首页 / 专利库 / 地球科学 / 沉积岩 / 一种细粒沉积岩岩心归位的方法

一种细粒沉积岩岩心归位的方法

阅读:666发布:2020-05-17

专利汇可以提供一种细粒沉积岩岩心归位的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种细粒 沉积岩 岩心 归位的方法,包括以下步骤:1)数据收集及资料准备;2)利用敏感 测井 曲线建立岩性测井图版;3)利用测井岩性进行典型岩性段和岩性组合段的选取、标定,和岩心厘米级精细描述或岩心扫描图像对比分析,进行岩心的整体初步归位;4)利用分析化验资料和岩心厘米级精细描述对初步归位岩心进行局部精细归位。本发明目的在于提供一种基于“化验数据‑岩心描述‑岩心图像‑岩性组合‑测井曲线”多参数联合进行细粒沉积岩岩心归位的方法,为降低细粒沉积岩层系中非常规油气的勘探 风 险、提高高产、高效井位的勘探成功率提供切实可行的技术体系。,下面是一种细粒沉积岩岩心归位的方法专利的具体信息内容。

1.一种细粒沉积岩岩心归位的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤S1:数据收集及资料准备;
步骤S2:利用敏感测井曲线建立测井岩性图版,识别测井尺度的岩性;
步骤S3:利用测井岩性进行典型岩性段和岩性组合段的选取、标定,和岩心厘米级精细描述或岩心扫描图像对比分析,进行岩心的整体初步归位;
步骤S4:利用分析化验资料和岩心厘米级精细描述对初步归位岩心进行局部精细归位。
2.根据权利要求1所述的一种细粒沉积岩岩心归位的方法,其特征在于:具体的,对于步骤S1:关键取心井,所有岩心进行剖切、抛光及普光、荧光扫描并开展厘米级精细描述,将岩心普光及荧光扫描图像、岩心厘米级精细描述资料、敏感测井曲线、分析化验资料导入地质软件,为后续分析做好准备。
3.根据权利要求1所述的一种细粒沉积岩岩心归位的方法,其特征在于:对于步骤S2:
资料调研及典型岩性综合分析发现,肉眼观察到的泥质岩、泥页岩砂岩具有不同的测井响应,通过AC及DEN值的大小将泥质云岩和泥页岩区分开,通过CN值的大小可以将泥质云岩和砂岩区分开,并最终建立了不同岩性的测井解释图版及测井值分布表。
4.根据权利要求1所述的一种细粒沉积岩岩心归位的方法,其特征在于:对于步骤S3:
利用该测井图版可以将细粒沉积岩中肉眼可以观察尺度的泥质云岩、泥页岩和砂岩区分开来。
5.根据权利要求1所述的一种细粒沉积岩岩心归位的方法,其特征在于:对于步骤S4:
在岩心的整体初步归位的基础上,再利用有机质丰度、全岩X射线衍射矿物组分、物性、元素含量等分析化验资料和岩心厘米级精细描述对初步归位岩心进行局部精细归位。

说明书全文

一种细粒沉积岩岩心归位的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种岩心归位的方法,具体为一种细粒沉积岩岩心归位的方 法,属于石油勘探技术领域。

