基于ECS测井的岩性识别方法

地球化学元素测井(ECS测井)可以定量地提供地层中的Si、Ca、Fe、S、Ti、Gd等化学元素的含量,利用这些元素与地层矿物之间的关系可以分析岩石矿物含量.在研究区利用ECS测井对岩石矿物含量进行定量评价时,由于矿物组合类型选择有误,导致矿物解释结果与岩心和录井资料分析结果存在偏差.针对这一问题,本文基于ECS测井岩性识别常规方法,提出两点改进:1),利用岩石薄片资料对ECS测井所选矿物组合进行校正;2)利用矿物和指示元素相关关系建立方解石和石膏的快速评价模型,模型相关系数分别0.99、0.96.应用表明,建立的快速评价模型计算更简洁,并且具有和矿物闭合模型相同的精度,此外,其解释结果与录井、岩心分析结果吻合度更高,说明该方法的可靠性.该方法可为测井识别岩性提供一种新的选择.     

元素测井产额计算及影响因素分析

元素测井是非常规储层测井评价的主要测井方法之一.元素测井是以元素测量为基础,从矿物成分的角度提供地层信息,有效地将测井资料与地质信息结合起来.元素产额获取会受地层矿物和井眼环境的影响.为了提高元素产额计算的准确性,有必要对影响元素产额计算的因素进行分析.本文利用蒙特卡罗方法分析加权最小二乘逆矩阵法在地层矿物相对复杂的情况下求取元素产额时,地层减速作用、地层俘获作用、地层密度与井眼尺寸对元素产额计算精度的影响.研究结果表明,地层密度对元素产额计算的精度影响较大,地层密度越低,地层元素之间的相互影响越大,使得元素产额计算的误差变大,而元素产额计算受地层减速作用与地层俘获作用的影响较小,仅在地层减速能力较弱或地层俘获作用较强时对元素产额计算有一定影响,井眼尺寸对元素产额计算的精度影响取决于井内介质.     

元素俘获能谱测井标准谱测量与模拟(英文)

为了解决目前元素俘获能谱测井解释中,根据原始测量谱难以准确获得各个元素产额的困难,本文建立了一套先进的测量元素俘获伽马能谱实验方法,首次获得了硅、钙和铁等10种元素的标准俘获伽马能谱;并利用蒙托卡罗方法在同样条件下模拟得到了上述10种元素的标准模拟俘获伽马能谱。将这两种方式获得的元素标准俘获伽马能谱与国际原子能机构核数据中心数据进行对比分析,从中确定了可用于实际元素俘获能谱测井解谱计算的硅、钙和铁等10种元素的俘获伽马能谱。这一结果有效解决了元素俘获能谱测井资料处理过程中由原始测量谱到各元素产额转换过程中的关键技术难点,可有效提高元素产额的计算精度。     

核辐射测井全能谱分析方法综述

多元素能谱测井通过全能谱分析方法求取单个地层元素的产额,进而求取元素重量百分含量和矿物百分含量,为识别复杂油气藏岩石类型和矿物类型、建立复杂油气藏新的测井解释模型及应用正确评价方法开辟了新的途径,为地质问题和工程问题的解决提供了新的手段,全能谱分析方法研究是当前国内核辐射测井研究热点之一.本文表分析多元素能谱测井的重要...     

基于深度卷积神经网络的岩石矿物组分含量测井评价方法研究

岩石矿物组分含量是地球物理勘探开发中的重点关注对象.在岩心与地层元素测井资料较少的情况下,如何提高矿物组分含量参数的预测精度显得尤为关键.本文采用深度学习方法,利用常规测井曲线对来自于地层元素测井获得的矿物组分含量进行预测.首先基于残差网络(ResNet)框架,利用一维卷积核和池化核构建了卷积神经网络模型.模型采用自然伽马、自然电位、井径、阵列感应电阻率、三孔隙度以及光电吸收截面指数测井参数作为输入,地层元素测井获得的矿物组分含量作为输出.随后对所搭建卷积神经网络进行了训练,建立了输入与输出之间的实际映射关系.最后,利用测试数据集和真实地层资料,对所建立的卷积神经网络进行了精度检验,并与人工神经网络和多元线性回归的评价结果进行了比较.结果显示,卷积神经网络在测试数据集上的总体预测数值相关性为0.90,明显优于人工神经网络的0.68与多元线性回归的0.51.通过处理实际测井资料,进一步验证了该方法的预测优越性和鲁棒性,以及其在地层参数评价方向的良好应用前景．     

利用地球化学元素与矿物关系识别GS油田下干柴沟组地层岩性

GS油田下干柴组上段地层石灰石、泥质成分含量较高,二者含量差别不大,粉砂质成分含量较低,并分布不均,造成地层岩性复杂,常规测井响应易引起较大误差.文中利用地球化学元素测井得到的矿物含量可识别地层岩性.首先从地层元素与γ射线,元素与矿物关系介绍了地球化学元素测井原理,利用地球化学元素测井资料处理结果得到地层岩性命名规则,通过与常规测井资料对比,并用岩心分析结果验证,说明这种方法可靠性.结果表明对于复杂岩性地层,该技术可以识别地层岩性,并为用测井方法识别这类复杂岩性提供一种选择.     

