主成分分析法在碳酸盐岩岩性识别中的应用——以地区寒武系碳酸盐岩储层为例

在复杂岩性油气藏储层评价中,利用测井曲线直接判别复杂岩性一直存在着多解性和不确定性。利用测井曲线构建主成分变量,选取累积方差贡献率大于85%的主成分代表输入的多维测井信息,保证在原始信息损失最小的情况下,以少量综合变量取代原有多维测井信息,简化数据结构,从而解决复杂的碳酸盐岩岩性识别的难题。文中根据YH地区寒武系碳酸盐岩储层实测的自然伽马测井(GR)值、中子孔隙度测井(CNL)值、密度测井(DEN)值、声波时差测井(AC)值和深侧向电阻率值(RT),构建F1—F5五个综合变量,其中F1和F2两个主变量占总贡献率的87.73%,可以有效地代替原始的多维测井信息。实例表明,通过岩心薄片分析定名的岩性数据,根据F1和F2主成分的交会图分析,可以有效地识别碳酸盐岩的岩性。该方法在YH地区寒武系碳酸盐岩储层岩性识别中取得了良好的应用效果。

裂缝型碳酸盐岩储层测井评价方法—以塔河油田为例

裂缝型碳酸盐岩储集层的测井解释一直是测井解释所面临的难题之一.本文较为系统地介绍了一种从提取和优化裂缝指标、计算裂缝概率、评价裂缝概率可信度到计算综合裂缝概率的测井解释方法.在研究中,提取密度中子孔隙度差异指标和FMI测井裂缝参数指标,并采用R型聚类分析,对常规测井裂缝指标和FMI测井裂缝参数指标进行优化,形成了优化的裂缝指标集;提出裂缝概率可信度评价的方法.最后,利用本文提出的解释方法,给出了塔河油田两口井的处理结果.

运用测井信息分析碳酸盐岩的成岩作用

本文描述了碳酸盐岩的多种成岩作用的测井信息特征,指出运用测井信息分析与油气关系密切的成岩作用,有助于研究碳酸盐岩储层的非均质性、认识溶蚀空间的发育分布规律、识别假渗透层、确定储层类型、寻找有效裂缝、分析地下构造应力场及地下水活动。

缝洞型碳酸盐岩储层物性非均质性评价方法探讨

通过实验室测得的岩心孔隙度和渗透率数据的分析,证实了对于缝洞型强非均质碳酸盐岩储层,岩心的取样偏差导致实验分析数据的不稳定,从而造成其无法体现储层物性的全貌及非均质性;对于发育裂缝的碳酸盐岩样品,常规测井和核磁测井的测量结果也难以体现出裂缝对储层物性的影响。提出了一种利用二维岩心CT扫描图像处理直接获取孔隙、裂缝和溶洞的信息分析方法,通过计算二维图像上的孔隙、裂缝和溶洞的面积来估算孔隙度和渗透率,并进一步评价储层非均质性。利用岩心分析、核磁测井以及CT扫描图像解释3套数据集计算的变异系数和洛伦兹系数,以及不同采样间隔的CT扫描图像获得的物性差异分析了储层的非均质性,并对比了各种方法的异同点和有效性。认为从二维岩心CT扫描图像中提取的岩石物性数据集是缝洞型碳酸盐岩储层非均质性分析的一种有用的、可靠的资料来源。

饱和水与干燥碳酸盐岩声波各向异性研究

为了解碳酸盐岩在饱和水和干燥条件下的声波传播规律,通过分别对烘干和饱和水后方形碳酸盐岩岩样进行声波物理实验和频谱数值分析,对碳酸盐岩的声波波形、传播速度和波谱特征进行了研究。结果表明:声波透射岩心后,波形疏松,周期明显增大,且饱和水后周期进一步增大,而最大振幅位置提前;岩样的波速和主频率均具有明显的各向异性特征,裂缝越发育,则波速和主频率的各向异性系数均越大,纵波速度和主频率在垂直裂缝方向均明显降低;干燥岩心的波速和主频率的各向异性系数均可以用来评价岩心的各向异性特征,主频率对岩心各向异性特征更加敏感,岩心饱和水后,各向异性系数大大减小。该研究为正确利用声波测井资料以及认识碳酸盐岩储层的各向异性特征提供了依据。

