海鸥优化算法在四川盆地渝西区块H井区页岩气储层最优化测井解释中的应用

页岩气储层矿物类型多样,常规的测井解释方法难以建立储层参数体积模型。最优化测井可以有效地评价多矿物组成的复杂岩性油气藏,但该方法的关键是优化算法的选择。利用最新提出的海鸥优化算法对四川盆地渝西区块H井区页岩气储层进行了矿物、物性参数等最优化测井解释,并与遗传算法和遗传—复合形混合算法进行了对比。结果显示,海鸥优化算法的最优化测井解释与岩心分析资料吻合较高、误差小、计算速度较快,弥补了遗传算法过早收敛、容易陷入局部最优以及遗传—复合形混合算法需要二次优化、搜索速度较慢等不足。这为海鸥优化算法在其他地区页岩气储层评价中的应用提供了借鉴。     

南堡地区火山岩蚀变特征及储层测井评价

蚀变作用是火山岩储层中常见现象,蚀变对火山岩储层评价影响较大。通过对研究区A、B、C3口井的测井资料和黏土矿物资料等分析,选出对蚀变敏感的测井曲线,定义蚀变指数I_A,利用I_A对蚀变火山岩的蚀变程度进行定量评价。在测井系列分析的基础上,根据自然伽马、深侧向电阻率、声波、密度和中子5条测井曲线,回归预测火山岩储层蚀变后的黏土矿物含量,结果表明I_A越大,火山岩储层蚀变程度越高,黏土含量越高。由岩电实验数据拟合得到蚀变后的饱和度指数n,根据阿尔奇公式计算评价储层蚀变后的饱和度,发现蚀变后储层的n值未蚀变时n值,这是由于蚀变产物绿泥石和伊利石等为油湿矿物,导致饱和度指数n增大。     

3种经典机器学习算法在火山岩测井岩性识别中的对比

岩性识别一直是火山岩油气勘探中的重要课题,基于测井数据的岩性识别也逐渐成为火山岩研究的需要,大数据背景下的机器学习算法为测井岩性识别提供了一个新方向。为提高某研究区火山岩岩性识别符合率,本文采用K近邻、支持向量机和自适应增强3种经典机器学习算法,对研究区内的粗面岩、非致密粗面岩、辉绿岩、辉长岩、玄武岩和非致密玄武岩等6类中基性火山岩进行岩性识别。从常规测井系列中优选对研究区岩性敏感的自然伽马、声波时差、补偿中子、深侧向电阻率和补偿密度等5种测井参数作为岩性识别模型的输入向量,从研究区内5口有岩心样品或薄片鉴定资料的目标层中选取测井数据点1 440个,其中960个作为训练样本,其余480个作为测试样本。以识别符合率和时间作为评价指标,对3种算法的识别结果进行对比分析,实验表明：自适应增强算法的分类准确率最高,6类岩性平均识别符合率达到82.10%;支持向量机算法表现良好,平均识别符合率为81.04%;K近邻算法平均识别符合率为76.04%。     

中酸性火山岩中造岩矿物含量的定量计算方法

主要造岩矿物的含量是火山岩分类定名的主要依据。对于基质为微晶质、隐晶质的火山岩，采用常规的薄片显微镜统计矿物含量几乎是不可行的。目前已有的利用岩石化学成分计算矿物含量的方法均不适用于中酸性火山岩。因此，本文基于岩石与矿物之间的化学成分质量平衡原理，提出了计算火山岩实际矿物含量的方法。该方法是利用实际矿物成分，采用最优化方法计算岩石中实际矿物的含量，在很大程度上避免了计算中的人为性。对中酸性火山岩实际样品计算表明，该方法使用简单方便，精度较高。     

南秦岭武当山群变质酸性火山岩锆石U-Pb年代学

对武当山群3个变质酸性火山岩样品的锆石U-Pb定年结果表明,武当山群变质酸性火山岩形成年龄为675.2±3.1 Ma,说明武当山群存在新元古代南华纪的地层组成.武当山群变质变形复杂,具多期岩浆活动,可能由不同时代火山岩和少量沉积岩组成,部分变质火山岩具有与耀岭河群火山岩和侵入到武当山群中的基性侵入岩相似的形成年龄,指示了武当山群变质酸性火山岩可能与基性侵入岩群和耀岭河群火山岩存在成因联系.基于现有同位素定年数据,武当山群火山岩数据具有年龄跨度大(太古宙至中生代)的显著特征,但总的趋势是新近取得的年龄数据多数比早期获得的数据要年轻.     

