用地球物理测井方法识别碳酸盐岩储集层的岩性及孔隙结构——以巴西深海J油田案例

位于巴西深J油田的盐下碳酸盐岩岩性及孔隙结构的识别对于区域储层的分布规律十分重要,但由于海外资料的获取量有限,如何最大限度地利用已有资料进行精准有效的岩性识别成为难题.本文在已有的各项地质信息资料的基础上,先利用成像测井资料提取出储层内主要岩性典型的结构标准图版,然后探索各类岩性在常规测井曲线上的响应规律,并提取出识别岩性的敏感参数,建立起常规测井参数的交会图法识别规律.确认其应用在全井段识别中取得效果后,进一步利用数据挖掘软件中的决策树技术,组合成交会图-决策树模型法.将此模型应用于实际井资料的处理,利用薄片资料和成像图像进行验证,得到了更高的岩性识别符合率,证实了模型在仅有常规测井资料中的适用性.     

电成像测井储层非均质性评价方法在川东北G地区FC段地层的应用

岩心、成像测井资料表明川东北G地区FC段碳酸盐岩储层溶孔、裂缝发育,非均质性较强.根据溶孔、裂缝的发育程度与分布特征,可划分为6种典型储层类型.因此,有效评价储层非均质、划分储层类型是该区油气勘探与开发工作的关键.电成像测井资料能通过定性识别孔洞与裂缝对储层非均质性进行定性评价,但是由于缺乏能综合表征溶孔、裂缝等特征的定量参数,使得电成像测井资料对储层非均质性的定量表征存在问题.为此,基于分形理论,提出一种电成像测井定量评价方法,即计算电成像测井图像的分形维数来定量描述储层非均质性.储层类型与分形维数相关分析表明,分析维数可综合表征储层溶孔、裂缝,评价储层非均质性.应用实例表明,基于电成像测井分形维数的非均质性表征与储层类型划分应用效果较好,推动了该区的油气勘探与开发工作.     

砂砾岩储层测井评价研究

砂砾岩储层岩性复杂、非均质性强,储层间非渗透性隔层类型多,储层基质孔隙度有时很低,从而使测井资料准确划分有效储层有很大的难度;砂砾岩体储层母岩类型变化大,岩石骨架参数很难确定,电阻率测量受岩石骨架、粘土含量和孔隙结构影响严重,反映储层孔隙流体性质的信息弱,使储层流体性质难以判断,油、气、干层界限的电性特征极不明显.通过核磁共振和井壁微电阻扫描成像测井,可以直观观察到岩石成分和粒径的变化,通过T2谱分布直观显示核磁测量井段的孔径分布,计算出各种类型孔隙度和渗透率参数,为砂砾岩有效划分储层和测井评价提供了可靠的依据.     

基于小波变换图像分割技术的电成像测井资料裂缝、孔洞面孔率提取方法

对于裂缝、溶蚀孔洞发育的碳酸盐岩缝洞储层,如何从测井资料中提取裂缝、溶蚀孔洞信息是评价储层有效性的关键问题.为了从电成像测井静态图像上准确地分割出清晰的裂缝、溶蚀孔洞子图像进而提取其参数信息,本文提出了一种基于小波变换模极大值图像分割技术的电成像测井资料缝洞面孔率提取方法.以钮扣电极电导率曲线为对象,先消除井壁凹凸不平导致的地层背景噪声的影响,利用小波变换模极大值图像分割方法得到包含裂缝和溶蚀孔洞目标的子图像,根据子图像提取裂缝-孔洞总面孔率、裂缝面孔率、孔洞面孔率等信息.本文利用塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩地层的电成像测井数据提取了缝洞面孔率参数,还利用同井岩心CT扫描图像计算的平均缝洞面孔率、双侧向电阻率、常规测井资料三孔隙度模型计算的相对连通缝洞孔隙度进行了对比,并进行了试油验证.对比表明,电成像测井裂缝-孔洞总面孔率、裂缝面孔率、孔洞面孔率与岩心CT扫描图像平均缝洞面孔率、双侧向电阻率、相对连通缝洞孔隙度、试油结果均有较好的一致性.这一方面验证了采用本文方法提取的裂缝-孔洞总面孔率、裂缝面孔率、孔洞面孔率的合理性,另一方面表明所提取参数可用于指示缝洞型碳酸盐岩储层的渗透性和有效性.     

