[發明專利]針對風化粘土層的定量識別方法

在審

• 申請號: 201410132962.2
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN104977616A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 劉惠民;王學軍;高永進;陳濤;唐東;鄒靈;賈光華;韓敏;王文林;姜虹;田美榮;劉志勇;徐希坤;李繼巖;謝燕;周倫先;王園園
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質科學研究院
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40;G01V1/28
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 崔曉艷

技術領域

本發明涉及中生界、古生界不整合風化粘土層識別相關理論研究、技術應用及油氣田地質勘探領域，特別是涉及到一種針對風化粘土層的定量識別方法。

背景技術

中生界、古生界不整合風化粘土層識別是油氣地質勘探中一項重要的研究工作，風化粘土層的識別對中生界、古生界地層油藏的分布規律、成藏主控因素的認識、勘探部署思路的確定具有重要的指導意義。關于風化粘土層的識別主要經歷了兩個發展階段。

早期對風化粘土層的認識比較少，主要是基于錄井的巖性特征，主要是錄井及取心分析的巖性，對風化粘土層進行識別。巖石在處于地殼表層時，在各種風化營力的作用之下，這些風化營力包括日光、空氣、地表水和地下水、生物及各種有機質、各種酸類等等，形成風化粘土層，風化粘土層巖性表現為雜色泥巖、紅黃色泥巖、鋁土質泥巖等，易于識別。由于風化粘土層厚度比較薄，在錄井及取心過程中極易漏掉，因此利用巖性進行風化粘土層識別，識別難度大、識別精度低。

目前常用的風化粘土層識別的方法主要是利用巖石學特征進行定性識別，常用的方法有巖石類型法、礦物成分法、元素含量法、化學風化指標法等。從礦物成分上來看，在風化過程中，長石類和含鐵鎂質礦物首先遭到破壞，新的次生礦物中伊利石與蒙脫石是最先形成的，接下來是埃洛石和高嶺石；蒙脫石作為中間產物在濕潤的環境中較少保存，而在干旱的環境中大量存在；在風化的最后階段，伴隨著淋濾作用的增強，局部開始發生去硅作用，高嶺石向三水鋁石轉化。從元素含量上來看，風化過程中富含Si、Al、Na、Ca、Sr等離子首先被釋放出來，Na、Ca、Sr等離子從地層中淋濾掉，而Si、Al離子在高嶺石和多水高嶺石中被保存下來，，風化粘土層的礦物成分和元素含量會發生變化，因此可以以此來進行風化粘土層的識別，通過這個方法，可以定性的對風化粘土層進行識別，但只能對有取心資料、有分析化驗數據的地區進行分析，無法對對每口井進行分析、無法定量的分析風化粘土層的發育特征。為此我們發明了一種新的針對風化粘土層的定量識別方法，解決了以上技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種針對中生界、古生界不整合風化粘土層的定量識別方法，應用于油田實際勘探過程中對不整合面下的風化粘土層進行識別，指導地層油藏的勘探部署。

本發明的目的可通過如下技術措施來實現：針對風化粘土層的定量識別方法，該針對風化粘土層的定量識別方法包括：步驟1，對測井曲線進行優選，選取在風化粘土層測井響應上明顯的測井曲線；步驟2，對選取的測井曲線進行處理，包括標準差歸一化法處理、計算協方差矩陣、求取特征向量；步驟3，進行主成分曲線構建；步驟4，進行主成分曲線交會，得到巖性交會圖；以及步驟5，進行風化粘土層識別。

本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：

在步驟1中，結合研究區實際地質特征對常規測井曲線進行分析，風化粘土層由于在礦物成分、元素含量上存在較大變化，在不同的測井曲線上會有相應的響應，在不同地區由于沉積環境、風化條件的差異，風化粘土層識別的測井曲線不同，對測井曲線進行分析，選取在風化粘土層測井響應上明顯的測井曲線。

在步驟2中，在進行曲線歸一化處理時，采用標準差歸一化法處理樣本層的測井數據，歸一化處理后，各采樣點的測井數據的均值為0，標準差為1，與量綱無關。

在步驟2中，在計算協方差矩陣時，根據選取的測井曲線構建協方差矩陣，設具有m個測井參數的各采樣點，均可表示為m維隨機向量其協方差矩陣為Σ，對協方差矩陣進行計算。

在步驟2中，在求取特征向量，對每個特征向量貢獻率進行計算，第i個主成分PC_i的貢獻率為進而明確特征向量的累積貢獻率，前p個主成分PC₁,PC₂,…,PC_p的累積貢獻率為：如果從原m個測井參數中提取前p(p<m)個主成分，其累積貢獻率達原信息量的90%以上，這前p個主成分，既有效的綜合了原m個測井參數反映的地層特性信息。

在步驟3中，根據求取的特征向量構建主成分曲線，第i個主成分的主成分數值為：構建前p個主成分曲線，這些主成分綜合了原來測井值中能夠反應風化粘土層特性的信息。

在步驟4中，根據得到的主成分曲線，按照巖性的深度段投影到交會圖上，得到巖性交會圖。

在步驟5中，根據巖性交會圖對風化粘土層進行識別，結合錄井、測井信息明確風化粘土層發育程度、風化粘土層厚度信息。