基于层次分解、主成分分析和高斯混合模型的火成岩岩性识别——以惠州26洼古潜山为例

火成岩油气成藏规律复杂,受到火山运动、强构造运动以及风化剥蚀等叠加影响,火成岩的化学成分和结构构造复杂多样,非均质性极强,采用常规岩性识别方法难以一次性将所有岩性准确识别。借鉴层次分解思路,以惠州26洼古潜山为例,提出了一种火成岩岩性测井识别分类方法:综合考虑火成岩地质分类原则和测井响应特征来确定岩性识别层级,基于这种层次性的分类原则,在每一层次定量优选岩性识别敏感参数,建立研究区岩性识别优选层级;在明确岩性识别优选层级的基础上,逐级逐次使用主成分分析(PCA)和高斯混合模型(GMM)对岩性进行判别并确定其计算函数,建立分级优选岩性识别模型,最终达到整体岩性区分的目的。研究结果表明,研究区辉绿岩和闪长岩识别正确率分别为87.31%和84.32%,未分级未优选辉绿岩和闪长岩识别正确率为60.45%和54.88%,分级未优选其岩性识别正确率为69.61%和67.04%,有效提高了研究区的复杂岩性识别精度。该方法的提出对提高火成岩岩性识别精度提供了一种思路,也为研究区古潜山火成岩岩性精确识别提供了参考依据。

基于多图版识别可靠性分析的复杂流体性质识别方法

珠江口盆地储层流体性质十分复杂,既有油层、气层,还有凝析气层,且存在大量低对比度储层,利用单一图版难以准确识别储层流体性质,其识别结果存在多解性。为解决上述问题,在优选出流体性质区分效果好的图版的基础上,引入图版中储层样本点到分界线的距离这一参数,计算可以反映图版识别可靠性的流体识别概率;然后再将储层在单一图版的流体识别概率引入到多图版综合识别概率计算中,建立基于多图版识别可靠性的复杂流体性质识别方法,即多图版综合识别方法。该方法可充分利用优选的测井和气测录井信息,同时降低可靠性较低的图版对最终识别结果的影响,避免结果出现多解性时无法准确识别储层流体性质的情况。利用多图版综合识别方法对珠江口盆地22个测试层位进行储层流体性质识别,储层流体识别符合率达到90.9%,高于单一图版储层流体识别符合率,可有效提高珠江口盆地储层复杂流体性质的识别精度。

温度与压力对岩石物性和电性影响实验研究

由岩石高压物性实验和高温高压电性实验得知 ,岩石在高温高压条件下 ,其物性参数与电性参数都将发生较大变化。岩石孔隙度的减小量与压力有关 ,岩石受压后的渗透率除与孔隙度有关外 ,亦与所受压力大小有关。随温度的升高 ,m和n值降低 ;随压力的增大 ,m和n均增大。

利用测井信息得到的气油比识别凝析气藏

高楚桥 ,章成广 ,肖承文 ,宋帆 .利用测井信息得到的气油比识别凝析气藏 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 3,38(3) :2 90～ 2 93凝析气在储层条件下的物理性质介于油与干气之间 ,测井识别难度大。本文利用最优化原理分别计算出储层条件下凝析油和凝析气的含量 ,再由此计算地面生产气油比。通过 6口井 13个层位的试油检验证明 ,由测井信息计算的气油比可较为准确地识别凝析气藏。

用油水相对渗透率确定低电阻油层产液性质

进行高温高压条件下的岩电实验,建立含水饱和度模型以及用孔隙度和泥质含量求取束缚水饱和度的模型;对岩样油水相对渗透率实测结果进行多元非线性回归,建立油水相对渗透率计算公式;用油水相对渗透率确定低电阻油气层的产液性质。H油田油层电阻率低的主要原因是束缚水含量高、地层水矿化度高,计算这类低电阻油层含水饱和度时应使用高温高压岩电实验结果,用油水相对渗透率能较好地识别低电阻油层、划分油水界面。

L油田含水率计算及水淹等级划分

讨论了用测井资料预测含水率的方法 ,以及相关地层参数的计算模型。以实际开采数据为基础 ,结合测井处理结果 ,制定了L油田利用含水率、剩余油饱和度及驱油效率划分水淹等级的标准。经 2 2口井实际生产数据的验证与对比 ,证明了用测井资料计算含水率的正确性。