基于注意力约束深度生成网络的测井电成像空白条带填充

电成像测井是储层测井评价的一种有效技术手段．但由于电成像测井仪器极板的尺寸与井径不能完全匹配,极板对井周的覆盖率无法达到100%,导致测得的图像存在空白条带,影响地质信息的精确解释．为提高测井资料解释精度,有必要对这些空白条带进行填充．传统的测井电成像空白条带填充方法由于只能获取图像的浅层特征,能较好地修复结构简单的砂泥岩图像,但对砂砾岩、碳酸盐岩等结构复杂的成像图则修复效果不佳．深度学习方法具有强大感知能力,能够捕获图像的深层特征,因此本文采用深度生成网络对测井电成像图像空白条带进行填充．首先,为使深度生成网络提取对空白填充更为重要的特征,将注意力机制引入网络,其中通道注意力机制通过对不同通道的特征加权生成通道注意力权重向量,以增加重要特征的权重,而空间注意力机制利用特征图的内部空间关系生成空间注意力权重向量精确定位重要信息的位置,实现对重点信息的关注．其次,改变常规卷积神经网络中卷积的方式,通过引入变形卷积以提高网络对复杂图像几何变换的建模能力,更好地拟合图像的轮廓细节信息．在砂砾岩地层测井电成像图像的填充实验中表明,引入注意力机制后,所填充空白条带区域与整体图像的上下文内容更为一...     

湖相泥页岩岩相类型划分及测井精细识别方法——以济阳坳陷沾化凹陷沙三下亚段为例

湖相页岩油气重点关注富含Ⅰ或Ⅱ_1型有机质纹层状灰质岩相,因此,泥页岩岩相划分除了应考虑矿物组分、层理构造之外,还应特别重视有机质类型及丰度的差异。以济阳坳陷沾化凹陷沙三下亚段(Es_3~下)湖相泥页岩为例,综合利用岩心描述、薄片、电镜、核磁及测井等资料进行岩相类型划分、特征分析及识别方法研究。首先,从层理构造、岩性角度区分泥页岩岩相,并考虑将有机质信息融入到岩相分类中,提出了"构造+岩性+有机质"三重信息结合的湖相泥页岩岩相划分方案。然后,针对岩相三重信息分别进行识别研究,利用测井变量最优滤波分析获得的敏感测井数据三维交会可提高岩性识别精度,同时鉴于曲线分形对层理构造有较好的指示,将敏感无铀伽马曲线分形维数作为交会变量,优化了岩相构造识别方法。最后,通过测井反演的有机碳含量(TOC)、热解烃(S_2)地化参数,进一步可得到氢指数(HI),借助氢指数-最大热解峰温度(HI-T_(max))图版能够识别不同岩相中的有机质类型。由此综合建立的湖相泥页岩岩相测井精细分析方法,能够准确地提取泥页岩岩相中构造、岩性、有机质三种信息,为在连续井筒中识别有效页岩储层与寻找油气甜点提供了依据。     

电成像测井资料校正方法研究

电成像测井资料蕴含丰富的井壁地层信息.通过电成像图像和地层倾角可直观定性地识别各种地层界面、裂缝以及构造形态,但是要获得可靠的电成像图像和地层产状,必须要求井斜角、井斜方位角等测斜数据准确可靠.由于受电缆张力、仪器运动状态,以及地质因素的影响,所测得的测斜数据可能会产生较大偏差,直接影响到后续解释成果的可靠性.因此,为了获得可靠的电成像图像和地层产状,以及与其他测井资料对比分析,在电成像测井资料处理与解释之前须进行深度和测斜校正.针对电成像测井资料与常规测井资料存在的较大深度偏差,提出一种基于双尺度相关对比的自动深度校正方法,较好地解决了当前深度校正方法的局限性,实现了常规测井资料与电成像测井资料之间的精确匹配.针对测斜数据校正方法存在不够严谨的问题,提出利用重力加速度分量与磁场加速度分量进行圆心偏移处理,计算出井斜角与井斜方位角,重构井斜角与井斜方位角曲线.实测资料处理表明:深度与测斜校正方法较好地解决了实测电成像测井资料的校正问题,在多个油田中实际应用,取得良好效果.     

