規測井曲線、合成參數曲線等），建立巖石結構組分的測井特征參數樣本庫。

2）技術識別：主要采用神經網絡、聚類分析、判別分析、模糊數學等數學算法，神經網絡法對建立的樣本測井參數庫進行訓練，獲取人工智能；聚類分析法建立測井相與巖石結構組分對應關系；判別分析方法建立不同巖石結構組分的測井判別公式。模糊數學法建立不同巖石結構組分測井分類模式的隸屬度函數。

3）技術應用：通過對研究區取心井的研究，確定最佳的測井參數，選取最合適的識別技術，對未取心井開展巖石結構組分識別，并用工區內其他取心井驗證識別效果。

目前關于巖石結構組分測井識別方法在國內研究較少，未查閱到專門針對巖石結構組分識別的專利，查閱的相關文獻主要是利用神經網絡、聚類分析、判別分析等識別方法，主要是針對巖石礦物組分層面的較粗的巖性分類（劉為付，模糊數學識別深層潛山碳酸鹽巖巖性[J]，新疆石油學報，2003，15（3）：35-39），而對于巖石結構組分層面的精細巖性識別涉及較少，而且識別分類仍不夠精細（劉宏，譚秀成，周彥等，基于灰色關聯的復雜碳酸鹽巖測井巖相識別[J]，大慶石油地質與開發，2008，27（1）：122-125），僅識別到泥晶和顆粒結構組分（王瑞，朱筱敏，王禮常，用數據挖掘方法識別碳酸鹽巖巖性[J]，測井技術，2012，36（2）：197-201）。

國外專門針對巖石結構組分測井識別研究始于2005年（Lucia,J.F.2005,Carbonate?Reservoir?Characterization,2nd?Edition.Springer-Verlag,New?York），Lucia根據碳酸鹽巖顆粒或者晶粒尺寸進行巖石物理三分類，第一類將尺寸>100μm定義為顆粒結構，第二類將尺寸在20μm-100μm定義為泥晶顆粒結構，第三類將尺寸<20μm定義為泥晶為主結構（包括部分泥晶顆粒結構、顆粒泥晶結構、泥晶結構），通過巖心孔隙度、滲透率、含水飽和度參數建立了巖石結構數（Rock?Fabric?Number）計算公式，通過測井計算孔隙度、滲透率及含水飽和度代替巖心參數，實現巖石結構組分測井識別。該方法建立在以下兩個地質條件下：（1）地層主要以粒間、晶間孔或溶孔為主，裂縫不發育；（2）地層在氣水界面之上，不存在純水層，滿足這兩個條件下地層巖石結構組分測井識別能夠取得很好識別效果。

該方法有效解決巖石結構組分測井識別的技術瓶頸，但是Lucia巖石結構數公式也存在不足：其建立基礎是地層巖心孔隙度范圍在4%-40%之間，而對于國內低孔隙度碳酸鹽巖儲層，巖心孔隙度范圍在2%-12%之間，特別對于孔隙度小于4%的地層該公式不再適用，需要根據國內情況重新建立公式。

為了解決上述問題，特提出本發明。

發明內容

本發明目的在于提供一種碳酸鹽巖巖石結構組分測井定量識別方法。本發明的方法尤其適合國內地質情況。

本發明另一目的在于提供所述碳酸鹽巖巖石結構組分測井定量識別方法的用途。

為了實現上述發明目的，本發明提出如下技術方案：

一種碳酸鹽巖巖石結構組分測井定量識別方法，所述方法包括如下步驟：

（1）測井計算孔隙度和含水飽和度：利用聲波時差DT測井曲線，采用Wylie公式計算地層孔隙度Φ_s，利用阿爾奇公式計算地層含水飽和度S_w；

（2）巖石結構數計算：采用步驟（1）計算的孔隙度和含水飽和度，利用如下巖石結構數公式，計算巖石結構數參數RFN；