背景技术

[0002] 随着常规油气勘探程度的不断提高,勘探难度日益增大、勘探成本与日 俱增,寻找新的接替领域成为当今油气勘探的重要问题之一。非常规油气尤 其是致密油气、页岩油气等具有油气资源丰富、勘探潜大、勘探程度低的 特征,随着勘探技术的不断进步及认识程度的不断加深,致密油气、页岩油 气等已成为重要的油气接替领域之一,北美Bakken、Eagle ford等在致密油、 页岩油、页岩气等方面已实现规模性开发;国内鄂尔多斯盆地、四川盆地、 渤海湾盆地等在致密油气、页岩油气等领域也取得重大突破,许多区域已开 始大规模勘探开发。由于大部分致密油气、页岩油气呈大面积、低丰度、弥 散式分布在半深湖-深湖细粒沉积区的细粒沉积岩中,局部富集形成甜点,甜 点具有隐蔽性强、分布规律复杂、寻找难度大的典型特征,利用系统取心、 大量分析化验测试及测录井资料对细粒沉积岩开展精细研究、寻找甜点,是 实现油气有效勘探开发的关键。其中岩心是最直观、最可靠地反映地下地质 特征的第一性资料,通过岩心分析,可以考察古生物特征,确定地层时代, 进行地层对比,研究地层岩性、电性、物性、含油气性、源岩特性、脆性、 敏感性及地应力特性等;通过岩心岩性、沉积构造的观察,判断沉积环境; 了解地层倾、地层接触关系、断层位置等构造和断层情况;检查开发效果, 了解开发过程中所必须的资料数据等。
[0003] 由于测井系统中的电缆和钻井取心中的钻杆张力的差异,导致岩心深度 和测井资料深度存在一定的差异,所以在对岩心资料开展分析研究之前,首 要工作是进行岩心归位,为后期岩电关系分析等精细研究奠定基础。在岩心 归位方法方面,过去主要采用人工手动的方法,以肉眼观察的典型岩性段或 岩性组合段为标志层分段控制归位,这类方法主要针对标志层明显的砂泥岩 组合剖面相对有效且主观性较强(吴元燕,吴胜和等.油矿地质学[M].北京, 石油工业出版社,2005.),但细粒沉积岩岩性复杂、不易识别,导致肉眼难 以寻找典型岩性段或岩性组合段当做标志层;匡立春等利用高分辨率的核磁 共振测井孔隙度和高分析密度的注氦分析孔隙度对比分析结合微电阻率扫描 图像和岩心扫描图像相对比分析的方法进行岩心归位,但对于缺乏这类资料 的井无法应用且成本较高;李洪奇等提出了基于粒子群算法声波测井岩心 自动归位技术,这类方法计算繁琐且主要针对砂泥岩剖面相对适用;王艳琴 等研究了岩心伽在岩心深度归位上的应用,但细粒沉积岩自然伽马曲线不 敏感,对比存在较大困难及多解性;吴兴能等提出了基于Sufer软件的FMI 资料岩心归位法,一雄、聂昕等主要通过成像测井图像和岩心扫描图像的 对比,用相同的构造特征来实现岩心归位,对于岩性易于识别的常规砂泥岩 剖面相对有效,但对于细粒相区细粒沉积岩,成像测井及岩心扫描尺度的观 察均难以准确识别岩性,在进行岩心归位时存在较大难度及较高的误差,可 操作性较差。针对以上问题,本发明旨在总结一种细粒沉积岩岩心归位的简 单方便、易于操作、准确性高的方法,为后续精细研究鉴定良好的资料基础, 降低非常规油气勘探开发的险。