砂砾岩储层有效厚度的划分与评价——以中国东部某盆地D凹陷S块沙四段为例

针对中国东部某盆地D凹陷盐S块砂砾岩岩性复杂,非均质性强,岩石骨架对测井曲线的影响比常规砂岩储层突出的特点,在综合利用岩心、录井和常规测井资料的基础上,分析了S块沙四段的储层特征,建立了有效储层的判断标准,并对砂砾岩的有效储层进行了划分.研究结果表明,D凹陷S块有效储层的物性标准为:物性标准为孔隙度大于等于6%,渗透率大于等于0.85×10-3 um2;有效储层的电性标准为:声波时差大于等于197us/m,补偿密度小于等于2.57g/cm3,地层电阻率大于等于15Ω·m.核磁共振测井对于储集物性的反映具有直接性,充分利用核磁共振测井在分析储层的渗流能力和优势.     

松南气田火山岩储层测井解释研究

火山岩储层总体属于低孔渗储层评价的范畴,由于测井含气响应远弱于岩石骨架响应,流体识别面临气、水层区别难的问题;由于岩性和孔隙结构复杂引起阿尔奇参数多变,测井解释面临饱和度定量计算精度不高等问题.针对上述问题,提出“定性解释与定量解释相互独立、相互验证”的火山岩测井解释原则.在气层识别方面,从重构孔隙度气层识别组合曲线、研究电阻率相对值、应用核磁测井技术以及分析储层含气丰度与测井响应差异等四个研究方向探索了不同储层的测井识别依据,根据上述研究成果,确定了5类储层的测井判别依据,实现了火山岩定性解释;在火山岩定量解释方面,由于电阻率曲线本身就是岩性和孔隙结构的综合反映,引入基于电阻率测井响应的可变m值阿尔奇计算公式,应用生产测试成果验证,证实该方法定量计算储层含气饱和度精度高.根据上述研究成果,系统建立了松南火山岩测井解释模型.应用新的火山岩储层测井解释方法,多口新井的测井预测结果被生产测试所验证,应用效果良好.     

基于PSO-SVM的测井岩性识别方法研究——以南图尔盖盆地K油田古生界(Pz)储层为例

南图尔盖盆地K油田古生界(Pz)岩性多样、孔隙结构复杂,针对常规岩性解释方法对该储层岩性识别准确度未达到预期效果,严重制约了测井储层解释等问题,提出基于粒子群算法优化支持向量机(PSO-SVM)的岩性识别方法.通过岩心资料分析不同岩性的测井响应特征,建立测井相识别图版.选择对研究区岩性敏感的自然伽马、阵列感应电阻率、声波、中子、密度与光电吸收截面指数等七条测井曲线参数作为输入特征值,以粒子群算法优选合适的支持向量机参数(惩罚因子和核函数参数)对研究区4口取心井进行样本学习,建立基于PSO-SVM的岩性识别模型,其识别准确率达到了97%.相对于传统SVM算法,PSO-SVM岩性识别模型预测结果的速度更快,精度更高.通过将该模型应用于取心井与试油井,在正确识别岩性的同时,有效提高了测井储层解释的准确性.结果表明,在K油田复杂岩性识别中应用PSO-SVM方法,可为提高测井储层解释的准确性提供较可靠的岩性依据.     

