專利名稱：：一種利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及地球物理勘探技術，具體是一種利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法。
背景技術：
：目前，在油氣勘探中，火山巖相關的油氣藏相繼被大量發(fā)現，與火成巖相關的油氣藏勘探和研究己引起了地球物理界的重視。但是在復雜的火成巖發(fā)育區(qū)，單一的利用地震勘探識別火成巖巖性、巖相存在一定難度，主要是由于火成巖特殊的物性和內部結構，如果深度比較淺，地震勘探能得到火成巖頂部形態(tài)，但難以確定火成巖巖體展布及其巖性；如果火成巖比較深，上覆地層存在高速層，則對火成巖的有效反射信息被大大消弱，甚至難以發(fā)現火成巖目標，使地震方法難以有效識別火成巖。火成巖具有強磁性，利用高精度磁力勘探能夠發(fā)現火成巖，但難以確定具體深度，淺部火成巖與深部火成巖需要利用其它信息來加以分離，但火成巖也有磁性強磁性弱的，還是難以確定和有效識別；重力勘探也可以用于識別火成巖，火成巖與其它巖石具有不同密度，而且不同火成巖之間密度也有差異，但是也需要利用其它資料進行重力異常的分離，獲得不同目標體的布格異常，從而研究目標體的密度，但也不能明確分辨火成巖及巖性；電磁法具有一定測深能力，可以直接探測到火成巖體，因為，火成巖與圍巖的電阻率有時存在很大差別，也有差別很小的，要識別火成巖也有一定難度。因此，人們采用綜合的方法，把一個探區(qū)的重磁電震資料進行聯合處理、綜合解釋，利用地震可以作為重磁淺層模4型，剝離淺層異常，從而獲得反映深部的重磁異常，再把反映目標的重磁電震異常進行綜合對比，定性的推斷火成巖范圍及火成巖巖性巖相。但是，目前只能依靠人為的經驗推斷，存在人的主觀因素，不同地質解釋人員會出現不同的結果，同一解釋者兩次解釋也會產生相左的結果，使火成巖的識別效果難以令人信服，進而影響到鉆探驗證成功率。
發(fā)明內容本發(fā)明目的是提供一種綜合利用重、磁、電、震等地球物理勘探技術和巖石密度、磁化率、電阻率等性質準確無誤圈定和識別火成巖的利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法。本發(fā)明提供以下實現步驟1)在探區(qū)鉆井采集巖芯，測量并記錄每塊巖芯標本樣本的物理特性；步驟1所述的物理特性是密度、磁化率、電阻率。2)采用k-均值聚類對巖石的密度d、磁化率m、電阻率r，數據進行聚類分析；步驟2所述的聚類分析是先給出分類數，選出聚類種子數據核心，根據與聚類種子數據核心距離把所有點分類，再求均值作為新的種子，重新按照距離分類，如此反復，直到各類最后沒有變化了為止。步驟2所述的聚類分析將距離最短的類別合并為一類。步驟2所述的聚類分析分別對密度、磁化率和電阻率巖芯測量數據進行聚類分析，分別獲得對每塊巖石標本三種物性的聚類，每種物性選擇的聚類數要求一致。3)對聚類結果按升序或降序進行編碼，獲得探區(qū)所有巖芯的聚類編碼；步驟3所述的聚類編碼以巖石標本密度、磁化率、電阻率的順序，每一塊標本有一個編碼，并用0和1的二進數表示。4)采用常規(guī)的方法對探區(qū)進行重磁勘探，對勘探結果進行重磁異常剝離處理獲得反映探區(qū)目標的重力、磁力的異常分布；對電磁法采用二維反演獲得電阻率二維斷面；步驟4所述的剝離處理是利用淺層地震和鉆井建立密度模型，計算出淺層重力響應，并從實測異常中剝離Gs=GfGq，式中G。為實測異常，Gq淺層模型異常，對深層區(qū)域異常采用重力向上延拓方法獲得Gy，將Gy從Gs中減去，就獲得較探區(qū)深層探區(qū)目標的重力異常Gm=Gs-Gy=G。-Gq-Gy。步驟4所述的剝離處理對磁力異常Mo直接向上延拓獲得區(qū)域異常My，將My從Mo中減去Ms=Mo_My，再對Ms求取垂直二次導數，即可得到反映探區(qū)深層目標的磁力異常Mm二Ms"。步驟4所述的電磁法二維反演處理，采用廣義逆二維反演獲得分層電阻率異常，直接獲得反映深探區(qū)層目標的電阻率。