测井信息的地质属性研究

以岩电实验为基础的测井分析方法,主要应用测井技术的地球物理属性,随着油气勘探开发目标的日益复杂,该方法的局限性日益显现,本文提出"测井信息的地质属性"这一概念,并讨论了它的三个类型:对应性,专属性和统一性.其中,研究测井信息与地质背景的对应性,有助于利用测井信息还原某些地质事件;研究测井响应与某些地质事件的专属性,有助于推测测井信息隐含的重要地质现象;研究测井信息与其地质背景间存在宏观地质作用与微观岩层结构的统一性,有助于测井技术的地质预测研究.应用测井信息的地质属性分析,成功的预测出沙特某探区下古生界储层具备产能、确定了澳大利亚某探井意外钻遇的1000 m泥岩地层的时代归属问题.     

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．     

核磁共振测井探测岩石内部磁场梯度的方法

岩石内部磁场梯度对核磁共振测井横向弛豫T2分布有较大的影响.本文提出了一种利用自旋回波脉冲序列探测岩石内部磁场梯度的二维核磁共振方法,发展了相应的反演方法,得到了含顺磁性物质的饱和水砂岩和泥质砂岩的内部磁场梯度分布规律.结果表明,随顺磁物质含量的增加,岩石内部磁场梯度增大.含顺磁物质的饱和水砂岩颗粒均匀,不含粘土矿物,内部磁场梯度呈单峰分布特征.含绿泥石粘土矿物的饱和水泥质砂岩,T2分布呈双峰特征,束缚水峰明显,小孔短T2对应的梯度值大于大孔长T2对应的梯度值.当绿泥石含量小于15%时,随绿泥石含量的增加,对应束缚水峰的短T2组分明显增多,T2分布展宽;当绿泥石含量大于15%以后,较大的岩石内部磁场梯度使短弛豫信息衰减迅速,表现出随绿泥石含量的增加,短T2组分减少,T2分布变窄.     

基于小波高频属性的泥页岩裂缝测井识别方法研究

近几年受地震属性分析技术的启发,出现了利用测井属性分析泥页岩裂缝油气藏的新方法.为了避免常规测井信号受到噪声干扰影响裂缝识别效果,利用小波变换的高频属性对裂缝识别展开研究.以贵州岑巩地区下寒武统牛蹄塘组的泥页岩裂缝性油气藏为例,观察和分析野外黑色页岩露头、岩心薄片及镜下照片,总结了该地区裂缝发育特征和成因;然后着重利用研究区的测井资料,运用小波阈值去噪和小波高频属性方法对裂缝进行了识别.研究结果表明:研究区主要发育高角度剪性缝、张剪性缝、低角度滑脱缝及层间缝,采用的小波阈值去噪方法具有高信噪比和低均方差特点,在保留原始信号特点的基础上得到更加真实的信号;通过小波高频属性方法提取了声波时差信号中的高频信号,识别出了常规测井方法无法识别的泥页岩裂缝,该套方法成功在贵州岑巩页岩气裂缝识别中得到成功应用,并具有一定的借鉴意义.     

基于岩心刻度的测井地质分析方法

怎样挖掘测井曲线隐含的巨量有用信息,一直为地质家关注,在岩心中提取地质信息,并建立它与测井曲线的刻度关系,可能是一条有效途径.但这一思路在测井技术中缺少尝试,究其原因在于,测井技术手段是以地球物理为基础.该思维方法赋予"岩心刻度"测井技术的思路是,应用数理统计的方法建立测井资料与岩心分析数据之间的关系,为孔隙度、渗透率及饱和度等参数建模提供依据.该方法有助于测井解释模型的建立,但对于复杂致密储层研究,仍存在明显不足:一是缺乏地质背景解读的测井评价技术本身就不完美;二是现代油气勘探开发目标的复杂化和隐蔽性,迫使地质家急需分析和判断的证据.本文针对上述问题,提出基于岩心刻度的测井地质分析方法,该方法以地质事件为基本单元,以连续岩心中可实证的地质事件识别为依据,以地质原理和成因关系分析为认识基础,刻度测井曲线响应,达到利用测井曲线辨认地质事件的目的.文中以风暴岩、冲刷面、不同河道识别以及水进事件等地质事件的岩心刻度测井分析为案例,介绍了本方法的具体应用.     

