页岩地层测井岩性识别技术发展现状

页岩油气是中国最具发展潜力的非常规油气资源,已成为非常规油气勘探开发的热点。中国页岩多为陆相沉积,岩性变化快,矿物种类多,物性条件差,非均质性强,连续性差,仅利用常规测井资料解释方法无法精细识别岩性,致使页岩储集层特征难以有效表征,制约了油气储量评估与油气开发。为有效识别页岩岩性,系统调研了国内外测井岩性识别技术,梳理了基于测井解释及不同测井手段的岩性识别技术,重点剖析了基于机器学习的测井岩性识别技术,阐述了各技术的方法原理,归纳总结了各技术的优缺点及适用性,对该领域发展趋势进行了展望。

鄂尔多斯盆地东北部碳酸盐岩地层的测井岩性剖面研究

鄂尔多斯盆地气藏是低孔、低渗气藏,储层埋藏深度较大。由于缺乏地震资料,但测井资料相对丰富,因此测井资料是其储层精细分析与评价的重要手段。在综合分析研究区地质条件的基础上,利用岩心观察、铸体薄片、岩性交会等各种储层研究的实验和技术,建立了研究区下古界标准井测井岩性剖面,可以快速准确识别岩性。

一种测井岩性识别的寻优模型

岩土作为一种极其复杂的材料,通常会受到外界多种因素的影响而发生变化,这些影响因素既包括断层、裂隙、雨水冲刷和腐蚀等天然环境因素,也包括众多的人为因素,从而导致测井岩性的识别会产生大量的干扰数据。在对大数据量的信息寻优处理的算法中,支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种受到广泛关注的寻优方法。但是传统的SVM寻优方法存在耗时长的缺陷,因此将传统SVM寻优当中的留一交叉法改为K折交叉法,并利用这种优化的SVM对测井岩性数据进行寻优处理,来进行测井岩性的识别。对比试验结果表明,相对于传统支持向量机的寻优算法,该方法具有识别正确率高、收敛速度快等优点。

一种基于支持向量机的测井岩性预测新方法

支持向量机是基于统计学习理论的模式分类器。我们研究了一种基于SVM的测井岩性预测的新方法。通过这种方法我们完成了测井数据的分析,并预测出其对应的岩性。本文介绍了使用这种方法进行岩性预测的完整过程,并通过对实验结果的分析说明了这种方法的优点。

测井岩性识别方法及应用——以鄂尔多斯盆地中西部长7油层组为例

基于鄂尔多斯盆地中西部延长组长7油层组不同岩性、电性、物性、放射性在测井响应上的差异,建立了两种测井—岩性识别方法:交会图法和测井曲线计算法。交会图法通过测井曲线与岩性交会识别出砂岩类、粉砂岩类、泥页岩类和凝灰岩类,测井曲线计算法通过计算泥质含量和有机碳含量将岩性划分为砂岩类、粉砂岩类、泥岩类和富有机质页岩。将计算结果与实验测试结果和岩心进行比对,准确率均达到86%以上。将研究区240口井的岩性识别结果运用于剖面图和平面图的构建发现,研究区长7油层组底部页岩大面积连续发育,向上逐渐减少;砂体主要发育在研究区北部、东部和东北部,其次为西南部和南部。随时间推移研究区中部孤立沉积的砂体个数和面积逐渐增加,并在长71形成大面积发育的砂体。

基于TAN贝叶斯网络分类器的测井岩性预测

贝叶斯网络是一种建立在概率和统计理论基础上的数据分析和辅助决策工具,利用其构造出的树扩展朴素贝叶斯网络分类器是目前最优秀的分类器之一。针对石油勘探中测井数据的特殊性,利用贝叶斯网络预测出其对应的岩性,并介绍了使用此方法进行岩性预测的算法过程。通过BNT软件包用Matlab语言构建了分类器,并由实验结果的分析说明了此分类器的优点。

测井岩性解释模型构建技术及在薄储层反演中的应用

饶阳凹陷蠡县斜坡带XL油田古近系沙河街组沙一下亚段发育三角洲前缘亚相间夹滨—浅湖亚相水下分流河道砂体,针对砂泥岩薄互层、非均质性很强,单一测井曲线岩性划分不准、地震分辨率低、常规及伪波阻抗反演效果不佳等难题,文中提出一种测井岩性解释模型构建及其约束下的地质统计学反演薄储层预测技术。实施步骤是:①消除因测井仪器类型、测量年代差异和井眼环境等因素的影响,对常规测井曲线进行预处理,提高测井曲线质量;②通过对常规曲线相关性分析,筛选出能较好地反映不同岩性特征的敏感测井曲线,再将多条敏感曲线重构成一条能准确识别、划分薄储层的综合曲线;③利用方波化提取技术、不同岩性边界取值方法,制作统一的岩性解释图板;④采用各井点岩性解释数据和井之间地震属性联合进行薄储层岩性地质统计学反演。应用效果表明,反演结果与后验井资料吻合度较高,能较精确地识别、预测出4～8m薄储层及其空间分布,为老油田评价井部署设计,以及中晚期剩余油的探寻、扩边挖潜提供了有力依据。