5)對由重磁電異常處理獲得的反映探區(qū)空間的重力、磁力和電阻率異常，采用步驟2)和3)同樣的聚類處理得到三維空間異常編碼；6)模式識別解釋將步驟3)得到的巖石物性聚類編碼與步驟5)得到的探區(qū)重磁電異常編碼相互對應，就可一一對應反映探區(qū)每一處火成巖的巖性。本發(fā)明將重磁電綜合識別火成巖巖性的方法從定性推測發(fā)展到定量統計，減少了人為的經驗的主觀的因素，也不會出現不同地質解釋人員會出現不同的結果，提高了火成巖的識別效果。本發(fā)明雖然是針對火山巖的，但完全適用所有巖石巖性的識別。圖1為本發(fā)明實施例古生界地層巖性編碼及巖性解釋圖。具體實施例方式采用本發(fā)明實施例是對某地區(qū)火成巖主要分布于古生界，中新生界基本無火成巖，識別古生界巖石的物性特征。1、采集該探區(qū)鉆井巖芯，測量并記錄每塊巖芯標本樣本的物理特性我們收集了該區(qū)55口鉆井的古生界巖芯1650塊，對巖芯進行編號ili2i3……in,n=1650，然后對1650塊巖芯進行物性測量，即測量巖芯的密度、磁化率和電阻率的測量工作，獲得該區(qū)密度、磁化率和電阻率的巖芯物性數據巖芯密度dld2d3……dn;巖芯磁化率mlm2m3......mn;電阻率rlr2r3......rn。2、對巖石的密度d、磁化率m、電阻率r，數據進行k-均值聚類分析對獲得的巖石的三種物性數據，密度[d]、磁化率[m]、電阻率[r]分別進行k-均值聚類分析。首先，我們對密度數據采用k-均值聚類，給出分類數為3類，并挑選出3個密度數據點，d3,d601，dl23作為"聚類種子"，即初始聚類核心；根據和這3個點的距離遠近，把所有密度數據分成3類。再把這3類的中心(均值)作為新的種子，重新按照距離分類。如此反復下去，直到各類最后沒有變化了為止，即完成了密度數據的聚類，把巖芯密度分為高密、中密和低密三個等級。同樣，我們也把巖芯磁化率分為強磁性、中磁性和弱磁性三個等級；把巖芯電阻率分為高電阻率、中電阻率和低電阻率三個等級。3、對聚類結果按升序進行編碼，獲得一個探區(qū)所有巖芯的聚類編碼編碼方法以密度、磁化率、電阻率的順序，每一塊標本有一個三種物性的組合編碼，對每一種物性均用0和1的二進數表示，這樣每種巖石的三種物性的編碼位數為6位，前兩位數代表密度，中間兩位數是磁化率，后兩位是電阻率。下表列出了該探區(qū)巖石聚類編碼<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>4、重磁電異常的分離與聚類處理對探區(qū)重力異常進行剝離淺層用地震鉆井建模，并計算淺層模型異常Gq，區(qū)域異常用向上延拓的方法，可直接獲得Gy，然后從實測異常中減去淺層和深部區(qū)域異常，即獲得研究目標的重力異常Gm-Gm二G。-Gq-Gy。對探區(qū)磁力異常，采用延拓方法獲得區(qū)域異常My，并從實測異常中減去My獲得剩余磁力異常Ms，然后求取剩余磁力異常的二次導數，即獲得研究目標的磁力異常Mn^Ms";對電磁法采用廣義逆二維反演，獲得從淺到深的電阻率斷面，根據電阻率異常特征我們可以獲得研究目標古生界地層的電阻率異常分布。5、同樣，對上面獲得的古生界地層的重力、磁力異常和電阻率異常的平面數據進行k-均值聚類分析處理，同樣選擇聚類數為3，獲得研究目標層的平面重磁電異常編碼，見附圖，根據異常編碼值的不同圖中被分成若千塊，比如圖中的淺灰色100101，中央的深色110111，共6個不同的色快，分別為不同的編碼值。6、模式識別地層巖性的編碼解釋根據物性聚類分析獲得的每種巖石的特征編碼，采用一一對應的解釋模式，對研究目標的重磁電異常編碼做巖性解釋?？梢院芸斓玫教絽^(qū)古生界地層的巖性編碼解釋結果。