润湿性对岩石电性的影响

本文综述了润湿性对岩石电阻率和阿尔奇饱和度指数以及地层因素的影响，这些参数是利用电测井资料评价含油饱和度的重要参数．润湿性影响流体在孔隙中的微观分布，因而影响岩石的电阻率．阿尔奇饱和度指数ｎ在水湿地层和清洗过的岩心中，一般大约为２，在保持为原始状态、非水湿的岩心及地层中，通常大于２，在低含水饱和度的均匀油湿岩心中，ｎ可以达到１０或更大．由于在油湿岩心中，当含水饱和度低时，一部分水被不导电的油圈闭起来或被分离成树枝状，使其对电的传导没有贡献，因此，在油湿岩心中，ｎ值较高．含水饱和度指数ｎ是润湿性的函数，对一给定岩石，润湿性指数与饱和度指数存在一线性关系，直线的斜率与岩石特性有关．若测量ｎ时用清洗过的水湿岩心，而在储层中实际上是油湿的，那么测井求出的含水饱和度将偏小．目前，关于润湿性对地层因素的影响还无一致的认识．

莺歌海盆地束缚水饱和度测井评价方法研究

束缚水饱和度是油气层评价的重要参数之一 ,它是分析储层产液性质 ,计算油水相对渗透率和产水率的关键参数。莺歌海盆地D气田出现的纯气层 ,其束缚水饱和度在 2 0 %～ 70 %范围内变化。通过对D气田束缚水饱和度影响因素的研究 ,发现由于岩性细、孔隙结构复杂形成高束缚水含量时 ,束缚水饱和度不仅与岩石本身物性有关 ,而且气柱高度对其有较大影响。相同物性的储层 ,随气柱高度的增大 ,束缚水饱和度减小 ;若气柱高度相同 ,束缚水饱和度随孔隙度的减小而增大。文章给出了束缚水饱和度与孔隙度和自由水界面以上高度的关系。通过实际应用表明 ,利用这种关系能较好地评价莺歌海盆地天然气层 。

核磁共振T_2截止值与毛细管压力的关系

核磁共振测井的独特之处在于它能将不动流体孔隙率与可动流体孔隙率分开 ,提供较可靠的束缚水饱和度。用核磁共振测井资料求取束缚水饱和度时 ,T2 截止值是关键参数 ,该参数可通过实验确定。本文通过莺歌海盆地岩石样品核磁共振实验 ,研究了T2 截止值与毛细管压力的关系。研究表明 ,随驱替压力的增大 ,T2 截止值按指数规律下降 ,因此T2 截止值与气柱高度有关。在核磁共振测井资料处理中 ,应根据气柱高度确定T2截止值的大小 ,尤其是在束缚水饱和度大的地层中 ,更要注意T2

油气进入不同大小的孔隙时岩石电阻率与含水饱和度的关系

岩石孔隙按其所具毛细管压力的大小可分为大孔隙和小孔隙，当油气先后进入大孔隙和小孔隙时，岩石电阻率随含水饱和度（Ｓｗ）的变化规律是不一样的。油气只进入大孔隙中时，岩石电阻率随Ｓｗ降低而升高得慢；当油气进一步进入小孔隙中时，岩石电阻率随Ｓｗ降低而升高得快。基于导电效率理论给出了这两种情况下含水饱和度的计算公式。理论分析和计算实例表明，对油水界面以上的油层，该公式效果较好，且计算简单。

用岩石导电效率识别碳酸盐岩储层类型

提出由岩石导电效率区分碳酸盐岩储层类型的原理和方法。推导了岩石导电效率与岩石中孔洞大小、裂缝宽度以及导电效率与孔洞大小、喉道直径之间的关系式。关系式表明 :1若岩石中仅存在裂缝和孔洞 ,随裂缝宽度的增大 ,导电效率很快增大 ,尤其是当孔洞较小时 ;2若岩石中仅存在喉道和孔洞 ,随喉道直径的增大 ,导电效率缓慢增大 ;3随孔洞尺寸的增大 ,岩石导电效率降低。因此 ,裂缝型储层的导电效率远高于孔洞型储层的导电效率 ,用岩石导电效率这一参数 ,可以区分碳酸盐岩储层的储集空间类型。通过在塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩地层中的应用表明 ,该方法具有较好的应用效果。

ELAN解释（程序）方法简析

高楚桥等．ＥＬＡＮ解释（程序）方法简析．测井技术，１９９５，１９（２）：１３５～１３９ＥＬＡＮ程序的目的是求解组成地层的每个矿物和流体的体积。它既能处理裸眼井测井资料，又能处理套管井测井资料，能用多个模型并行处理，然后对各模型的结果进行组合，求得一个最可信的结果。程序既可采用线性算法，又可采用非线性算法。当所用方程全为线性方程时，采用线性算法。用线性算法时的速度要比用非线性算法的速度快２～１０倍。组合模型的方法有三种：内部概率法、外部概率法及人工拼接法。程序可用两个参数检查解释结果的质量：理论测井曲线的标准偏差及分辨率数。