论东天山土屋-延东(斑岩)铜矿的容矿岩

通过对土屋-延东（斑岩）铜矿容矿岩的时空分布、物质组分及结构构造研究，认为该矿床的容矿岩是一套由中酸性-基性火山岩（包括沉凝灰岩）经富Na、Si热流体交代而成的钠质酸性-基性火山岩，按岩性及结构分以下4类：（1）具斑状或似斑状结构的钠质酸性-中酸性火山岩或称之为钠长石英斑岩与石英斑岩，它常位于矿体的上部，约占容矿岩的20%；（2）以自形、半自形板状、粒状交织结构为主的（含少量斑晶）钠质中酸性-中基性火山岩，或称之为安山玢岩，它常位于矿体的中部及中下部，约占容矿岩的50%；（3）以自形、半自形板状、粒状交织结构为主的富铝基性火山岩，或称之为高铝玄武岩，它常位于矿体的下部及底板围岩，约占容矿岩的20%；（4）以凝灰结构、碎屑结构为主的钠质中酸性-中基性火山碎屑岩，它常位于矿体的下部及底板围岩，约占容矿岩的10%。     

非线性回归分析的PSO小波网络方法及应用

文章介绍了粒子群算法（PSO）和小波神经网络的基本原理，把基于粒子群小波网络的混合算法应用到非线性回归问题中，并对算法解决非线性回归问题进行了实践分析，最后建立了测井响应值和物性参数孔隙度之间的回归模型。从仿真结果可以看出，本方法的回归值和岩心分析值符合较好，表明粒子群小波网络进行非线性回归分析是一种有效的数据回归方法。     

基于Adam-神经网络的致密砂岩脆性评价方法:以南堡凹陷高北边坡为例

致密砂岩储层脆性评价对于"甜点"区预测和压裂改造都有重要作用。针对目前脆性评价力学机理不足、脆性矿物组分分析准确性不高的问题,提出了一种考虑岩石力学性质、脆性矿物组分和岩石成熟度的Adam-神经网络脆性综合评价方法。根据南堡凹陷高北边坡27块岩样的三轴力学实验结果,分析了岩石应力-应变曲线和破坏形态得出Rickman脆性指数,根据全岩矿物X-衍射实验分析得到反映成熟度的黏土矿物和反映脆性组分的非黏土矿物的含量,然后以反映力学性质的Rickman脆性指数为目标函数,以黏土矿物和非黏土矿物含量为训练参数,通过改进的Adam算法建立神经网络脆性评价模型,最后用测井曲线验证模型的准确性。研究表明,该地区脆性矿物以石英、长石为主,中等脆性程度,岩石区域各向异性较强,测井动态力学参数计算的脆性指数与模型相吻合。该Adam-神经网络算法结合力学、地质和矿物学因素,可以快速得到更加准确的区域脆性指数,对指导选井选层,压裂施工都有很好的指导意义。     

岩性扫描测井解释评价方法及其地质应用

作为新兴的测井仪器,岩性扫描测井（LithoScanner）通过获取地层元素含量,进一步获得地层矿物含量,帮助地质学家解决复杂岩性识别等地质学难题。为了充分推广其在地质学领域的应用, 笔者等对岩性扫描测井的原理和解释处理流程进行梳理,并对应用过程中出现的典型案例进行分析。LithoScanner测井可直接获取地层岩性特征,帮助识别地层界面,并实现页岩等复杂岩性、岩相的准确识别。而脆性矿物含量、有机碳含量等也可被LithoScanner测井准确获取,从而计算地层中的脆性指数和有机碳的含量。LithoScanner测井可以探测黄铁矿、煤层等特殊矿物组分,因此可以辅助核磁共振测井资料解释评价。最后指出LithoScanner测井与相应的岩芯和实验数据进行比对,提高LithoScanner测井的可靠性。研究有助于将LithoScanner测井中蕴含的大量地质信息进行挖掘与解读,并消除该资料应用中的一些误区,从而推广LithoScanner测井应用领域。     

