复杂岩性碎屑岩地层组分测井处理方法

摘要

本发明公开了一种复杂岩性碎屑岩地层组分测井处理方法，根据测井曲线特征判断地层是否含煤，根据地层是否含煤将地层分类分别进行处理；当地层含煤时，计算出长石石英、煤和孔隙度的含量；当地层不含煤时，应用混合岩性计算方法，计算出长石石英、钙质、岩屑和孔隙度的含量。本发明解决了含煤地层识别及含煤地层组分计算问题，解决了应用两条孔隙度测井曲线计算不含煤地层三种岩石组分及孔隙度的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种复杂岩性碎屑岩地层组分测井处理方法，适用于岩石含有煤、长石石英、岩屑、钙质的复杂岩性碎屑岩地层的测井资料处理。

背景技术

目前碎屑岩地层组分处理方法，其骨架部分均认为是由单一的砂岩组成，没有计算岩石骨架具体成分的相对含量。例如，王宇文等于1994年在《中国海上油气（地质）》第1期第8卷中公开的“沉积盆地硅质碎屑岩地层模拟及应用实例”。

当地层存在有多种岩性的情况下，将导致储层参数计算结果不准确，同时影响与岩石含量有关的一系列评价的精度。出现上述问题的主要原因在于：①现有碎屑岩地层组分测井计算方法将地层骨架看成单一的，只能适用于岩性简单的地层；②当碎屑岩地层含有多种岩石成分时，现有算法无法计算其相对含量；③地层含有多种岩石成分时，计算的孔隙度精度差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有碎屑岩地层组分处理方法存在的上述不足，提供一种复杂岩性碎屑岩地层组分测井处理方法，本发明解决了含煤地层识别及含煤地层组分计算问题，解决了应用两条孔隙度测井曲线计算不含煤地层三种岩石组分及孔隙度的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种复杂岩性碎屑岩地层组分测井处理方法，其特征在于：根据测井曲线特征判断地层是否含煤，根据地层是否含煤将地层分类分别进行处理；当地层含煤时，计算出长石石英、煤和孔隙度的含量；当地层不含煤时，应用混合岩性计算方法，计算出长石石英、钙质、岩屑和孔隙度的含量。

根据补偿声波AC、补偿中子CNL、密度DEN、深侧向电阻率RT测井曲线值是否符合含煤地层标准判别当前深度点地层是否含有煤，判别标准为：AC≥AC0（AC0为含煤地层补偿声波的下限值）；RT≥RT0（RT0为含煤地层深侧向电阻率的下限值）；CNL≥CNL0（CNL0为含煤地层补偿中子的下限值）；DEN≤DEN0（DEN0为含煤地层密度的上限值），当以上测井曲线同时满足条件时，则判断该地层含煤。

当地层含煤时，则岩石骨架由长石石英砂岩和煤组成，通过联立补偿声波、补偿中子及物质平衡方程建立方程组：

                                                 

求解出岩石骨架成分及孔隙度；

方程组中，V1为长石石英砂岩的含量，V2为煤的含量，为孔隙度，Tma1、Tma2、TF分别为长石石英砂岩、煤和流体(水)的补偿声波时差，CNL1、CNL2、NF分别为长石石英砂岩、煤和流体的补偿中子。

当地层不含煤时，则岩石骨架由长石石英砂岩、钙质、岩屑组成，与孔隙流体构成两个三角形，在补偿中子～补偿声波交会图上，从补偿中子与补偿声波的位置，作到钙质与岩屑连线的垂线，如果垂足位于钙质与岩屑的连线中间，则混合骨架成分由垂足到两种岩性点的距离进行计算；如果垂足位于钙质的左边，说明没有岩屑，混合骨架等于钙质的骨架；如果垂足位于岩屑的右边，说明没有钙质，混合骨架等于岩屑的骨架。

所述三角形中，设垂足到钙质点的距离为L1,到岩屑点的距离为L2，通过计算式得到混合骨架的补偿中子和补偿声波值，式中，为混合岩性的补偿中子值，为钙质的补偿中子值，为岩屑的补偿中子值，为混合岩性的补偿声波值， 为钙质的补偿声波值，为岩屑的补偿声波值；