常见测井响应参数的理论计算

高楚桥，谭廷栋．常见测井响应参数的理论计算．石油地球物理勘探，1997，32（6）：818～825以往在实际测井数据解释及数据处理过程中，通常使用岩心刻度测井方法求得响应参数值，具有一定的随意性和盲目性。本文给出了实际中常见矿物和流体的各种响应值的理论计算方法，包括：①在温度变化条件下，具有一定矿化度的盐水的电阻率参数计算；②由密度测井资料求取骨架、纯水和油的视体积密度，求取已知浓度的盐水和天然气的视体积密度；③利用中子测井响应参数求取地层骨架、油气和盐水的含烃指数；④利用声波测井的响应参数，求取地层骨架和天然气的声波时差，进而求取相应的纵、横波速度。

岩石导电效率及其与含水饱和度之间的关系

通过对塔里木盆地几口井岩电关系的研究，发现导电效率理论能较好地描述岩石的电学性质。对单块岩样，导电效率与含水孔隙度有很好的线性关系。单块岩样之间，由于孔隙结构的不同，这种线性关系的斜率和截距有差别，斜率与孔隙度存在相关关系，可以用孔隙度来估算；全含水岩石的导电效率与孔隙度存在线性关系，用此关系可估算截距。本文绘出了用该理论计算含水饱和度的方法，计算含水饱和度的模型误差小于或接近于阿尔奇方程。

东濮凹陷低电阻率油层测井解释方法研究

在东濮凹陷发现了一大批电阻率相对较低的油气层 ,经试油证明可以获得较高的油气产量 ,但用常规测井解释方法容易得出错误的解释结论。在分析东濮凹陷油气层低电阻率成因的基础之上 ,提出了测井评价方法。分析研究认为 ,地层水的矿化度高与束缚水含量高是形成东濮凹陷低阻油气层的主要原因。提出了适合于低电阻率油层的含水饱和度计算模型 ,该模型具有简单实用的特点 ;由实验分析资料 ,得到了计算束缚水饱和度、油水相对渗透率的方法 ;提出了将孔隙度与油水相对渗透率相结合划分油水层的方法。通过 2 0口井试油结果证实 ,这种低阻油层测井解释方法 ,利用油水相对渗透率来识别油水层 ,不仅具有解释更简单、更客观的优点 ,而且能大大提高低阻油层识别的成功率。

测井信息识别低电阻率气层

给出识别低电阻率气层的３ 种方法： 空间模量差比值法、三孔隙度差值法、三孔隙度比值法。３ 种方法都消除了骨架和泥质的影响， 只突出反映了天然气的影响。通过实际资料的处理证实， 这３ 种方法能较好地指示天然气的存在。

轮南油田水淹层测井识别

由测井资料识别水淹层是水淹层测井解释的基本任务。研究了轮南油田油层水淹后测井曲线的变化规律,发现油层水淹后自然电位幅度差增大,电阻率下降,套管井中子寿命测井提供的自然伽马值和热中子俘获截面值增大。利用这些特征可有效地识别轮南油田水淹层位。

计算岩石矿物成分初始值的极值函数法

在最优化解释程序中,将求岩石矿物成分初始值的问题变成解带约束超定线性方程组的问题,它的求解可归结为解约束极小化问题,线性规划与一维搜索相结合的方法可求得这一约束极小化的准确解,实际应用表明,该方法求得的骨架矿物含量初始值是可靠的。

利用地球化学测井信息反演岩石矿物含量的一种优化算法

给出了由地球化学测井获得的地层元素 （各种氧化物） 丰度反演出岩石矿物含量的一种优化算法。该算法的数学模型是求解有约束条件的方程组问题。求解时将问题转化为求极值函数的最优解。用该算法处理了人造岩心的实验室分析数据， 并将其结果与最小二乘法及遗传算法结果作了对比。结果表明， 所给算法精度较高， 且计算结果不会出现无意义值； 所求极值是全局极小值； 寻优速度快。

求六臂地层倾角测井微电阻率曲线间的最优高程差

采用相关对比与最优化原理相结合的方法，对比六臂地层倾角测井的六条微电阻率曲线，可以拟合一组最能代表地层层面的最优高程差。由于此法同时考虑了六条曲线的相关性与共面性，所以即使某些曲线相关性差或存在地层非均质因素的影响，也能得到较好的结果。文中给出了应用实例。