基于主成分分析的碳酸盐岩裂缝识别方法

裂缝识别对碳酸盐岩储层的勘探开发具有重要意义,现有的基于常规测井资料的裂缝识别方法易受工况影响、可靠性低,而成像测井成本较高。提出了一种基于声波测井资料的碳酸盐岩地层裂缝综合识别方法,具有低成本、高精度的特点。根据多种裂缝识别方法对常规声波测井资料进行计算分析,在此基础上基于主成分分析法对不同方法的裂缝识别结果进行综合考量、降维分析,消除不同裂缝识别方法之间存在的偏差以及工况的影响,实现地层裂缝的精准预测。采用所提方法对塔里木盆地某区块奥陶系碳酸盐岩地层进行了裂缝识别,识别结果与岩心情况吻合良好,表明基于主成分分析的碳酸盐岩地层裂缝识别方法准确可靠,能够为碳酸盐岩储层的安全高效钻探开发提供有效支撑。

基于页岩岩石物理分析技术的TOC和脆性预测

页岩储层甜点评价需要综合利用岩心、测井、岩石物理、地震等各方面的资料,运用页岩岩石物理分析技术,结合叠前弹性参数地震反演结果,形成一套页岩气储层有机碳含量(TOC)预测和页岩气储层脆性预测的技术。为此,文中着重阐述了页岩储层岩石物理分析的三大方面:井曲线校正和反演预测技术、岩石物理扰动分析技术以及有利弹性参数交会分析技术。将该技术应用于中国南方海相页岩气储层甜点预测项目,结果表明该技术适用于该海相页岩气区块,对其他类似地区具有一定的借鉴意义。

四川盆地高石梯-磨溪地区深层碳酸盐岩储层渗透率评价

四川盆地高石梯-磨溪地区寒武系、震旦系碳酸盐岩储层具有埋藏深、低孔隙度、低渗透率、缝洞发育等特点,储集空间的多样性及孔、洞、缝的多种耦合作用使得储层孔隙结构复杂,表现出强非均质性,造成测井评价储层渗透率困难。针对研究区储层特点,通过数字岩心实验及配套岩石物理实验,开展储层连通性分析和渗透率建模技术攻关,明确连通性好坏主要由大孔与中孔、微孔的连通方式和连通效率决定,建立基于多重孔隙耦合作用的渗透率计算新模型,实际应用中较原有模型计算精度提高21.6%,测井解释评价精度和可信度得到有效改善。

裂缝性碳酸盐岩储层气水识别的测井解释新途径--以四川盆地九龙山地区中二叠统为例

四川盆地西北部九龙山地区有多口井在中二叠统茅口组、栖霞组测试获得了日产百万立方米的高产气流,预示着该区具有很大的天然气勘探开发潜力,但复杂的裂缝产状及普遍发育的非均匀岩石构造模糊了测井信息对流体的响应。为了建立该区有效的气、水层测井识别方法,首先开展了常规测井、成像测井资料与岩心分析、油气测试结果的对比分析,创建了识别裂缝和非均匀岩石构造的测井信息非相关性分析技术,形成了各类储层的非相关特征模式;然后对电阻率曲线进行高斯滤波,以降低裂缝对电阻率的影响,获得了反映基质岩块的电阻率信息;进而根据储层类型与孔隙结构指数m值的关系,建立了能够有效判别气、水层的孔隙度—高斯滤波电阻率交会图版。研究结果表明:①中二叠统气、水层电阻率界线随储层类型的变化而不同,表现为从裂缝型、缝洞型至孔洞型逐渐升高的趋势,变化范围介于80~300Ω·m;②利用上述图版对研究区L004-3井的气、水层进行了识别,其结果与实际测试结果吻合。结论认为,该研究成果可以为川西北九龙山地区中二叠统气、水分布规律的认识提供指导,同时也可以为其他区块裂缝性储层的气、水识别提供一条新的思路。

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层的测井解释

根据测井响应的不同 ,可将塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层划分为 3类 ,Ⅰ类为裂缝 -孔洞和裂缝 -溶洞型 ,深浅侧向电阻率低 ,为正幅度差 ,自然伽马值略高 ,声波时差和中子测井值增大、密度降低 ;Ⅱ类储层为裂缝型 ,深浅侧向电阻率呈中 -较高值 ,大部分为正幅度差 ,自然伽马特征与灰岩相近 ;Ⅲ类为孔洞缝均不发育的储层 ,电阻率为高值 ,深浅侧向电阻率基本重叠 ,自然伽马为低值。在测井曲线标准化和岩芯归位基础上即可进行储层参数的求取。参数主要包括泥质含量、基质孔隙度、裂缝孔隙度、总孔隙度、洞穴孔隙度、原始含油饱和度与基块、裂缝含油饱和度。依据参数与测井资料确定的基块孔隙度和裂缝孔隙度下限值分别为 2 和 0 0 5 。经验证 ,测井解释的孔隙度与实际总体相符 。

