一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于地球物理測井或石油地質(zhì)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種利用電成像測井 資料和巖心分析數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜地層的粘土含量精確測量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 粘土在地層中十分常見，是影響儲層電學(xué)性質(zhì)、滲流性能和儲集空間有效性的重 要因素。在復(fù)雜地層中，巖石骨架礦物及含量變化大、砂泥巖薄互層普遍發(fā)育，使得常規(guī)測 井信息如自然伽馬、電阻率、聲波、密度、中子和自然電位等難以反應(yīng)砂泥巖信息，從而導(dǎo)致 粘土含量測量困難。
[0003] 目前，常用于粘土含量建模的方法仍是以常規(guī)測井為基礎(chǔ)，這種方法在薄互層發(fā) 育和骨架礦物變化頻繁的地層測量效果較差。雖然目前有一些特殊測井技術(shù)如電成像測 井、陣列聲波測井和核磁共振測井能彌補(bǔ)常規(guī)測井資料分辨率低的問題，但國內(nèi)外學(xué)者并 未深入分析它們與粘土發(fā)育的關(guān)系，也缺乏應(yīng)用這些資料來計(jì)算粘土含量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法， 該方法可提供準(zhǔn)確的粘土含量數(shù)據(jù)，從而為地層評價和流體識別奠定基礎(chǔ)。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是：
[0006] 一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法，包括以下步驟：
[0007] a確定取心井段并進(jìn)行連續(xù)取心，同時獲取測井伽馬值；
[0008] b對所取巖心進(jìn)行地面伽馬掃描，得到巖心伽馬值；將巖心磨成粉末，應(yīng)用X衍射 得到巖心的粘土含量；
[0009] C將巖心伽馬值與測井伽馬值進(jìn)行比對，得到巖心準(zhǔn)確的實(shí)際深度，實(shí)現(xiàn)巖心的深 度歸位；
[0010] d取出每塊巖心實(shí)際深度的原始電成像測井資料，經(jīng)預(yù)處理后，得到表征地層電阻 率的電成像資料；
[0011] e將表征地層電阻率的電成像資料生成電阻率分布圖，并確定粘土的電阻率界 限；
[0012] f在電阻率分布圖中，根據(jù)確定的粘土電阻率界限統(tǒng)計(jì)粘土體積含量，并采用粘土 含量的校正公式將體積含量校正成質(zhì)量分?jǐn)?shù)，完成粘土含量的測量；粘土含量的校正公式 為：
[0013] V質(zhì)量分?jǐn)?shù)=aX V體積含量+b (1)
[0014] 式（1)中a和b分別為擬合系數(shù)，具體采用下式（2)擬合得到：
[0015] VcIay-XRD - a X V Clay-FMI+b ⑵
[0016] 式⑵中：Vday_XKDS X衍射所得粘土質(zhì)量分?jǐn)?shù)；V day_FMI為根據(jù)電成像測井處理所 得粘土體積含量。
[0017] 優(yōu)選的，步驟a中：巖心獲取采用等間距采樣，采樣間隔為每米30個點(diǎn)。
[0018] 優(yōu)選的，步驟b中：對所取巖心進(jìn)行地面伽馬掃描時，取樣間隔為每米10個點(diǎn)；進(jìn) 行巖心地面伽馬測量的每份樣品質(zhì)量大于25g，進(jìn)行巖石X衍射實(shí)驗(yàn)的每份樣品質(zhì)量大于 20g〇
[0019] 優(yōu)選的，步驟d中：所述預(yù)處理步驟包括加速度校正、均衡化處理、異常電極校正、 電壓校正和圖像增強(qiáng)。
[0020] 優(yōu)選的，步驟e中：所述電阻率界限應(yīng)用共軛梯度最優(yōu)化方法自動確定。