四川盆地永探1井二叠系火山岩测井岩性识别

2018年底,中国石油西南油气田分公司部署的第1口以火山岩储层为目的层的永探1井在二叠系火山岩测试获气22.5×10~4 m^3/d,展示出四川盆地火山岩气藏良好的勘探潜力。为快速建立火山岩测井岩性识别方法,综合运用岩心、薄片、常规测井、元素扫描测井和成像测井技术对永探1井火山岩岩性进行识别。结果表明:①按岩石结构特征,永探1井火山岩岩性可分为火山熔岩和火山碎屑熔岩,火山岩碎屑熔岩根据角砾含量的多少可细分为含角砾凝灰熔岩和角砾熔岩;②岩性扫描测井可以定量提供地层主要造岩矿物元素的含量,结合TAS图版有效判断火山岩化学成分,经过剔除异源的角砾矿物成分后的岩性扫描测井结果分析,永探1井火山岩地层按化学成分主要为基性的碱玄武岩和玄武岩;③永探1井整体以基性火山岩为主,放射性低,自然伽马无法区分岩性,但密度、补偿声波和电阻率曲线对岩性敏感,利用密度与声波时差和密度与深电阻率交会法可有效区分火山岩岩性;④通过常规测井识别岩性成分和成像测井识别结构及构造特征,可以有效评价火山岩岩性。

基于BP神经网络的测井岩性识别方法研究

煤层识别是煤田测井的基础性工作,本文利用BP神经网络实现煤层自动化识别。结果表明,利用常规测井曲线建立岩性识别BP神经网络具有很好的适用性。若岩性识别结果连续且稳定则无需进行校正;岩性识别结果中,厚度超过0.5m的岩层均进行划分,若出现厚层夹杂不连续的厚度不超过0.5m的岩层或者分类重叠地层的厚度不超过0.5m时,则应当将其并入相邻厚层。

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。

四川盆地二叠系基性火山岩测井评价技术——以永探1井区火山岩为例

为了快速、准确、高效的评价四川盆地川西地区二叠系火山岩的岩性,综合运用岩心、薄片、常规测井、元素扫描测井和成像测井等资料,开展了火山岩岩性识别、储层参数建模和流体性质判别等方面的研究。研究结果表明:①永探1井整体以基性火山岩为主,放射性低,结合岩心和测井分析结果,将岩性主要划分为玄武岩、含角砾凝灰熔岩和角砾熔岩;②永探1井自下而上可划分出3个次级喷发旋回,测试获气井段岩性主要为含角砾凝灰熔岩,寻找规模优质喷溢相含角砾凝灰熔岩储层是四川盆地火山岩气藏下一步勘探的重点;③永探1井整体表现出高孔隙度低渗透率特征,采用变密度骨架和变声波时差交会法计算的孔隙度与岩心孔隙度吻合度最好;④受多种因素的影响,电阻率法对火山岩流体识别难度大,利用非电法的热中子宏观俘获截面和泊松比法在该井流体判别中应用效果良好;⑤推广测井新技术应用,取全取准测井资料是该盆地下一步火山岩勘探取得进展的重要保障。

新型岩性密度测井仪研制

介绍一种与成像测井高速遥传系统配接的新型岩性密度测井仪SL6228,仪器采用双MPU架构和基于CPLD的数字系统设计,在不使用FIFO器件和仅使用普通单端口RAM情况下可达到很高的脉冲处理性能,实现了数据遥传与Eclips5700和SL6000系统的WTS完全兼容。全部采用军用标准器件,具有很好的耐温指标和稳定性。重点介绍仪器的设计方案和分析数字控制部件及软件的功能。