碧口群火山旋回及其地质构造意义

通过详细的野外剖面观察和室内岩石地球化学研究,将碧口群火山岩划分为3个火山旋回,每个旋回下部为基性火山岩(细碧岩及细碧质凝灰岩),上部为酸性火山岩(石英角斑岩或石英角斑质凝灰岩).基性火山岩富集LREE及LIL.第一旋回基性火山岩属碱性系列,第二、三旋回基性火山岩属拉斑玄武岩系列.基性火山岩浆形成于与洋岛玄武岩类似的地幔柱源,其中第三旋回基性火山岩浆晚期受岩石圈地幔混染;酸性火山岩为地壳重熔作用的产物.碧口群火山岩属大陆裂谷双峰式火山岩系,是中一新元古代扬子地块北缘大陆拉张作用的产物.这种拉张作用是秦岭造山带从震旦纪开始的大规模扩张作用的先兆.     

早侏罗世叶巴组与桑日群火山岩:特提斯洋俯冲过程中的陆缘弧与洋内弧?

雅鲁藏布特提斯洋的演化对研究青藏高原的形成具有重要的意义,一般认为广泛分布于拉萨地块南部叶巴组和桑日群火山-沉积岩系是该特提斯洋早期的俯冲岩浆产物。本研究选取了拉萨附近达孜地区叶巴组中的2个中基性火成岩样品进行了锆石LA-ICPMS U-Pb分析,结果显示其年龄分别为188±2Ma和175±2Ma,与已发表的叶巴组中酸性火成岩的形成时代(174~193Ma)一致,已发表的桑日群火山岩的年龄也在相同范围内,因此叶巴组和桑日群火山岩喷发时间主要为早侏罗世。叶巴组和桑日群基性及中酸性岩浆均类似岛弧型火山岩,但前者具有相对高的Nb、Zr含量,Th/Y比值及相对较低的La/Nb比值,呈现出大陆地壳组分增加的趋势,叶巴组火山岩表现为典型的大陆边缘弧特征而桑日群类似于洋内弧火山岩,桑日群火山岩分布于叶巴组南侧,并呈碎片似展布于拉萨地块南部,同时显示了与叶巴组不同的岩性组合,暗示同时代的叶巴组和桑日群火山-沉积岩可能分别代表特提斯洋俯冲过程中的形成的陆缘弧和洋内弧。     

多矿物测井解释模型及其在砂泥岩地层测井解释中的应用

多矿物模型分析基于测井响应分析原理,采用最优化解释方法处理砂泥岩地层和复杂岩性地层的测井资料,可分辨出单井剖面中地层矿物类别,进行矿物体积含量、孔隙度、饱和度等测井参数解释.该方法弥补了全井段取心分析费用高的缺陷,可为计算地层参数提供可靠的岩性模型.应用该模型在洛带气田进行了实例计算,获得连续的地层矿物含量和各种储层参数,与传统的SAND2模型测井解释结果和岩心分析结果对比后证实,多矿物模型分析优于传统测井解释模型.     

基于元素俘获测井的页岩脆性评价方法及应用

准确计算页岩储集层的脆性指数对后期的压裂改造有重大影响,利用元素俘获能谱(ECS)测井资料能计算出页岩地层矿物组分含量进而再评价出脆性指数。以某地区五峰组-龙马溪组AA1井为例,选择八元体积模型,用带约束条件的最小二乘法求解反演出各矿物组分的质量含量,借助骨架密度中间值,将矿物的质量含量转换为矿物的体积含量后,同时考虑有机质的影响,用石英和碳酸盐2种脆性矿物所占的比例来表征目标区块的脆性指数。结果表明,带约束条件的最小二乘法计算得到的矿物含量精度较高,反演的结果和全岩分析数据吻合度高;用考虑有机质影响校正的脆性指数计算模型能准确的计算出页岩地层的脆性指数。利用ECS测井资料进行页岩地层脆性评价的方法简单易行,效果良好,对页岩气储集层后期压裂改造能提供有力的帮助。     

基于粒子群优化支持向量机的瓦斯突出层研究

瓦斯突出是具有很强破坏性的地质灾害,是亟需解决的国际性技术难题。瓦斯突出与构造煤发育息息相关,通过识别构造煤的发育位置,制定针对措施,规避风险。粒子群算法可以将支持向量机参数选择最优化,以支持向量机理论、测井解释和岩心为基础,测井数据作为输入,构建预测模型,对鹤岗煤田煤层进行判别,将结果与取心情况进行对比,平均正确率可以达到90%以上。结果表明,粒子群优化的支持向量机方法具有速度快,精度高,操作简单的优势,将方法运用到构造煤的识别中具有较高的应用前景,为规避瓦斯突出灾害提供了理论依据并指明了方向,对安全生产具有指导性意义。     