利用俘获伽马能谱确定饱和度的可行性及蒙特卡罗模拟研究

脉冲中子伽马能谱测井是利用多探测器获取非弹性散射伽马、热中子俘获伽马能谱及伽马时间谱,通过C/O和地层宏观吸收截面来确定饱和度,但俘获伽马能谱的信息没有得到很好利用,在地层水矿化度较高的情况下,由于俘获伽马能谱的Si,Ca和H的能窗内总的伽马计数与Fe能窗内的伽马计数比值与含氯量有关,因此由俘获伽马能谱确定含水饱和度是可行的,利用MCNP(蒙特卡罗方法)模拟研究了三能窗计数与Fe能窗计数比值与饱和度、岩性、孔隙度、泥质含量、井眼持水率、地层水矿化度以及井眼套管等条件下的关系,为在高矿化度地区利用俘获伽马能谱确定饱和度的可行性在理论上提供了支持.     

太行东麓Z区页岩黏土矿物和石英含量预测方法研究

为了做好太行东麓Z区页岩气储层测井评价工作,针对页岩主要矿物成分含量计算需求,本文在文献调研基础上,梳理了页岩主要矿物成分含量的一般计算方法,针对研究区常规测井资料实际开展了测井资料归一化工作,遵循岩心刻度测井的原则开展了岩心矿物含量测试数据与测井曲线敏感性分析,选择敏感测井曲线开展岩心主要矿物含量测井预测模型建模,进而利用所建模型在研究区开展了黏土矿物及石英含量预测.研究表明,页岩矿物含量计算一般包括"三孔隙度"测井、自然伽马能谱测井法、元素俘获能谱测井法等,其计算精度依次提高;煤田测井资料"归一化"预处理可以有效解决测井资料一致性问题;本区山西组自然电位、自然伽马、侧向电阻率对泥页岩黏土矿物含量敏感性好,声波时差、自然电位、侧向电阻率对石英含量敏感性好;基于多元回归分析建立了Z区山西组泥页岩黏土矿物及石英含量计算模型,其计算结果与X-衍射实验分数据对比表明,黏土矿物含量计算结果标准误差小于7.8%,石英含量计算结果误差小于9.6%,证明该计算方法对于研究区黏土矿物及石英含量计算效果明显.此外,研究结果表明,Z区石英含量从研究区西北部向东南部逐渐增加,黏土矿物含量从东南部向西北部增加,局部存在差异.     

基于伽马能谱的元素测井发展历程及技术展望

随着对油气勘探开发的不断深入,勘探对象复杂,给测井解释评价带来极大的挑战.基于伽马能谱的元素测井是通过测量地层元素自发产生或中子源激发的次生伽马能谱,利用谱解析方法获得地层元素含量,为复杂储层测井评价提供一种有效手段.本文全面归纳总结了伽马元素能谱测井的发展历程,认为其可分为四个大的阶段:自然伽马能谱测井、地球化学测井、元素俘获能谱测井和基于脉冲中子源的元素能谱测井;并对其测井技术进行展望,认为基于伽马能谱的元素测井应遵循"三多"发展趋势,即:多功能仪器设计、多参数成果解释和多方位近钻头测量.     

全球变化的地球物理测井研究

地球物理测井可以直接服务于全球变化的方面有;地球物理测井矿物分析（粘土矿物分析计算,碳酸盐含量分析计算,反射光谱计算分析）,地球物理测井岩性分析（粗细成分含量分析计算,平均粒度,层里一纹理类型,岩石孔隙度,渗透率）磁性地层测井分析（磁测试对比或计算后为全球变化问题间接斩有：同位素地层分析,旋回与层序地层划分,地层水化学成分分析;     