權利要求1、一種利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法，其特征在于采用以下實現步驟1)采用常規(guī)的方法在探區(qū)鉆井采集巖芯，測量并記錄每塊巖芯標本樣本的物理特性；2)采用k-均值聚類對巖石的密度d、磁化率m、電阻率r，數據進行聚類分析；3)對聚類結果按升序或降序進行編碼，獲得探區(qū)所有巖芯的聚類編碼；4)采用常規(guī)的方法對探區(qū)進行重磁勘探，對勘探結果進行重磁異常剝離處理獲得反映探區(qū)目標的重力、磁力的異常分布，對電磁法采用二維反演獲得電阻率二維斷面；5)對由重磁電異常處理獲得的反映探區(qū)空間的重力、磁力和電阻率異常，采用步驟2)和3)同樣的聚類處理得到三維空間異常編碼；6)模式識別解釋將步驟3)得到的巖石物性聚類編碼與探區(qū)重磁電異常編碼相互對應，就可一一對應反映探區(qū)每一處火成巖的巖性。2、根據權利要求1所述的利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法，其特征在于步驟1所述的采集是取得一層系或多套層系的巖芯，巖芯的物理特性是密度、磁化率、電阻率。3、根據權利要求1所述的利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法，其特征在于步驟2所述的聚類分析是先給出分類數，選出聚類種子數據核心，根據與聚類種子數據核心距離把所有點分類，再求均值作為新的種子，重新按照距離分類，如此反復，直到各類最后沒有變化了為止。4、根據權利要求1所述的利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法，其特征在于步驟2所述的聚類分析將距離最短的類別合并為一類。5、根據權利要求1所述的利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法，其特征在于步驟2所述的聚類分析分別對密度、磁化率和電阻率巖芯測量數據進行聚類分析，分別獲得對每塊巖石標本三種物性的聚類，每種物性選擇的聚類數要求一致。6、根據權利要求1所述的利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法，其特征在于步驟3所述的聚類編碼以巖石標本密度、磁化率、電阻率的順序，每一塊標本有一個編碼，并用0和1的二進數表示。步驟4所述的剝離處理是利用淺層地震和鉆井建立密度模型，計算出淺層重力模型響應，并從實測異常中剝離Gs=G。_Gq，式中G。為實測異常，Gq淺層模型異常，對深層區(qū)域異常采用重力向上延拓方法獲得Gy，將Gy從Gs中減去，就獲得較探區(qū)深層探區(qū)目標的重力異常Gm=Gs-Gy=G。-Gq-Gy。7、根據權利要求1所述的利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法，其特征在于步驟4所述的剝離處理對磁力異常Mo直接向上延拓獲得區(qū)域異常My，將My從Mo中減去Ms=Mo_My，再對Ms求取垂直二次導數，即可得到反映探區(qū)深層目標的磁力異常MnFMs"。8、根據權利要求1所述的利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的方法，其特征在于步驟4所述的電磁法二維反演處理，采用廣義逆二維反演獲得分層電阻率異常，直接獲得反映深探區(qū)層目標的電阻率。全文摘要本發(fā)明是利用重磁電異常的組合特征識別火成巖巖性的地球物理勘探技術方法。步驟是采集記錄巖芯物理特性；用k-均值聚類對巖石的密度、磁化率、電阻率進行聚類分析，獲得巖芯聚類編碼；對重磁勘探結果進行重磁異常剝離獲得異常，采用同樣的聚類進行三維空間異常編碼；將巖石物性聚類編碼與重磁電異常編碼相互結合反映探區(qū)每一處火成巖的巖性。本發(fā)明將重磁電綜合識別火成巖巖性的方法從定性推測發(fā)展到定量統計，減少了人為的經驗的主觀的因素，也不會出現不同地質解釋人員會出現不同的結果，提高了火成巖的識別效果。文檔編號G01N33/24GK101520518SQ20081000729公開日2009年9月2日申請日期2008年2月25日優(yōu)先權日2008年2月25日發(fā)明者何展翔,劉云祥,楊戰(zhàn)軍,江汶波,王曉帆申請人:中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司