CN105319604B - 一种火山岩分层标志确定新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种火山岩分层标志确定方法，包括：针对目标火山岩段进行GR测井，获得目的层段的GR曲线；基于现有研究资料，排除GR曲线中的异常高值和异常低值；找出处理后的GR曲线中目的层段的GR最大值GRmax和最小值GRmin，确定为目的层段GR的环境基准值，然后计算“环境因子”δ：利用“环境因子”δ绘制曲线图，在图中划出δ曲线的基线，通过整体观察，根据δ曲线与基线的相对位置关系将曲线分割为不同的典型区域，分割线处的曲线转折点即对应不同岩层之间的分层标志。本发明的方法不仅能够显著降低人为因素的影响，将区域内的GR值统一到同一个对比平台上，而且能够提高分层准确性、减少分层确定时间、降低研究成本。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探领域，具体涉及火山岩地质勘探开发领域，尤其涉及一种火山岩测井分层标志确定方法。
背景技术
中国火山岩油气资源丰富，勘探开发前景广阔。近几年，火山岩油气藏成为油气勘探开发的重要领域，相继发现庆深气田、克拉玛依气田、牛东油田、准噶尔盆地西北缘石炭系油田等多个火山岩油气田，截止2012年火山岩油气藏已探明的油气当量超过12亿吨。
火山岩是火山喷发形成的产物，原状火山岩储集空间连通性差，储层渗流能力差，有效储层不发育；火山喷发间歇期或后期抬升遭受风化淋蚀，火山岩发生蚀变，储集空间发育，连通性较好，原生孔、溶蚀孔和裂缝共存，以孔缝双重介质储层为主，但储层非均质性强。火山岩蚀变后形成的完整火山岩风化壳存在六层结构，从风化壳顶部向下依次为风化黏土层、水解带、淋蚀带、崩解Ⅰ带、崩解Ⅱ带和原状火山岩。蚀变程度由风化壳顶部向下依次变弱，风化黏土层和水解带以粘土为主，孔隙主要为非连通的无效孔隙，不能形成有效储层，有效储层主要发育于淋蚀带和崩解Ⅰ带内。其中，淋蚀带主要发育溶蚀孔和裂缝双重介质储层，崩解Ⅰ带主要发育裂缝和溶蚀孔双重介质储层。不同蚀变程度火山岩储层内其岩性、物性、流体渗流等特征存在很大差异，造成测井响应特征差别很大。随着火山岩蚀变程度加强，声波时差、补偿中子、自然伽玛等测井值变大，电阻率、岩性密度等测井值变小，通过测井响应反映出的储层物性随着蚀变程度加强而变好，但这并非储层物性的真实反映。因此，测井响应特征并不能直接反映出火山岩储层的真实发育情况，给有效储层确定及油气产能预测带来了很大困难。
火山岩分层研究是火山岩地质研究的基础和前提。由于火山岩测井相应的偏差性造成火山岩测井分层具有人为性和随机性大的特点。目前采用的主要方法是测井标志层法进行研究，测井标志层的关键是确定标志曲线的标志段。
火山岩地层由于火山岩本身成分对测井干扰较为强烈，统一测井曲线在同一区域也具有不同的取值范围，这也造成了同一曲线对比分层的困难，因此，如何解决火山岩成分的干扰，使测井曲线值统一到同一范围内具备可对比性，成为火山岩分层研究的问题聚焦点，目前现场多运用多种曲线组合进行标志层段的确定，但是效果差别较大，人为性较强。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种新的火山岩分层标志确定方法，不仅能够显著降低人为因素的影响，而且能够提高分层准确性、减少分层确定时间、降低研究成本。
本发明实现上述目的的的具体技术方案如下：
提供一种火山岩分层标志确定方法，包括以下步骤：
1)针对目标火山岩段进行自然伽马(GR)测井，获得目的层段的自然伽马测井曲线(GR曲线)；
2)基于现有研究资料，排除步骤1)获得的GR曲线中的异常高值和异常低值；即通过岩心观察确定具体层位的环境特点，找到测井曲线的主控因素，如泥岩段GR值反应为高值，火山碎屑岩段反应为低值，熔岩类火山岩储层以连续低跳跃为特征等；
3)找出步骤2)处理后的GR曲线中目的层段的GR最大值GRmax和最小值GRmin，确定为目的层段GR的环境基准值，然后代入以下公式(1)计算“环境因子”δ：
公式(1)中：δ：环境因子；
GR：曲线的GR值；
GRmin：目的层段曲线的GR最小值；
GRmax：目的层段曲线的GR最大值；
4)利用步骤3)得到的“环境因子”δ值绘制成δ曲线，并在图中于δ的平均值位置划线作为曲线的基线，通过整体观察，根据δ曲线与基线的相对位置关系将曲线分割为不同的典型区域，分割线处的曲线转折点即对应不同岩层之间的分层标志。
本发明所述的技术方案可以应用于各种级别的火山岩分层中，既可以应用于目标火山岩段的大级别分层中，也可以应用于相对较小级别的分层中。还可以先应用于大级别分层后，再进一步以分出的每一个大级别层位作为进一步的分层目标层位继续进行小级别的分层。例如先根据本发明上述技术方案的步骤1)至步骤4)进行，确定了较大级别的分层标志、完成较大级别的分层后，再以分出的每一个大级别层位作为进一步的分层目标层位，选取其原始GR曲线，同样利用上述步骤2)至步骤4)所述的方法进行相对小级别的分层研究。
本发明提出的标志层段确定方法是基于测井的GR曲线的改造形成的，其核心是尽量减少火山岩成分对测井曲线本身的影响，同时放大地层岩性和环境对曲线的原本响应，以此来确定分层的标志层。
本发明所述的“环境因子”δ，代表一定地质年代的岩层中自然存在的放射性核素衰变过程中放射出来的γ射线的强度相对值，是GR测井的一种延伸。“环境因子”δ的利用可以起到增强GR特征的作用，还可以消除不同井GR值差异大的缺点，使所有井的GR值统一到一个标准上进行对比。该计算公式是由传统泥质含量计算公式演变而来。