基于无效导电孔隙概念的致密砂砾岩有效介质导电模型

致密砂砾岩储集层饱和度评价一直是测井领域面临的难题之一,这是由于致密砂砾岩储层分选差、孔隙结构复杂、孔渗非常低造成的,因此,有必要建立一种能描述致密砂砾岩储层导电规律的电阻率模型.本文针对复杂孔隙结构的致密砂砾岩储层存在一定的对岩石导电性几乎无贡献的孔隙,以及虽然这种无效导电孔隙度很小,但其对致密砂砾岩导电性的影响是不能忽略的,引入无效导电孔隙度概念,将研究区砂砾岩储层孔隙划分为无效导电孔隙和有效导电孔隙两部分,利用有效介质对称导电理论建立了致密砂砾岩储层电阻率模型,并从理论上分析了无效导电孔隙度变化对建立的导电模型的影响.利用全直径致密砂砾岩岩样的岩电实验数据,采用最优化方法确定了导电模型参数和该区致密砂砾岩储层无效导电孔隙度值.通过对导电模型进行实验数据拟合,表明本文给出的模型能描述致密砂砾岩储层的岩石导电规律;通过对比导电模型的处理结果与试油结论,表明本文建立的模型适用于致密砂砾岩储层的饱和度解释.     

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.     

南堡5号构造火山岩岩性识别技术研究

南堡5号构造具有火山多期喷发、岩相岩性复杂的地质特征,岩性识别困难.本文在取心分析、薄片鉴定、电镜扫描的基础上,分析总结不同岩性的测井响应特征,综合应用常规测井、ECS测井和成像测井资料,采用"结构"-"成分"-"粒级"的三级分类方法,利用交会图技术进行岩性识别.同时为能利用多条测井曲线识别岩性,并能避免分析问题的难度和复杂性,采用自动判别分析、主成分分析方法进行岩性自动识别,取得了较好的效果.     

浊积岩储层孔隙结构分类及其测井响应特征——以鄂尔多斯盆地黄陵油田长6储层为例

为判定不同测井系列评价划分储层孔隙结构的能力强弱,进而利用测井资料划分储层孔隙结构类型,筛选储层"甜点"的目的,应用岩芯压汞、物性资料,将鄂尔多斯盆地黄陵油田长6浊积岩储层孔隙结构划分为4种类型.基于此,建立4种孔隙结构样品的岩性、孔隙度与电阻率测井系列响应交汇图,分析不同测井系列识别不同孔隙结构的能力强弱.结果表明,岩性测井系列中,针对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类孔隙结构储层,其对应自然伽马分布范围及变化幅度差异明显,反映其识别不同类型孔隙结构最为敏感;钍含量、钾含量及光电吸收截面指数对不同孔隙结构分辨力较强,能够识别四种孔隙结构类型;但铀含量测井对不同孔隙结构分辨力整体较差,自然电位测井识别Ⅱ、Ⅲ类孔隙结构能力较弱.孔隙度测井系列中,声波时差、密度、中子测井识别不同孔隙结构能力相当,鉴于经济实用角度评价,可加强声波时差资料的有效挖掘和应用.电阻率测井系列中,鉴于研究区长6储层致密、孔隙结构复杂及储层油水混储等因素影响,双感应和阵列感应测井难以解释不同孔隙结构储层流体性质及含油性判定.经黄陵油田145口井应用检验,自然伽马、钍含量、钾含量及声波时差等敏感测井系列不仅反映浊积岩储层岩性、物性及含油性特征,且有效提高优质储层识别精度和实用效果.     

应用最小二乘支持向量机识别广利油田沙四段储层岩性

广利油田沙四段储层岩性以为粉砂岩、细砂岩和不等粒砂岩为主,岩性非均质性较强,应用常规测井交会图识别岩性难度大.本文介绍了最小二乘支持向量机的原理及实现流程,利用网格搜索法确定的参数对δ2(C,δ)=(2000,0.707)开展了广利油田沙四段储层岩性的测井识别.应用效果表明,测井识别岩性与岩心分析资料的符合率达到了86％,可满足广利油田沙四段储层岩性识别的需要.     

