测井相分析

《测井相分析》目的是绘制测井相。

概述

测井相分析是指从测井资料中选取一组最能反映沉积岩相特征的测井参数物理量，并从中提取与岩相有关的幅值信息。首先应用数学处理方法将地层剖面划分成若干个测井相，然后把这些测井相与基准孔中岩层、岩相等地质资料进行详细对比，确定出每个测井相所对应的岩相类型及沉积特征。以此来预测未取心孔的沉积特征，绘制出各钻孔的测井相。

基本原理

测井相分析的基本原理就是从一组能反映地层特征的测井响应中,提取测井曲线的变化特征,包括幅度特征、形态特征等以及其它测井解释结论(如沉积构造、古水流方向等),将地层剖面划分为有限个测井相,用岩心分析等地质资料对这些测井相进行刻度,用数学方法及知识推理确定各个测井相到地质相的映射转换关系,最终达到利用测井资料来描述、研究地层的沉积相。

定义内容

测井相是由斯伦贝谢公司及测井分析家0.serra 于1979 年提出来的，其目的在于利用测井资料(即数据集)来评价或解释沉积相。他认为，测井相是“表征地层特征,并且可以使该地层与其它地层区别开来的一组测井响应特征集”。事实上，这是一个n 维数据向量空间，每一个向量代表一个深度采样点上的几种测井方法的测量值，如自然伽玛(GR)、自然电位(SP)、井径(CAL)、声波时差(AC)、密度(DEN)、补偿中子(CNL)、微球形聚焦电阻率( xo r )、中感应电阻率(RIM )、深感应电阻率(RID)这样一个9 维向量就是一个常用的测井测量向量,假设一个地层为2m 厚共有16 个采样点，于是一个16×9 的测井数据集就可以表征这一地层。当然,为了更清楚地表征地层特征,也可能使用测井测量值计算机处理的结果,如:孔隙度(φ)、饱和度(Sw)、渗透率(K)、骨架参数Vmal ,Vma2 ,Vma3 及泥质含量(Vsh)、粉砂指数SI 等来表征。

测井相分析就是利用上述测井响应的定性方面的曲线特征以及定量方面的测井参数值来描述地层的沉积相,当然在实际确定沉积相中还有赖于地层倾角测井、自然伽玛能谱等多方面的资料。可以这样说,测井系统愈完善,测井质量愈好,测井相图反映实际地层沉积相的程度也就愈好。认识到测井资料、测井相的间接性,就不难理解测井解释的多解性和不确定性,就有赖于地质资料特别精细的地质模型的约束。

标志关系

测井相标志与地质相标志的关系

前述测井相中数据向量的每一维都可称作一个测井相标志,而沉积相标志是确定沉积相中一个观察描述特征标志。这两种相标志之间不存在一一对应关系,尤其是类似古生物、地化指标等描述在测井资料中不可能确定,但在已知特定油气田地质背景时,可以经过统计、知识推理找到判断亚相、微相的组合对应关系,这种关系就是所谓解释模型。这种关系一般表现为逻辑的,而不是数量的,当然更不会是解析的。

在若干地质沉积亚、微相模型特征研究基础上,可以总结出在确定某种沉积亚相、微相中最主要依据是:颜色、岩性、结构、沉积构造、粒度分析、古生物、地球化学以及垂向相序列等相标志。而在区域沉积背景,即相组、相确定的基础上,最基本的相标志是岩石组合(成分、结构)、沉积构造、粒度分析及垂向序列的特征,它们在各种亚相、微相中差别明显。而测井资料中以常规组合曲线及处理成果、地层倾角测井曲线及其处理成果、成像测井图像,可以解释出其中主要的基本的相标志:

(1)岩石组合(类型及结构)；

(2)沉积构造,如冲刷面、层理类型、纹层组系产状及其垂向变化；

(3)垂向序列变化关系(正粒序、反粒序、复合粒序、无粒序)；

(4)古水流。

用测井资料解决这几类相标志,就是为测井沉积学研究提供了可靠的保证,但也引出了“结合点”的关键问题,怎样才能作好“地质一测井”刻度、反演的工作,精细地将已建立的各种地质相标志模型和测井相标志模型的相互对应,使二者相互紧密结合,实现测井资料在地质相标志刻度下的沉积亚相、微相判别。为此须紧紧抓住“岩心刻度测井”这一中心环节,进行反复刻度和反演,总结出针对不同沉积亚相、微相的测井相标志,用于确定测井沉积相。选择两类若干种测井解释模型,即反映岩性特征、层序特征的测井解释模型和反映沉积构造、结构及古水流系统的测井解释模型。前一种主要用常规组合的曲线特征及计算机处理结果来完成,后一种用地层倾角的微电导率曲线精细处理成果和成像测井图像来建立。

逻辑模型

由测井相到沉积相的逻辑模型

下图1是由测井数据生成的测井相过渡到具有明显地质含意的沉积相的映射关系,目前许多测井沉积学解释系统都是按此模型集成的。

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