用长石石英砂岩、混合骨架及水组成的岩性三角形可得到长石石英砂岩、混合矿物及孔隙度的含量，然后对混合矿物成分V_混用进行分配，得出钙质和岩屑的含量；

通过以上处理，得出长石石英砂岩、钙质、岩屑及孔隙度各组分的大小。

采用本发明的优点在于：

一、本发明采用多条曲线门槛值作为是否含煤判别标准，有利于提高含煤地层的识别的准确率。

二、本发明对于含煤地层，将地层简化为由长石石英、煤和孔隙组成，所以提高了含煤地层组分计算的准确性。

三、本发明对于非含煤地层，采用了混合岩性计算方法，应用两条孔隙度曲线就能得到三种岩石骨架组分，提高了岩石成分处理的准确性。

四、本发明得到了合理的岩石成分，可提高测井计算孔隙度的准确性，通过本发明可得出碎屑岩地层的主要岩石成分，从而提高地层组分及孔隙度处理的准确性，易于实现。

五、本发明可识别出含煤与非含煤地层，并可计算复杂岩性碎屑岩地层的长石石英、钙质、岩屑、煤的含量，有利于提高测井计算孔隙度等储层参数的精度。

附图说明

图1为本发明当地层不含煤时岩石骨架与孔隙流体构成两个三角形的示意图

图2为本发明在补偿中子～补偿声波交会图上的垂线示意图。

具体实施方式

一种复杂岩性碎屑岩地层组分测井处理方法，根据测井曲线特征判断地层是否含煤，根据地层是否含煤将地层分类分别进行处理；当地层含煤时，计算出长石石英、煤和孔隙度的含量；当地层不含煤时，应用混合岩性计算方法，计算出长石石英、钙质、岩屑和孔隙度的含量。

具体处理过程如下：

根据补偿声波AC、补偿中子CNL、密度DEN、深侧向电阻率RT测井曲线值是否符合含煤地层标准判别当前深度点地层是否含有煤。判别标准为：AC≥AC0（AC0为含煤地层补偿声波的下限）；RT≥RT0（RT0为含煤地层深侧向电阻率的下限）；CNL≥CNL0（CNL0为含煤地层补偿中子的下限）；DEN≤DEN0（DEN0为含煤地层密度的上限）。当以上4条测井曲线同时满足条件时，则判断该地层含煤。

当地层含煤时，则岩石骨架由长石石英砂岩和煤组成，通过联立补偿声波、补偿中子及物质平衡方程建立的方程组就可求解出岩石骨架成分及孔隙度。

 

上式中，V1为长石石英砂岩的含量，V2为煤的含量，为孔隙度，Tma1、Tma2、TF分别为长石石英砂岩、煤和流体(水)的补偿声波时差，CNL1、CNL2、NF分别为长石石英砂岩、煤和流体的补偿中子。

当地层不含煤时，则岩石骨架由长石石英砂岩、钙质、岩屑组成，与孔隙流体构成两个三角形，如图1所示。

钙质与岩屑处于同一个岩性三角形，如果测井资料点落入该三角形内，则只能求出钙质与岩屑，没有长石石英组分，这与地质特征不符。另外钙质与岩屑所处的岩性三角形非常小，当岩屑的中子或声波时差落入钙质线时，则无法构成三角形。鉴于上述原因，将钙质与岩屑以一种骨架参与岩性三角形的处理。具体处理方法为：

在补偿中子～补偿声波交会图上，由补偿中子与补偿声波的位置，作到钙质与岩屑连线的垂线，如果垂足位于钙质与岩屑的连线中间，则混合骨架成分由垂足到两种岩性点的距离进行计算；如果垂足位于钙质的左边，说明没有岩屑，混合骨架等于钙质的骨架；如果垂足位于岩屑的右边，说明没有钙质，混合骨架等于岩屑的骨架。如图2所示。

设垂足到钙质点的距离为L1,到岩屑点的距离为L2，则混合骨架的补偿中子和补偿声波值可用下式计算：

 

上式中，为混合岩性的补偿中子值，为钙质的补偿中子值，为岩屑的补偿中子值，为混合岩性的补偿声波值， 为钙质的补偿声波值，为岩屑的补偿声波值；

这样，用长石石英砂岩、混合骨架及水组成的岩性三角形可求解长石石英砂岩、混合矿物及孔隙度的含量，然后对混合矿物成分V_混用下式进行分配，就可得出钙质和岩屑的含量。

 

通过以上求解，就可得出长石石英砂岩、钙质、岩屑及孔隙度各组分的大小。

设置长石石英含量为V1，钙质含量为V2，岩屑含量为V3，煤含量为V4，孔隙度为。对测量井段进行逐点处理，就可得到连续的地质剖面。