基于地质模式约束的天然裂缝测井识别方法研究

低序级断层及其诱导裂缝的识别是目前研究热点及难点.本文针对大芦湖油田樊162块低序级断层诱导裂缝识别难度大的问题,在地质模式的约束下,开展了低序级断层诱导裂缝的测井识别研究.结合岩心、薄片等资料将低序级断层内部到相邻储层划分为断层核、诱导裂缝带及原状地层三个部分,其相应的岩性特征主要发育断层核的白云岩、诱导裂缝带的白云质砂岩及原状地层的细—中砂岩.在此基础上,通过常规测井、正交偶极子声波等资料对天然裂缝进行了识别研究,建立了常规测井资料定性、定量识别图版、正交偶极子声波识别图版;在常规测井识别图版中利用声波时差曲线、微电极曲线、双感应-聚焦测井曲线、龟裂系数法等综合识别了裂缝;在正交偶极子声波图版中,利用纵波、横波、斯通滤波时差、泊松比、弹性模量及裂缝指数等对高角度裂缝进行了综合识别研究.结果表明,正交偶极子声波测井结合常规测井可以有效的识别发育在断层核部及诱导裂缝带处的天然裂缝,识别结果与岩心、薄片数据匹配较好,为下一步的油水解释及测井储层评价奠定了基础.     

测井方法测定含煤地层的岩石弹性参数

本文论述了利用声波全波列数字测井资料提取横波的两种方法:子波逼近法和相似相关法。根据测井获得的纵波、横波和密度资料,计算了岩石的弹性模量,所得结果有足够的精度,为煤矿生产和建设提供了有用的岩石物理力学参数。文中还讨论了用静态法和动态法所测得的弹性模量存在的某些差别。     

测井方法测定含煤地层的岩石弹性参数

本文论述了利用声波全波列数字测井资料提取横波的两种方法:子波逼近法和相似相关法。根据测井获得的纵波、横波和密度资料,计算了岩石的弹性模量,所得结果有足够的精度,为煤矿生产和建设提供了有用的岩石物理力学参数。文中还讨论了用静态法和动态法所测得的弹性模量存在的某些差别。     

测井数据岩石物理参数敏感性的应用研究

利用测井资料所获得的基本参数进行岩石物理参数敏感性分析,可以较大提高含烃岩石的识别能力。本文讨论了对地震属性敏感性高的参数的选择及其使用方法,以便提高流体和岩性的识别能力。为了更好的与地震数据解释相结合,我们在敏感性参数空间构造了研究区的岩石物理模板,用以指导实际地震数据定量解释。     

华夏地块早白垩世埃达克质岩的岩石成因及地质意义

位于大陆内部的埃达克质岩通常来自于加厚下地壳或拆沉下地壳的部分熔融,对这类岩石的研究可以为我们了解地壳演化过程提供重要的信息.本文对产于华夏地块腹地的具有埃达克质岩特征的灵溪花岗闪长岩开展了详尽的研究工作.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学的结果显示其形成于早白垩世晚期((100±1)Ma).灵溪岩体的地球化学特征,如高SiO_2含量(大部分样品在64.4~68.9wt.%)和Sr含量(624~894ppm)、高的Sr/Y比值(49.9~60.8)和La/Yb比值(23.4~42.8),以及低Y含量(10.3~17.1ppm)、Ni含量(5.62~11.8)和MgO含量(绝大多数样品在0.86~1.57wt.%),表明其来自于下地壳物质的部分熔融.灵溪岩体的87Sr/86Sr初始比值为0.7086~0.7091,ε_(Nd)(t)值为.6.2~.5.9,而锆石的ε_(Hf)(t)值则主要变化于.10.1~.7.6.地球化学模拟的结果显示灵溪花岗闪长岩是由元古代地壳物质在至少40km的地壳深度下(或压力≥1.2kbar)部分熔融形成的,部分熔融的残留相为含石榴子石角闪岩相.结合前人对华夏地块构造演化进程的研究成果,本文认为华夏地块的地壳在早白垩世晚期的一次挤压事件中发生了一定程度的加厚,使地壳厚度达到至少40km,这与华夏地块内存在上白垩统红色砾岩角度不整合于下白垩统或侏罗系岩层之上的地质观察相吻合.在这次挤压事件之后,华夏地块受到古太平洋板块高角度俯冲的影响,进入岩石圈伸展减薄的构造环境.随着岩石圈的减薄,华夏地块的下地壳物质受到上涌的软流圈物质的加热并发生部分熔融,进而产生了灵溪花岗闪长岩以及其他同时代的花岗岩类.本文的研究为了解华夏地块早白垩世的地壳演化提供了新的信息.     

