[发明专利]一种三维空间火山岩岩性识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种火山岩、变质岩等复杂岩性储层，利用元素俘获能谱测井资料和成像测井资料识别火山岩岩性的方法。

背景技术

测井技术作为一种定性、定量评价油气储层的方法，在砂泥岩、碎屑岩油气储层评价中都发挥了重要的作用，越来越受到重视。然而，测井技术在火山岩油气藏的解释评价中却遇到了新的挑战。火山岩储层评价是火山岩油气藏描述的重点，而火山岩岩性识别又是火山岩储层评价的基础。岩性不能准确识别，将直接导致解释结果会遗漏气层。徐深气田火山岩岩性复杂，地质上定名就有30多种，且矿物成分多变。岩性对测井的影响往往超过储层流体的影响，同时不同岩性储层其物性和产能也有较大差别。因此，准确识别火山岩岩性是开展火山岩储层测井评价的基础和关键。

前期的研究者大都利用常规测井资料进行岩性识别，而使用这种方法首先需要有大量的地质岩性定名资料作为标准来刻度测井资料，岩性定名资料主要来源于岩心、岩屑和薄片，但后两者在岩性定名上都存在一定的局限性。因为岩屑不能准确反映火山岩中集块、角砾等大颗粒的特征，薄片描述的只是一个面，不能反映火山岩的非均质特征，相比之下利用岩心确定岩性是比较准确的，可以结合岩屑和薄片定名资料进一步印证。但是目前岩心分析资料少，岩性细化缺少标准依据，影响测井资料识别岩性标准的完善和发展，尤其是英安岩等过度岩性的识别。元素俘获能谱测井(Elemental Capture Spectroscopy，简称ECS测井)能够准确测量组成地层岩石的各种元素信息，提供了一种从岩石组分上划分火山岩岩性的可能性；成像测井(FMI、EMI测井等)可以反映出地层岩石的结构信息，进而利用岩石结构的差异性来进行岩性类别的划分，但遗憾的是，在以往的研究中，二者并没有很好的结合起来，未能形成一种有效的火山岩岩性识别技术。

发明内容

本发明的目的在于借助元素俘获能谱测井资料获得的地层岩石组分信息和成像测井资料提取的岩石结构信息，提供一种在三维空间内进行火山岩岩性划分的技术方法，从而提高火山岩储层岩性识别的符合率。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

步骤1：针对研究工区的地质情况，确定出需要进行岩性识别的岩性类别；

步骤2：基于元素俘获能谱测井资料，利用“氧闭合”原理计算组成地层岩石的各种元素的重量百分含量；

步骤3：基于组成地层岩石的Si、K、Na等元素重量百分含量，利用硅-碱分类法(即TAS法)从岩石组分上进行火山岩岩性大类划分；

步骤4：基于成像测井资料，结合油田现场取心分析和地质描述，提取不同火山岩岩性类别的岩石结构信息；

步骤5：将元素俘获测井计算得到的岩石组分和成像测井资料确定的岩石结构信息结合起来，利用岩石的结构信息作为第三维刻度，对TAS图分类法进

行修改和完善，将二维平面的TAS图转变为三维的立体空间；

步骤6：利用支持向量机的方法实现三维空间火山岩岩性计算机自动识别技术。

所述步骤2中，“氧闭合”原理的基本内涵是认为各种元素在地层中均以氧化物的形式存在，且一种干燥的岩石只由一组氧化物组成，这些氧化物的重量百分含量之和为1。其目的是实现元素产额到元素重量百分含量之间的转换，具体方法如下：

(1)求取每一种元素的灵敏度因子，同时确定每一种元素到其特定氧化物的转换系数；

(2)根据每种元素的灵敏度因子和氧化物转换系数，计算出连续地层的氧闭合归一化系数，进而计算出每种元素的重量百分含量。

所述步骤3中，硅一碱分类法是目前国际上通用的火成岩分类标准，主要是依据岩石化学组分及其含量进行分类的方法。根据二氧化硅含量可将岩石划分为超基性、基性、中性、酸性，根据氧化钾和氧化钠之和重量百分含量进行碱度划分。

所述步骤4中，成像测井资料是提取岩石结构信息最有效的方法，本发明主要从成像测井图像上岩石结构表现出的形状和纹理两方面进行特征提取和分析。具体方法如下：

(1)结合油田现场取心分析和地质描述，从成像图像上截取典型火山岩结构图片，定性总结出每种岩石结构的典型特征；

(2)对成像数据进行预处理，去除噪声，进而定量提取图像特征，并把这些特征以曲线的形式表示出来；

(3)根据这些特征曲线进行岩石结构分析，并与典型岩石结构的特征曲线进行对比，从而给出准确的岩石结构类别。