基于岩性扫描测井的混积岩岩性识别——以玛湖凹陷风城组为例

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组发育富含油气的陆相混积岩,岩性变化快,矿物种类多,利用常规测井无法有效识别岩性。利用岩性扫描测井,获得地层中主要元素的质量分数,根据矿物敏感元素与矿物的关系计算矿物质量分数。利用长英质矿物含量与碳酸盐矿物含量的比值构建混积岩指数,利用中子孔隙度与核磁共振总孔隙度的差值构建泥质指数,将混积岩指数与泥质指数交会形成风城组混积岩岩性识别图版。结果表明,矿物含量计算精度高,平均相对误差仅为6.5%,岩性解释符合率为90.9%,满足测井评价的需求,可为混积岩型页岩油藏的测井岩性识别提供借鉴。

岩性密度测井γ能谱低能段稳谱方法研究

针对岩性密度测井中单一137Cs稳谱在能谱低能段存在非线性谱漂的问题,运用脉冲数字化采集与处理技术,提出一种利用241Am特征峰进行低能段稳谱的方法。采用α符合测量提取淹没在低能段中的241Am特征峰,结合稳谱源137Cs特征峰,调节放大器的数字增益与数字偏置改变双峰道址,使双稳谱源的特征峰道址与能量具有良好的线性关系,进而采取多能窗稳谱方法进行稳谱,最终实现数字双能段双峰稳谱。实验测试表明,该方法可以很好地解决井下温度引起的低能段谱漂难题。

岩性密度测井仪探头测试系统的研制

为了岩性密度测井仪探头的出厂检测及测井现场的仪器检修研制岩性密度测井仪探头测试系统。测试系统先对核脉冲信号进行放大,通过A/D转换对核脉冲信号采集,通过数据处理得到岩性密度测井仪5个目标窗口的数据。系统使用了FPGA技术代替了原有电路中所有数字电路,体积小,重量轻,成本低,携带方便。系统分别在常温和高温环境中进行了试验,效果良好。该系统可以准确检测岩性密度测井仪探头工作状态的好坏;方便应用于岩性密度测井仪的出厂检测及现场维修。

用岩性密度测井估算套管的厚度

为了在套管井用岩性密度测井中估算套管厚度,本文利用Monte Carlo计算程序MCNP,对不同矿物成分的地层,计算得到了散射γ能谱的低能谱段计数NS与高能谱段计数NH的比值NS/NH与地层光电吸收截面指数Pe、套管厚度HC的关系。得出了在套管井中,岩性密度测井对地层岩性不敏感,不能用NS/NH来求取地层的光电吸收截面指数Pe,但NS/NH与套管厚度在双对数坐标上呈很好的线性关系,因此,可以利用裸眼井中岩性密度测井方法,即利用比值NS/NH来估算套管厚度HC。

一种新型岩性密度测井仪数据采集处理电路设计

提出一种应用于岩性密度测井仪器先采集再处理的新方法,通过核脉冲数字化处理方案完成新型岩性密度测井数据采集处理电路设计。对新仪器进行室内数据采集性能测试和室外实验测试。相比采用先处理再采集的方法的常规岩性密度测井仪器,采用该新方法研制的岩性密度测井仪器具有更高的精度(0.015g/cm3),同时兼备更佳的性能稳定性,测井工程曲线与国外仪器吻合良好。

车排子地区东北部火山岩岩性-测井相特征及识别

基于岩心观察、薄片鉴定、常规测井及成像测井等资料,以车排子地区东北部石炭系发育的6种优势岩性为研究对象,通过对不同岩性的测井响应参数特征、测井曲线特征及成像图形特征的分析和探讨,明确了研究区6种优势火山岩的岩性-测井相特征.在此基础上,综合考虑火山岩成分、结构及识别的方便程度,利用成像测井法、多参数交会图法及Fisher判别法,建立了一套适用于该地区火山岩岩性测井识别的图版和标准,并将最终识别结果与岩心鉴定结果进行对比验证,准确率达到85%以上.

岩性密度测井方法及应用

完井测井系列中放射性测井的重要一个项目就是密度测井。测量地层的视密度通常采用补偿密度测井系统,而岩性密度测井系统则具备更广泛的应用前景。岩性密度测井不仅带来了全新的测井方法、更多的测量信息、更高精度的放射性测井资料,还提供了多种分析自然界中物质的光电吸收系数的方法和手段,使得放射性测井在整个测井行业具有不可或缺的地位。

岩性密度测井仪地面接收控制系统

一种用于 2 2 2 2 -ZDL岩性密度测井仪维修的地面接收控制系统 ,采用PC系列微机作为主机 ,配以专用的曼彻斯特 (Manchester)通信接口 ,能够代替 370 0数控测井仪的CLS地面系统 ,对 2 2 2 2 -ZDL岩性密度测井仪进行控制及接收仪器的上传数据 ,并实时显示能谱图及各种测量参数值。据此 ,维修工程师们可以迅速定位故障 。