[發明專利]一種基于電成像測井資料的復雜地層粘土含量測量方法

有效

• 申請號: 201510073967.7
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104730095B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 葛新民;范宜仁;邢東輝;李福來;鄧少貴;劉家雄;劉建宇;吳飛
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 邵朋程

技術領域

本發明屬于地球物理測井或石油地質領域，具體地說是涉及一種利用電成像測井資料和巖心分析數據進行復雜地層的粘土含量精確測量的方法。

背景技術

粘土在地層中十分常見，是影響儲層電學性質、滲流性能和儲集空間有效性的重要因素。在復雜地層中，巖石骨架礦物及含量變化大、砂泥巖薄互層普遍發育，使得常規測井信息如自然伽馬、電阻率、聲波、密度、中子和自然電位等難以反應砂泥巖信息，從而導致粘土含量測量困難。

目前，常用于粘土含量建模的方法仍是以常規測井為基礎，這種方法在薄互層發育和骨架礦物變化頻繁的地層測量效果較差。雖然目前有一些特殊測井技術如電成像測井、陣列聲波測井和核磁共振測井能彌補常規測井資料分辨率低的問題，但國內外學者并未深入分析它們與粘土發育的關系，也缺乏應用這些資料來計算粘土含量的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于電成像測井資料的復雜地層粘土含量測量方法，該方法可提供準確的粘土含量數據，從而為地層評價和流體識別奠定基礎。

本發明所采用的技術解決方案是：

一種基于電成像測井資料的復雜地層粘土含量測量方法，包括以下步驟：

a確定取心井段并進行連續取心，同時獲取測井伽馬值；

b對所取巖心進行地面伽馬掃描，得到巖心伽馬值；將巖心磨成粉末，應用X衍射得到巖心的粘土含量；

c將巖心伽馬值與測井伽馬值進行比對，得到巖心準確的實際深度，實現巖心的深度歸位；

d取出每塊巖心實際深度的原始電成像測井資料，經預處理后，得到表征地層電阻率的電成像資料；

e將表征地層電阻率的電成像資料生成電阻率分布圖，并確定粘土的電阻率界限；

f在電阻率分布圖中，根據確定的粘土電阻率界限統計粘土體積含量，并采用粘土含量的校正公式將體積含量校正成質量分數，完成粘土含量的測量；粘土含量的校正公式為：

V_質量分數＝a×V_體積含量+b(1)

式(1)中a和b分別為擬合系數，具體采用下式(2)擬合得到：

V_clay-XRD＝a×V_clay-FMI+b(2)

式(2)中：V_clay-XRD為X衍射所得粘土質量分數；V_clay-FMI為根據電成像測井處理所得粘土體積含量。

優選的，步驟a中：巖心獲取采用等間距采樣，采樣間隔為每米30個點。

優選的，步驟b中：對所取巖心進行地面伽馬掃描時，取樣間隔為每米10個點；進行巖心地面伽馬測量的每份樣品質量大于25g，進行巖石X衍射實驗的每份樣品質量大于20g。

優選的，步驟d中：所述預處理步驟包括加速度校正、均衡化處理、異常電極校正、電壓校正和圖像增強。

優選的，步驟e中：所述電阻率界限應用共軛梯度最優化方法自動確定。

優選的，電阻率分布函數采用式(3)進行逼近：

式(3)中：u_j為第j個高斯函數所對應的峰值；σ_j為第j個高斯函數所對應的標準差；x為從成像測井數據靜態處理后得到的電阻率；a_j為第j個高斯函數所對應的面積；H為頻率。

優選的，所述粘土的電阻率界限為(0，u₁－3σ₁)。

優選地，上述實驗是在常溫常壓(溫度為25℃、壓力為0.1MPa)在進行的。

優選地，上述成像測井數據選取的深度為0.125米，對應50個采樣點，電阻率數據為50*144＝7200個。

優選的，上述電阻率分布的多峰擬合應用標準高斯函數，峰值個數根據巖石成分確定，一般為5個。

本發明的有益技術效果是：

本發明根據粘土的導電特性，將電成像測井資料與地層粘土含量建立關系，能有效滿足復雜地層(巖性復雜、薄互層及其發育)的粘土含量測量，對于油氣層飽和度模型及附加導電等研究具有重要意義。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步說明：

圖1為本發明的流程示意圖；

圖2為巖心采樣間隔及需進行X衍射實驗和地面伽馬實驗的樣品示意圖；

圖3主要示出了電成像測井原始圖和預處理后的靜態加強圖。

圖4主要示出了經預處理后某特定深度的電阻率分布。