基于Monte-Carlo模拟的元素俘获能谱测井中元素谱特征分析（英文）

为了使用简易的方法获取可靠的单元素伽马能谱,本文针对元素俘获能谱测井仪器单元素中子伽马能谱的获取进行了仿真模拟计算,包括中子源的选择、地层模型的设计以及探测器的布置。采用Monte Carlo方法中具有代表性的MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code System)程序模拟了Am-Be中子源产生的中子经过慢化后与地层元素发生热中子俘获反应的中子和光子的输运过程,记录了元素的特征γ射线和伽马能谱,获得的了十种元素的中子俘获伽马能谱。经过对比分析,模拟计算结果与斯伦贝谢公司公布的单元素标准γ能谱在特征峰位位置及谱形变化方面具有很好的一致性,且主要特征峰位所在的位置与国际原子能机构核数据中心数据一致,用实际测量谱验证表明了利用该方法获得的中子伽马能谱具有较强的实用性,对于元素俘获能谱测井数据处理的深化研究具有一定的实用价值,同时也为其他类型元素测井仪器数据处理提供了重要的借鉴意义。     

利用微电阻率扫描成像测井计算岩性剖面

微电阻率扫描成像测井可以提供高分辨率的岩性图像,但目前对它的应用还仅仅限于定性分析。FMI静态图像数据是一组色标值阵列,其数值反映了电阻率的高低。碎屑岩地层按其粒度大小划分为泥质、粉砂质和砂质3种岩性,将图像色调信息通过他们的电阻率定量转换为岩性信息。建立了基于图像面积分割原理将FMI图像转换为3种岩性的相对含量的方法,实现了将FMI成像测井与常规测井联合处理解释以获得高分辨率的、定量的砂泥体积含量岩性剖面及半定量的钙质胶结强度等信息。实例表明,该方法可以定量计算碎屑岩的岩性粒度剖面,进而得到测井相剖面和辅助沉积微相解释。     

基于DBN模型的火山岩岩性识别方法——以车排子地区为例

准噶尔盆地西北缘红车断裂带石炭系火山岩储层历经火山多期喷发形成,岩石矿物组成与岩石结构复杂、岩石类型繁多,导致常规方法识别岩性存在困难.为了能提高火山岩岩性识别精度,提出一种基于深度置信网络(DBN)识别岩性的方法.本文通过对薄片鉴定资料、岩心观察资料及测井数据统计分析,根据火山岩类型总结的测井响应特征绘制交会图,发现...     

地球物理测井岩性解释方法综述

测井岩性解释成果是储层参数计算和油气评价的基础,为沉积相划分等地质研究提供了依据.但解释方法不一,涉及的数学方法和计算处理步骤不同,在实际应用中存在优劣差异,前人对此分门别类的论述少.基于此,进行文献调研并将解释方法分为4类:基于测井响应特征的定性解释法、基于测井响应方程的图版求解法、基于测井响应方程的方程组求解法、基于"岩心刻度测井"的统计分析法.系统梳理总结每类解释方法的数理基础、计算处理步骤、适用条件、应用效果影响因素,进行解释方法优劣对比和研究趋势展望,得出如下结论:1)四种解释方法的数理基础分别是正反演理论、平面几何作图、矩阵代数求解、应用统计学等数学方法理论,解释方法实质上是这些数学方法理论在测井岩性解释上的应用,将统计学习理论中涉及的数学方法应用于测井岩性解释是解释方法的研究趋势;2)定性解释法、图版求解法的计算处理受人为因素干扰大、数据处理效率低,方程组求解法、统计分析法更易于实现测井数据的自动、快速处理,数据处理的高效自动化、岩性解释的智能化是其研究趋势;3)从定性解释法到统计分析法,适用的岩性剖面从单矿物岩性地层向多矿物岩性地层过渡,对火成岩等强非均质性复杂岩性地层的适用性和解释能力逐渐增强;4)解释图版、解释模型、解释参数、计算处理中关键表征参数等因素对解释结果影响显著,进行越来越完善的地质分析化验来约束解释结果、优化解释模型和解释参数,是解释方法的研究趋势.     

脉冲中子双伽马谱饱和度测井方法及数值模拟研究

脉冲中子双伽马谱饱和度测井方法是利用特定的脉冲和测量时序设计,采用远、近伽马探测器记录非弹性散射和俘获伽马能谱以及伽马射线时间谱,通过获取C/O和地层宏观俘获截面等信息来确定地层含油饱和度.采用大直径仪器和BGO晶体探测器时,其采集的非弹性散射和俘获伽马能谱计数统计性优于国外仪器,重复脉冲发射中子后伽马射线时间谱仍满足指数衰减规律,且能使伽马射线时间谱的道计数累积,计数统计性好于常规中子寿命测井,得到的地层宏观俘获截面与单脉冲发射近似相同.在地层孔隙度未知的情况下,利用C/O和地层宏观俘获截面交会技术可以定量确定含油饱和度.     