发明内容

[0004] 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种细粒沉积岩岩心归位 的方法,为降低细粒沉积岩层系中非常规油气的勘探风险、提高高产、高效 井位的勘探成功率提供切实可行的技术体系。
[0005] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的,一种细粒沉积岩岩心归位的方 法,包括以下步骤:
[0006] 步骤S1:数据收集及资料准备;
[0007] 步骤S2:利用敏感测井曲线建立测井岩性图版,识别测井尺度的岩性;
[0008] 步骤S3:利用测井岩性进行典型岩性段和岩性组合段的选取、标定,和 岩心厘米级精细描述或岩心扫描图像对比分析,进行岩心的整体初步归位;
[0009] 步骤S4:利用分析化验资料和岩心厘米级精细描述对初步归位岩心进行 局部精细归位。
[0010] 优选的,具体的,对于步骤S1:关键取心井,所有岩心进行剖切、抛光 及普光、荧光扫描并开展厘米级精细描述,将岩心普光及荧光扫描图像、岩 心厘米级精细描述资料、敏感测井曲线、分析化验资料导入地质软件,为后 续分析做好准备。
[0011] 优选的,对于步骤S2:资料调研及典型岩性综合分析发现,肉眼观察到 的泥质岩、泥页岩和砂岩具有不同的测井响应,通过AC及DEN值的大小将 泥质云岩和泥页岩区分开,通过CN值的大小可以将泥质云岩和砂岩区分开, 并最终建立了不同岩性的测井解释图版及测井值分布表。
[0012] 优选的,对于步骤S3:利用该测井图版可以将细粒沉积岩中肉眼可以观 察尺度的泥质云岩、泥页岩和砂岩区分开来。
[0013] 优选的,对于步骤S4:在岩心的整体初步归位的基础上,再利用有机质 丰度、全岩X射线衍射矿物组分、物性、元素含量等分析化验资料和岩心厘 米级精细描述对初步归位岩心进行局部精细归位。
[0014] 本发明的有益效果是:
[0015] 1)利用声波时差曲线(AC)、补偿密度曲线(DEN)、补偿中子(CN) 等敏感测井曲线所建立的测井岩性图版,可以有效的将酸盐岩类、泥页岩 类和砂岩类区分开,解决细粒沉积岩尤其是泥页岩类岩性识别困难的问题, 提高标志层选取、标定的准确率,进而提高岩心整体初步归位的效率及精度
[0016] 2)在岩心整体归位后,结合有机质丰度参数(TOC、S1+S2、氯仿沥青“A” 等)、全岩X射线衍射数据(碳酸盐矿物含量、陆源碎屑矿物含量、黏土含量 等)、物性参数(注氦分析孔隙度)、微量元素数据(Sr、Ba等元素)和岩 心厘米级精细描述资料进行局部精细归位,可以实现对细粒沉积岩的精确归 位,容易操作、成本低且准确率高。有良好的经济效益和社会效益,适合推 广使用。附图说明
[0017] 图1为本发明一种细粒沉积岩岩心归位的方法实施例流程图
[0018] 图2为测井岩性图版;
[0019] 图3为敏感测井曲线交汇“绿模式”和“非绿模式”岩性识别模型;
[0020] 图4为示例段岩心归位前和归位后的对比图;
[0021] 图5为质含量与AC值相关关系图;
[0022] 图6为TOC与AC值相关关系图。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0024] 请参阅图1-6所示,细粒沉积岩:由粒径小于62.5μm的细粒沉积物占 50%以上所组成的沉积岩叫细粒沉积岩,其成分主要包含黏土矿物、粉砂、 碳酸盐、有机质等。
[0025] 岩性组合:两套或多套岩性明显、特征典型的地层组合。
[0026] 标志层:是指岩性明显、特征突出的岩性段或岩性组合段。
[0027] 岩心扫描图像:实物岩心的普光及荧光扫描图像,代表岩心易于操作对 比。
[0028] 全岩X射线衍射矿物组分:对样品进行X衍射全岩分析获得样品的矿物 组成,包括黏土、石英长石、斜长石、方解石、白云石、黄矿等,精 度高,可以据此进行岩性命名及分类。
[0029] 岩心厘米级精细描述:肉眼观察的、精度达到厘米级的岩性综合描述, 即取心段岩性的综合反映,代表实物岩心。
[0030] 钙质含量:白云石与方解石之和,因本示例区主要以白云石为主,方解 石含量低,所以钙质含量较高时,岩性主要为白云岩。
[0031] 本示例以G-108-8井取心段为例对岩心归位方法进行阐述。该井位于黄骅 坳陷沧东凹陷孔西斜坡,是该凹陷细粒相区一口关键井,孔二段连续取心进 尺500m,心长495.7m,分26次取心,分析化验资料上万次,同时配套完 整的测录井资料,具备利用该方法进行岩心精细归位的良好条件,本示例仅 选取该井第一次和第二次连续取心段进行演示操作,示例段取心深度为 2915-2957m,心长42m,收获率100%。