利用本发明的方法对中国某油田的火山岩研究区域GR资料进行处理，处理后分层标志和分层效果较早期更为理想，准确度提高了15％，且该方法分层速度快(相对现有技术的分层时间减少30％)，对研究人员专业要求低，因而显著提高了工作效率、减少了研究费用。
附图说明
图1是本发明的火山岩测井分层标志确定新方法的流程图。
图2是原始GR曲线与环境因子δ曲线的对比图。
具体实施方式
实施例.中国某油田火山岩测井分层标志确定新方法实例
在中国某油田选择火山岩按照本发明的方法进行分层标志确定，如图1所示，具体流程包括：
1)针对目标火山岩段进行GR测井，获得目的层段的GR曲线；
2)通过岩心观察确定具体层位的环境特点，找到测井曲线的主控因素，如泥岩段GR值反应为高值，火山碎屑岩段反应为低值，熔岩类火山岩储层以连续低跳跃为特征等，以此排除步骤1)获得的GR曲线中的异常高值和异常低值，处理后的GR曲线如图2左栏所示；
3)找出步骤2)处理后的GR曲线中目的层段的GR最大值GRmax和最小值GRmin，确定为目的层段GR的环境基准值，然后代入以下公式(1)计算“环境因子”δ：
公式(1)中：δ：环境因子；
GR：曲线的GR值；
GRmin：目的层段曲线的GR最小值；
GRmax：目的层段曲线的GR最大值；
4)4)利用步骤3)得到的“环境因子”δ值绘制成δ曲线，并在图中于δ的平均值位置划线作为曲线的基线，通过整体观察，可以根据δ曲线与基线间的位置关系将曲线分为明显的三个单元(图2中两条横向的粗线条为三个单元的分界线)，整个图2上部第一个单元特点是围绕基线跳跃，中部曲线值普遍高于基线值(偏基线右侧)，下部曲线值普遍低于基线(偏基线左侧)。而区分三个单元的标志转折点便定为三个单元的分层标志。
从环境成因上看，高δ代表泥岩环境，跳跃特征代表砂泥岩互层现象明显，低δ值代表砂岩环境。经过本发明方法δ曲线三段更好地反应了其代表的环境特点，为快速明显的确定分层标志提供了一种便捷的方法。
进一步利用相同的方法，可以对三个单元进行更为细致的分层，现场应用效果证明该方法为小层对比和单元划分准确性更高，为油田的小层对比及油田地质研究提供了更为明确的分层依据。
通过图2左右两栏的曲线对比可知，右栏曲线明显变化幅度大于左栏曲线。具体讲，左栏的原始GR曲线变化幅度在83.8～229，而右栏的步骤4)得到的δ曲线的数据变化范围扩大为0～10000，曲线变化幅度扩大近70倍，曲线标志层明显被放大。
利用该方法对油田内的目的层井进行层位划分具有速度快、识别明显、入门简单等优点，为油田的地质研究提供了一种边界的思路。
Claims (2)
1.一种火山岩分层标志确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)针对目标火山岩段进行GR测井，获得目的层段的GR曲线；
2)基于现有研究资料，排除步骤1)获得的GR曲线中的异常高值和异常低值；
3)找出步骤2)处理后的GR曲线中目的层段的GR最大值GRmax和最小值GRmin，确定为目的层段GR的环境基准值，然后代入以下公式(1)计算“环境因子”δ：
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</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
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<mo>-</mo>
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<mi>GR</mi>
<mi>min</mi>
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</mrow>
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<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
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<mn>...</mn>
<mrow>
<mo>(</mo>
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<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
公式(1)中：δ：环境因子；
GR：曲线的GR值；
GRmin：目的层段曲线的GR最小值；
GRmax：目的层段曲线的GR最大值；
4)利用步骤3)得到的“环境因子”δ值绘制成δ曲线，并在图中于δ的平均值位置划线作为曲线的基线，通过整体观察，根据δ曲线与基线的相对位置关系将曲线分割为不同的典型区域，具体为：整个图上部第一个单元特点是围绕基线跳跃；中部曲线值普遍高于基线值，偏基线右侧；下部曲线值普遍低于基线，偏基线左侧；区分三个单元的标志转折点便定为三个单元的分层标志。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：进一步将步骤4)得到的每一个大级别层位作为进一步的分层目标层位，选该段GR曲线，利用步骤2)至步骤4)所述的方法进行相对小级别的分层标志的确定。
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