基于孔隙分布非均质性建立碳酸盐岩储层产能分类标准

塔里木盆地目标研究区块碳酸盐岩为特低孔隙度渗透率储层,储集空间复杂,粒间孔、溶蚀孔、裂缝均有发育,孔隙分布具有很强的非均质性,增加了储层生产能力测井评价难度。以分析储层孔隙非均质性与渗透性之间的关系为基础,通过提取表征储层孔隙非均质性的成像孔隙度频谱特征参数,结合储层有效孔隙度、有效厚度,建立研究区碳酸盐岩储层产能分类标准,目前预测产量级别符合率为90%,为该区试气选层和区域评价提供了有力的技术支持。

基于主成分分析的烃源岩测井评价技术

有机碳含量(TOC)是常用的有机质丰度评价指标,目前测井评价有机碳含量的方法有很多,分别根据不同的测井曲线与烃源岩中TOC的相关关系,计算得到烃源岩有机碳含量。其中由于ΔlgR方法能够充分利用电阻率曲线和声波时差曲线的叠合幅度差来消除孔隙度对有机碳含量计算的误差,得到广泛应用,但是其计算过程繁琐,需要人为判定的参数过多,使其应用范围受到限制。本文提出了基于主成分分析的曲线融合方法,使用声波时差与电阻率曲线的第一主成分代替其叠合幅度差ΔlgR,并充分利用岩芯实验室热解分析测试数据,进行有机碳含量的预测,为快速准确的预测烃源岩有机碳含量提供了一项非常实用的技术。

南华北盆地亳州凸起寒武系划分及储层物性分析

为摸清亳州地区寒武系发育特征,获取寒武系碳酸盐岩储层储集物性及含油气性等评价参数,中国地质调查局在安徽北部实施了油气调查井——皖亳地1井。以该井钻井岩心和地球物理测井等资料为依据将该区寒武系划分为上统和中统,其碳酸盐岩储层主要发育灰色鲕粒状白云质灰岩和灰色鲕粒灰岩,储集空间类型主要是孔隙型和裂缝型,研究结果为评价皖北地区古潜山内幕油气资源潜力提供依据。

惠州凹陷古近系优质烃源岩评价方法研究

近海盆地勘探受到钻探成本限制,实际收获的烃源岩样品相对有限,难以对单井进行烃源岩整体评价。目前烃源岩评价研究中,常利用测井资料建立与有机碳含量之间的关系,对烃源岩进行评价。但是单一测井评价方法难以定量评价烃源岩有机碳含量,需要多种方法互相结合。此文建立了烃源岩测井响应特征模型,并依据电阻率法、自然伽马能谱法、聚类分析和人工神经网络方法原理,对惠州凹陷古近系井点进行优质烃源岩识别与评价,并将测井资料评价处理成果与岩心的有机地化、地质录井资料相互检验,得出了适合该地区烃源岩评价的方法。

主成分分析在塔中地区奥陶系鹰山组碳酸盐岩岩性识别中的应用

塔中地区奥陶系碳酸盐岩岩性复杂,鹰山组取心资料较少,基于常规测井分析方法难以很好的识别。为了解决这一问题,选取鹰山组岩心薄片、测井和录井等地质资料较为齐全的7口井作为标准井,进而优选出对岩性变化反应敏感的自然伽马(GR)、补偿中子(CNL)、密度(DEN)、冲洗带电阻率(RXO)和声波时差(AC)等5条测井曲线。在此基础上,利用主成分分析法构建了Y1—Y5共5个综合变量,其中2个变量Y1和Y2的方差贡献率占总贡献率的85.83%,可以作为2个主成分有效地反映原有5个变量的有效信息。根据Y1和Y2主成分做交会图分析,可以有效地识别出颗粒灰岩、云岩以及藻灰岩。利用该特点,对塔中地区奥陶系鹰山组地质资料不全井的碳酸盐岩岩性进行了准确标定。与常规测井分析法相比,主成分分析法能够整合更多的测井参数,进而提供更好的能适应于碳酸盐岩岩性的测井定量识别方法。