[发明专利]一种碳酸盐岩岩石结构组分测井定量识别方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及石油地质勘探和测井解释技术，是一种碳酸盐岩岩石结构组分测井定量识别方法及其用途。

背景技术

利用测井资料识别碳酸盐岩岩石结构组分一直是一个世界难题，岩石结构组分识别是在岩性识别基础上进一步细分，采用常规测井曲线，基于神经网络、聚类分析等数学方法已不能获得满意效果，主要技术瓶颈问题是有效测井参数提取技术，因碳酸盐岩地层受岩溶、裂缝改造作用较强，测井测量的岩性信息受到干扰，造成碳酸盐岩岩石结构组分识别精度很低，如何获得有效测井参数是提高识别精度的关键。

目前研究方法和思路主要分为以下3个步骤：

1）岩-电关系分析：首先对取心井的岩心钻孔，获取样品，对样品进行磨片，获取薄片，利用显微镜进行薄片鉴定，获取岩石结构组分信息，并将薄片深度归位到测井深度，然后进行岩石结构组分与测井相关分析，确定与岩石结构组分相关性最好的测井参数（常规测井曲线、合成参数曲线等），建立岩石结构组分的测井特征参数样本库。

2）技术识别：主要采用神经网络、聚类分析、判别分析、模糊数学等数学算法，神经网络法对建立的样本测井参数库进行训练，获取人工智能；聚类分析法建立测井相与岩石结构组分对应关系；判别分析方法建立不同岩石结构组分的测井判别公式。模糊数学法建立不同岩石结构组分测井分类模式的隶属度函数。

3）技术应用：通过对研究区取心井的研究，确定最佳的测井参数，选取最合适的识别技术，对未取心井开展岩石结构组分识别，并用工区内其他取心井验证识别效果。

目前关于岩石结构组分测井识别方法在国内研究较少，未查阅到专门针对岩石结构组分识别的专利，查阅的相关文献主要是利用神经网络、聚类分析、判别分析等识别方法，主要是针对岩石矿物组分层面的较粗的岩性分类（刘为付，模糊数学识别深层潜山碳酸盐岩岩性[J]，新疆石油学报，2003，15（3）：35-39），而对于岩石结构组分层面的精细岩性识别涉及较少，而且识别分类仍不够精细（刘宏，谭秀成，周彦等，基于灰色关联的复杂碳酸盐岩测井岩相识别[J]，大庆石油地质与开发，2008，27（1）：122-125），仅识别到泥晶和颗粒结构组分（王瑞，朱筱敏，王礼常，用数据挖掘方法识别碳酸盐岩岩性[J]，测井技术，2012，36（2）：197-201）。

国外专门针对岩石结构组分测井识别研究始于2005年（Lucia,J.F.2005,Carbonate Reservoir Characterization,2nd Edition.Springer-Verlag,New York），Lucia根据碳酸盐岩颗粒或者晶粒尺寸进行岩石物理三分类，第一类将尺寸>100μm定义为颗粒结构，第二类将尺寸在20μm-100μm定义为泥晶颗粒结构，第三类将尺寸<20μm定义为泥晶为主结构（包括部分泥晶颗粒结构、颗粒泥晶结构、泥晶结构），通过岩心孔隙度、渗透率、含水饱和度参数建立了岩石结构数（Rock Fabric Number）计算公式，通过测井计算孔隙度、渗透率及含水饱和度代替岩心参数，实现岩石结构组分测井识别。该方法建立在以下两个地质条件下：（1）地层主要以粒间、晶间孔或溶孔为主，裂缝不发育；（2）地层在气水界面之上，不存在纯水层，满足这两个条件下地层岩石结构组分测井识别能够取得很好识别效果。

该方法有效解决岩石结构组分测井识别的技术瓶颈，但是Lucia岩石结构数公式也存在不足：其建立基础是地层岩心孔隙度范围在4%-40%之间，而对于国内低孔隙度碳酸盐岩储层，岩心孔隙度范围在2%-12%之间，特别对于孔隙度小于4%的地层该公式不再适用，需要根据国内情况重新建立公式。

为了解决上述问题，特提出本发明。

发明内容

本发明目的在于提供一种碳酸盐岩岩石结构组分测井定量识别方法。本发明的方法尤其适合国内地质情况。

本发明另一目的在于提供所述碳酸盐岩岩石结构组分测井定量识别方法的用途。

为了实现上述发明目的，本发明提出如下技术方案：

一种碳酸盐岩岩石结构组分测井定量识别方法，所述方法包括如下步骤：

（1）测井计算孔隙度和含水饱和度：利用声波时差DT测井曲线，采用Wylie公式计算地层孔隙度Φ_s，利用阿尔奇公式计算地层含水饱和度S_w；

（2）岩石结构数计算：采用步骤（1）计算的孔隙度和含水饱和度，利用如下岩石结构数公式，计算岩石结构数参数RFN；