基于测井信息的煤焦油产率预测方法研究

低阶煤低温干馏生成的煤焦油是重要有机化工原料,焦油加工精炼已作为近代煤化工的一个重要分支．为了建立煤焦油产率预测技术方法,服务于煤焦油地质储量评价,本文在文献调研基础上,遵循“地质约束测井、岩心刻度测井”原则,开展研究区煤焦油产率敏感因素分析,厘定与煤焦油产率相关地质参数,利用统计分析方法确定与煤焦油产率敏感的测井信息;利用多元回归分析方法和神经网络技术首次开展了煤焦油产率测井预测方法探索．研究表明,低阶煤的焦油产率普遍高于中高阶煤,对煤焦油产率敏感的地质因素主要有煤化程度（镜质体反射率）、温度和压力、煤质灰分与固定碳含量;对煤焦油产率敏感的测井信息主要包括补偿密度、自然伽马、电阻率等;分区开展多元回归建模可实现利用密度、自然伽马和电阻率测井响应对煤焦油产率预测;将神经网络技术引入煤焦油产率分区预测可行．研究成果对做好煤焦油地质储量评价具有重要的技术支撑作用．     

岩石破裂电磁辐射频率与岩石属性参数的关系

为进一步明确岩石破裂电磁辐射频率特征,基于岩石破裂电磁辐射是由岩石破裂时传播裂纹引起原子扰动产生的假说, 通过断裂力学理论中小范围屈服条件下张开位移法计算岩石破裂时的裂纹宽度,由单脉冲电磁辐射频率与裂纹宽度之间的关系,研究电磁辐射频率与岩石属性参数之间的关系,并给出了它们之间的关系表达式;单独讨论了不同属性参数对电磁辐射频率的影响.结果表明,电磁辐射频率随弹性模量增大而增大,随岩样尺寸和强度增大而减小,随泊松比的变化、岩石弹模的不同电磁辐射频率有变化;当弹模较小时,泊松比的影响也较小,而当弹模很大,即岩石刚度很大时,泊松比的增大会导致频率的增大;裂纹初始长度的变化受试件尺寸的影响,进而影响频率,当尺寸较大时,裂纹长度对频率影响较小,当尺寸较小时,频率随裂纹长度增大而增大.通过计算几种常见岩石破裂时电磁辐射频率值发现,岩石破裂时电磁辐射频率达到105 Hz量级,这与现有的实验结果相吻合.     

基于沉积过程的数字岩石建模方法研究

本文提出模拟地层沉积及成岩过程的矿物沉积算法,建立数字岩石模型,并通过对比Micro-CT扫描图像和数值模型的局部孔隙度及平均渗流概率函数分布特征,评价建模的准确性.结果表明,由二维扫描提取的粒径信息作为输入参数,模拟矿物沉积过程建模得到的三维数字岩石模型,能够准确重构原始岩心的非均质性及渗流特性,成功应用于泥质砂岩、碳酸盐岩、页岩等存在多矿物或多尺度孔隙的数字岩石建模中.数字岩石物理是正在兴起的重要技术.数字岩石采用超高分辨率先进成像装备,采集和表征微纳尺度岩石结构,在岩石弹性、电性、核磁、渗流特性等数值计算中发挥重要作用.但是,由于三维直接成像在有限视域内难以表征足够的岩石非均质性,提取二维结构统计特征,利用统计或地质过程法重构具有代表性的三维岩石结构成为十分有价值的研究课题,而且,对业界大量存在的岩石薄片及电镜高清二维图像的深度开发应用也具有重要的现实意义.本文发展的新方法,复原沉积过程,较好地解决了孔隙尺度岩石物理定量研究中数值建模与理论计算的技术瓶颈.