碧口群火山岩性质及形成环境

中元古代—新元古代碧口群火山岩系分布在扬子地块北缘、秦岭造山带南侧。碧口群火山岩系具大陆裂谷火山岩特点,形成于大陆裂谷作用构造环境。火山岩系特征为：① 具双峰式火山岩组合,火山岩系由基性火山岩（细碧岩及细碧质凝灰岩）及酸性火山岩（石英角斑岩及石英角斑质凝灰岩）组成。② 基性火山岩包括两个岩浆系列的岩石,即碱性玄武岩浆系列及拉斑玄武岩浆系列。③ 火山岩富集LREE及LIL。微量元素及同位素（SmNd,RbSr）研究表明,基性火山岩形成于相似于洋岛玄武岩源的地幔柱源,酸性火山岩为地壳重熔的产物。扬子地块北缘分布有碧口群、西乡群等中元古代—新元古代大陆火山岩系,表明在这一时期大陆裂谷拉张火山作用发育,成为秦岭地壳的主要增生成壳期。     

测井资料煤层分析方法的研究

测井资料煤层分析,这是煤测井资料数字处理的一项主要内容。本文介绍了利用对煤层灰分、水分含量反映比较灵敏的电阻率及密度测井响应方程评价原生煤层成份含量的CWA方法,经实测资料计算表明:此方法计算简单,编程容易,运行速度快。本文主要讨论了测井资料煤层分析的最优化解释数学模型及算法,并提出了煤层分析结果的质量检验方法。     

东昆仑万宝沟群中的基性火山岩特征及其成因探讨

本文通过对基性火山岩样品的综合研究,论述了该岩组的岩石学特征;着重阐述了稀土元素、痕量元素含量变化特征;论证了万宝沟群中的基性火山岩的成因。指出万宝沟基性火山岩既有别于大洋正常拉斑玄武岩,也不同于大陆拉斑玄武岩,而是来源于上地幔,属于分异作用不发育、略偏碱性、于浅-中海环境中形成的洋岛型拉斑玄武岩。     

基于岩石物理模型的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演

针对富有机质页岩储层复杂的矿物组分与微观孔缝结构,本文提出基于岩石物理模型和改进粒子群算法的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演方法。应用自相容等效介质理论与Chapman多尺度孔隙理论建立裂缝型页岩双孔隙系统岩石物理模型。开发基于岩石物理模型的反演流程,引入模拟退火优化粒子群算法解决多参数同时反演问题,反演算法能够避免陷入局部极值且收敛速度快。将本文方法应用于四川盆地龙马溪组页岩气储层,反演得到的孔隙纵横比、裂缝密度等物性参数和各向异性参数与已有研究结果一致,能为页岩储层的评价提供多元化信息。     

基于改进粒子群算法的大地电磁阻抗张量分解方法

为消除由局部不均匀异常体造成的局部畸变的影响,大地电磁数据往往需要进行畸变校正.Groom-Bailey(GB)分解法,是大地电磁阻抗张量分解方法中应用最为广泛的一种.传统的GB分解方法多采用线性最优化方法,其计算精度低,速度慢.对此,这里将粒子群优化算法引入GB分解法中,同时对标准粒子群算法进行改进,提高算法的性能,...     

辽河群含硼岩系基性火山岩地球化学特征及形成环境

以往研究认为辽东古元古界地层中存在基性火山岩和中酸性火山岩组成的双峰式火山岩,并以此作为辽吉大陆裂谷的重要证据。本文重点讨论了辽河群含硼岩系中基性火山岩的地球化学特征,结果表明,这些基性火山岩原岩为玄武岩,属高钾—中钾玄武岩,具有拉斑玄武岩和碱性玄武岩双重特征。主量元素表现为富钠、低硅、高铁的特征。稀土元素配分曲线主要显示平坦型曲线,与大洋环境下形成的正角闪岩具有较为相似的稀土元素分布模式。辽河群含硼岩系中基性火山岩原岩的形成环境为大洋环境。