盐膏岩组分与岩石速度关系模版研究——以阿姆河盆地盐膏岩为例（英文）

针对不同矿物组分含量对盐膏岩速度影响大,盐膏岩速度复杂难题。本文把岩石物理模版的研究方法引入到盐膏岩的速度研究中,首次建立了盐膏岩四元组分(膏、盐、泥、孔隙地层水)含量与岩石速度关系的模版,在分析盐膏岩组分矿物骨架速度的基础上。基于多矿物测井解释模型,并以纵波模量比与孔隙度趋势作为约束条件,以组分含量为横坐标,岩石速度为纵坐标。在把不同尺度孔隙度值时,泥质、膏、盐矿物含量发生变化时,获得相应盐膏岩速度的变化值放在同一坐标系中,构成了盐膏岩四元矿物组分与岩石速度关系模版。并应用实测岩芯数据和测井数据,验证了该模版的可靠性和适应性,利用该模板能识别盐膏岩中关键结构和重要矿物的变化趋势,能直观的评估盐膏岩矿物组分变化对岩石速度的影响。     

碳氧比能谱测井的蒙特卡罗模拟

介绍碳氧比能谱测井蒙特卡罗模拟方法及软件,内容包括输运计算与探测器响应计算,其中中子诱发y使用了期望值技巧,γ散射采用指向概率法.计算结果可分别给出次级γ线光和连续光,还可给出被探测物或元素的非弹性谱和俘获谱,新方法基本解决了碳氧比能谱测井深穿透、低计数率的难题.     

页岩气储层地球物理测井研究进展

页岩气是储存在页岩中以游离态和吸附态存在的天然气,是一种非常规油气资源.地球物理测井技术具有方法多、纵向分辨率高、信息量大、连续、方便、灵敏等优势,能够获得沿井眼剖面的岩石物理参数,是常规油气资源和非常规油气储层评价的重要手段.文章综述了页岩气储层的地质特点,总结了国内外页岩气测井系列和页岩气的测井响应特征.针对测井信息的处理,给出了基于测井有机碳含量(TOC)计算和成熟度指数(MI)的研究进展,讨论了页岩岩性识别、矿物计算和裂缝的评价方法,并对美国页岩气测井评价实例做了介绍.最后,指出目前页岩气测井技术存在的问题和未来的突破方向和思路,对指导页岩气勘探和经济评价具有重要指导意义.     

成像测井资料在礁滩型碳酸盐岩储集层岩性和沉积相识别中的应用——以伊拉克鲁迈拉油田为例

伊拉克鲁迈拉油田M组碳酸盐岩储集层为例,阐述了研究区不同岩石类型及沉积相在XRMI成像测井资料上的响应特征.论文以成像测井资料为主体,通过岩心刻度成像测井并结合GR能谱测井、岩性密度测井和其它常规测井资料识别出粘土矿物、致密灰岩、生物礁灰岩,生屑滩灰岩等岩性;总结了缓坡相、生物礁相、生屑滩相等沉积相的成像测井响应特征,建立了研究区各沉积相的电成像测井相解释图版,并对单井进行了连续的测井相划分.研究表明:M组碳酸盐岩储集层顶部GR能谱测井显示高钍、高钾、高铀含量特征,反应了M组地层在沉积晚期曾暴露地表,形成了风化残余剥蚀面,与上覆地层呈不整合接触关系;M组早期依次发育缓坡相、生屑高能滩相/生物礁相、滩后相和泻湖相,构成了一个完整的下降半旋回.     

基于贝叶斯框架的各向异性页岩储层岩石物理反演技术

页岩岩石物理建模旨在建立页岩矿物组分、微观结构、流体填充与岩石弹性参数的关系.对四川盆地龙马溪组页岩进行岩石物理建模研究,针对页岩黏土含量高、层间微裂缝发育等特点,利用Backus平均理论描述页岩黏土矿物弹性参数,利用Chapman理论计算与水平微裂缝有关的VTI各向异性,并利用Bond变换考虑地层倾角的影响.提出以黏土矿物纵、横波速度和孔隙纵横比为拟合参数进行岩石物理反演的方法,并引入贝叶斯框架减小反演的多解性.由已知的黏土矿物纵、横波速度和孔隙纵横比作为先验信息,并以测井纵、横波速度作为约束条件建立反演的目标函数,同时利用粒子群算法进行最优化搜索.计算结果表明,基于先验约束和粒子群算法的反演方法能够较准确地反演黏土矿物的弹性参数、孔隙形态参数以及裂缝密度等参数.计算得到的黏土纵、横波速度较高,并且在一定范围内变化,这可能与龙马溪组页岩的黏土矿物组分中具有较高弹性模量的伊利石含量较高有关,同时也与黏土定向排列等微观物性特征有关.反演得到的裂缝密度与纵波各向异性参数ε呈明显的正相关,而与横波各向异性参数γ相关性较小.另外,页岩各向异性参数与黏土垂向的纵横波速度有较强的相关性.