     

隐性测井地质信息的识别方法

利用测井资料识别地质现象长期面临认知难题,即测井技术以地球物理为理论基础,却试图解决地质与工程问题.对于复杂地层,难免存在模型转换衔接的问题,造成测井评价的结构性矛盾.这一结构性矛盾,常使测井曲线与其内含的地质信息之间难以找到清晰准确的转换关系,导致绝大部分地质事件被测井信息以隐性方式或密码记录.长期以来,测井信息隐含的大量地质证据缺乏识别的理论基础,隐性测井地质信息的识别已成为测井地质学发展的关键技术问题.以某些特殊测井响应或可识别的边界为切入点,通过岩矿成因机理、堆积方式及其形成背景等因素在测井信息上的密码解读,利用成因关系、差异比较等方法的测井信息地质属性研究,是开展隐性测井地质信息研究的有效手段.论文根据该方法提出测井信息与地质背景的专属性信息和对应性信息的识别原理及技术依据,进一步指出宏观与微观的统一性是隐性测井地质信息研究的核心方法论.实践表明,测井信息具有3个重要的地质属性,即专属性、对应性和宏观与微观的统一性.前两者是识别隐性测井地质信息的理论基础,后者是确定臆性测井地质信息识别正确与否的有效方法.     

微重力方法在煤矿进行岩石爆裂预报及其成因的研究

一、引言地下采矿造成岩体失去平衡。这种失衡最先表现为地下开采区上方地面下陷,造成道路、建筑物以及地表工程结构的破坏。尽管人们采取了各种措施,但没有一种是完全成功的,因为它们无法消除在岩体某些部位上产生的高应力。有时,弹性应变能积聚过大以致当其释放时引起岩石爆裂。人们采用了地震及震-声法预报这些现象,但也并非总是那么可靠。因而从研究方法角度讲,此问题仍亟待解决。     

ANN测井相分方法研究

本文研究了用于测井相分析识别岩性的人工神经网络模型设计并在ＳＵＮ工作站上用基于距离Ｄ－ｋｏｈｏｎｅｎＮＮ、Ｄ－ＢＰＮＮ两个网络建立了ＡＮＮ自动测井相分析系统。     

利用多元地震属性预测测井特性

通过寻找井旁地震数据与测井曲线的关系,将这一关系应用到远离井的区域(只有地质数据,但无测井)来预测测井的有关特性,其方法有单属性分析和多属性分析[1]。本文通过实例描述了多属性分析的特点及预测结果。从单属性回归到多属性预测、再到神经网络预测过渡时,预测能力持续提高。同时对地震属性的选择和有效性进行了讨论,将结果应用到整个二维地震剖面上,能更好地确定井以外区域的测井特性。     

低阻油层成因机理及测井评价方法综述

为了提高低阻油层测井识别评价的精度,本文基于大量的文献调研,通过对前人研究成果的吸收继承,梳理了国内外关于低阻油层的定义,归纳总结了低阻油层一般成因机理,研究了低阻油层的常规测井响应特征及其一般识别评价方法,进而探讨了低阻油层识别评价测井新技术和新思路.研究表明,低阻油层一般成因和影响因素包括十个方面;低阻油层常规测井响应呈现为高自然伽马、较高声波时差及高中子测井值、自然电位异常幅度低和密度测井值低等特征,低阻油层常规测井响应特征随其成因机理而异;低阻油层一般识别评价方法有九种之多;核磁共振测井、阵列感应测井及MDT等测井新技术可有效识别评价低阻油层;非线性数学方法为低阻油层识别评价提供了新思路.     

基于页岩线性岩石物理模型的TOC反演方法研究

总有机碳含量(TOC)是评价页岩有机质丰度和生烃能力的重要指标.常规TOC预测方法是通过对弹性参数体(例如密度反演体)进行线性拟合得到的,该方法具有地区经验性,并且缺乏有效的理论支撑.针对此问题,本文以岩石物理驱动的物性参数反演作为技术手段,首先对典型页岩的矿物组分以及孔隙流体特征进行分析,得出影响页岩弹性参数变化的四...