[0021] 優(yōu)選的，電阻率分布函數(shù)采用式（3)進(jìn)行逼近：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法，其特征在于，包括以下步 驟： a確定取心井段并進(jìn)行連續(xù)取心，同時獲取測井伽馬值； b對所取巖心進(jìn)行地面伽馬掃描，得到巖心伽馬值；將巖心磨成粉末，應(yīng)用X衍射得到 巖心的粘土含量； c將巖心伽馬值與測井伽馬值進(jìn)行比對，得到巖心準(zhǔn)確的實(shí)際深度，實(shí)現(xiàn)巖心的深度歸 位； d取出每塊巖心實(shí)際深度的原始電成像測井資料，經(jīng)預(yù)處理后，得到表征地層電阻率的 電成像資料； e將表征地層電阻率的電成像資料生成電阻率分布圖，并確定粘土的電阻率界限； f在電阻率分布圖中，根據(jù)確定的粘土電阻率界限統(tǒng)計(jì)粘土體積含量，并采用粘土含量 的校正公式將體積含量校正成質(zhì)量分?jǐn)?shù)，完成粘土含量的計(jì)算；粘土含量的校正公式為： V質(zhì)量分?jǐn)?shù)=aX V體積含量+b ⑴ 式（1)中a和b分別為擬合系數(shù)，具體采用下式（2)擬合得到： Vclay-XED - a X V clay-FMI+b ⑵ 式（2)中：vday_XKDSx衍射所得粘土質(zhì)量分?jǐn)?shù)；velay_ FMIS根據(jù)電成像測井處理所得粘 土體積含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法，其 特征在于，步驟a中：巖心獲取采用等間距采樣，采樣間隔為每米30個點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法，其 特征在于，步驟b中：對所取巖心進(jìn)行地面伽馬掃描時，取樣間隔為每米10個點(diǎn)；進(jìn)行巖心 地面伽馬測量的每份樣品質(zhì)量大于25g，進(jìn)行巖石X衍射實(shí)驗(yàn)的每份樣品質(zhì)量大于20g。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法，其 特征在于，步驟d中：所述預(yù)處理步驟包括加速度校正、均衡化處理、異常電極校正、電壓校 正和圖像增強(qiáng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法，其 特征在于，步驟e中：所述電阻率界限應(yīng)用共軛梯度最優(yōu)化方法自動確定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法，其 特征在于，電阻率分布函數(shù)采用式（3)進(jìn)行逼近：
式（3)中為第j個高斯函數(shù)所對應(yīng)的峰值；σ ^為第j個高斯函數(shù)所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差； X為從成像測井?dāng)?shù)據(jù)靜態(tài)處理后得到的電阻率；a」為第j個高斯函數(shù)所對應(yīng)的面積；H為頻 率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法，其 特征在于，所述粘土的電阻率界限為（0, Ul- 3 〇 J。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于電成像測井資料的復(fù)雜地層粘土含量測量方法，包括：區(qū)塊重點(diǎn)井資料的測井、巖心數(shù)據(jù)采集；對巖心分別進(jìn)行地面伽馬測量和X衍射分析，確定巖心的伽馬值和粘土含量；應(yīng)用地面伽馬值和測井伽馬值的對比實(shí)現(xiàn)巖心的深度歸位；讀取巖心實(shí)際深度所對應(yīng)的電成像測井資料并進(jìn)行圖像預(yù)處理；對預(yù)處理后的電成像測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)，得到電阻率分布；應(yīng)用共軛梯度最優(yōu)化技術(shù)得到泥巖的電阻率分布范圍界限，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)粘土體積含量；再結(jié)合實(shí)驗(yàn)所得粘土含量將體積含量校正成質(zhì)量分?jǐn)?shù)，得到可靠的粘土含量。該方法能有效滿足復(fù)雜地層(巖性復(fù)雜、薄互層及其發(fā)育)的粘土含量測量，對于油氣層飽和度模型及附加導(dǎo)電等研究具有重要意義。
【IPC分類】G01N23-20
【公開號】CN104730095
【申請?zhí)枴緾N201510073967
【發(fā)明人】葛新民, 范宜仁, 邢東輝, 鄧少貴, 劉家雄, 吳飛
【申請人】中國石油大學(xué)(華東)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月12日