基于常规测井资料的火山岩岩性识别方法研究——以渤海海域中生界为例

渤海海域中生界火山岩广泛分布、岩石类型复杂多样,同时研究区缺少成像、元素等特殊测井资料,岩性识别存在困难.以研究区钻井取心、壁心以及薄片鉴定为基础,探索了基于常规测井资料的火山岩岩性识别方法,并开展了组合应用.结果表明曲线特征法以定性描述为主,受人为因素影响较大;交会图利用较少曲线,难以充分利用曲线信息,识别精度相对较低;决策树法与Bayes判别法综合多条曲线信息进行识别,判别精度较高,但决策树法对单条曲线细微变化响应敏感,岩性识别稳定性较差,而Bayes法综合利用多条曲线识别,判别精度较高的同时具有较强的稳定性.实际应用中通过决策树法与Bayes判别法的组合应用,同时利用曲线形态以及交会图判别结果进行约束,岩性识别精度得到了较大提升.     

基于斯通利波能量衰减的裂缝渗透性评价方法研究

塔里木库车地区气藏目的层主要为致密砂砾储层,裂缝是流体主要的运移通道.该地区多采用油基泥浆钻井,导致电成像效果差,降低裂缝有效性评价精度.斯通利波对井中流体运动的敏感性,为利用斯通利波评价裂缝渗透性提供了可能:阵列声波资料提取的斯通利波能量经归一化后计算衰减系数,然后根据实验得到的衰减系数与裂缝宽度的关系反演出裂缝宽度,同时根据裂缝宽度、裂缝倾角反演得到裂缝渗透率.结果表明,水基泥浆井中利用该方法反演得到的衰减系数、裂缝宽度、裂缝渗透率曲线与电成像解释成果图对应良好,在裂缝发育段曲线呈现明显高值,在裂缝不发育段呈现低值;同时与试油结果吻合,可以用来评价裂缝渗透性.最后将该法推广到油基泥浆井中,结合电成像测井可提高裂缝有效性评价的精度.     

碳酸盐岩裂缝性储层测井识别及评价技术综述与展望

由于碳酸盐岩裂缝发育机制的复杂性,开展碳酸盐岩裂缝性储层的识别与评价一直是测井分析的热点和难点.本文基于大量文献调研,梳理了碳酸盐岩裂缝的定义、成因和分类,系统归纳了碳酸盐岩裂缝性储层的测井响应特征及评价方法,并进行了实例分析.研究表明,常规测井方法对碳酸盐岩裂缝均有不同程度的揭示,基于不同原理的常规测井方法对碳酸岩盐裂缝的响应程度差异显著,利用常规测井方法对碳酸岩盐储层裂缝识别应遵循综合识别原则;碳酸盐岩裂缝成像测井识别方法中,电阻率成像测井、偶极声波测井和核磁共振测井反映裂缝较为直观,但成本高;基于常规测井资料的灰色关联识别方法、神经网络识别方法、小波多尺度识别方法等非线性数学方法,弥补了常规测井和成像测井识别碳酸盐岩裂缝的不足,并且取得较好的应用效果.     

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。     

成像测井解释模式在基岩油气藏裂缝性储层的应用研究

基岩油气藏裂缝性储层具有复杂的储集空间和储层非均质性,为了实现对基岩油气藏储层的精细评价,以地层微电阻率扫描成像测井和井周声波成像测井资料为核心,通过岩心资料标定,结合录井、常规测井、试油、地质等实际资料,系统建立了基岩油气藏变质岩储层的成像测井解释模式.根据成像测井模式的识别实现了对基岩油气藏特征的认识、准确的裂缝分析和现今地应力场分析.分析结果表明,研究区基底变质岩地层中基本以基岩内幕油气藏为主;裂缝以中高角度缝、网状裂缝为主,其主要走向与井旁断层走向大致平行,属纵裂缝;裂缝主要发育在东西两侧靠近断层、近源的构造陡坡上;现今最大水平主应力方向主要呈NE-SW和NEE-SWW.成像测井解释结果与地质情况吻合较好.