[0032] 图1是本发明一种细粒沉积岩岩心归位的方法实施例的流程图,本实施 例具体步骤包括:
[0033] 步骤S1:数据收集及资料准备;
[0034] 步骤S2:利用敏感测井曲线建立测井岩性图版,识别测井尺度的岩性;
[0035] 步骤S3:利用测井岩性进行典型岩性段和岩性组合段的选取、标定,和 岩心厘米级精细描述或岩心扫描图像对比分析,进行岩心的整体初步归位;
[0036] 步骤S4:利用分析化验资料和岩心厘米级精细描述对初步归位岩心进行 局部精细归位。
[0037] 具体的,对于步骤S1:关键取心井G-108-8井孔二段连续取心495.7m, 自下而上可划分Ek24SQ①、Ek24SQ②等10个五级层序,岩心资料揭示Ek24SQ ①、Ek22SQ⑧为致密砂岩段,其余为非砂岩段,肉眼观察主要以灰黑色、深 灰色泥页岩(油页岩)为主,夹少量薄层质纯灰褐色、褐色白云岩,局部可 见砂质条带、砂质团块富集。该取心段具有丰富翔实的分析化验资料,设计 全岩X射线衍射及TOC、S1+S2、氯仿沥青“A”等测试样品均在1000块次 以上,注氦分析孔隙度300余块次,微量元素100余块次。所有岩心进行剖 切、抛光及普光、荧光扫描并开展厘米级精细描述。将岩心普光及荧光扫描 图像、岩心厘米级精细描述资料、敏感测井曲线(AC、DEN、CN等)、分 析化验资料等导入地质软件(在此以Resform地质工作平台为例),为后续 分析做好准备。
[0038] 对于步骤S2:资料调研及典型岩性综合分析发现,肉眼观察到的泥质云 岩、泥页岩和砂岩具有不同的测井响应,通过AC及DEN值的大小将泥质云 岩和泥页岩区分开,通过CN值的大小可以将泥质云岩和砂岩区分开,并最终 建立了不同岩性的测井解释图版及测井值分布表(图2、表1)。
[0039] 表1不同岩性的测井解释图版及测井值分布表
[0040]注:最小值-最大值/平均值
[0041] 对于步骤S3:利用该测井图版可以将细粒沉积岩中肉眼可以观察尺度的 泥质云岩、泥页岩和砂岩区分开来,为了更加直观的识别岩性,基于上述原 理,将AC和DEN曲线均从小到大进行刻度并使二者进行交汇,当AC曲线 在左、DEN曲线在右时充填绿色,此时充填绿色部分表示钙质含量较高,以 白云岩类为主,称之为“绿模式”,由于白云岩具有低AC值、高DEN值的 特征,所以“绿模式”越宽(即AC-DEN曲线幅度差越大)表示钙质含量越 高,白云岩越纯;当AC曲线在右、DEN曲线在左时不充填颜色,此时以泥 页岩类为主,钙质含量低,称之为“非绿模式”,且AC-DEN曲线幅度差越 大钙质含量越低,利用该曲线交汇方法可在Resform中方便的将非砂岩的岩 类识别出来(图3)。将该方法应用到示例段,同时将AC曲线分别和TOC 数据、钙质数据放至同一数据道,发现示例段存在三个相对明显的标志层(图 4),2918.14-2933m为“绿模式”为主层段,白云岩类相对发育,中间夹薄 层泥页岩类,视作标志层1;2933-2945.65m为“非绿模式”发育层段,以泥 页岩类为主,AC曲线呈卧倒“m型”,视作标志层2;2945.65-2957m为“绿 模式”与“非绿模式”间互出现层段,为白云岩类和泥页岩类的互层段,视 作标志层3,中间存在三个厚度略大的“绿模式”段,可视作次级标志层①、 标志层②、标志层③。对比发现,归位前的岩心扫描图片、岩心厘米级精细 描述、全岩X射线衍射钙质含量与TOC均与测井岩性存在明显的偏差,典型 偏差主要有以下3个,偏差一:2915-2917m取心段泥质云岩较发育,中间夹 薄层云质泥岩,而对应AC-DEN曲线交互段基本不存在“绿模式”段,主要 为“非绿模式”发育段;偏差二:2928.8-2942.3m取心段以相对厚层泥页岩类 为主,基本不存在明显的“绿模式”,而对应AC-DEN曲线2928.8-2933m为 典型的“绿模式”段;偏差三:“绿模式”次级标志层①、标志层②、标志 层③对应的岩类均非白云岩类,但2942.2-2942.7m、2946.3-2946.5m、 2951.3-2952m存在三个明显的白云岩类发育段。通过对上述存在的偏差,对 比测井岩性3个标志层,可以明显看出,2915.1-
2928.8m白云岩类发育段与标 志层1较为对应,2928.8-2942.2m泥页岩类发育段与标志层2“m型”较为对 应,2942.2-2942.7m、2946.3-2946.5m、2951.3-2952m三个白云岩类段与次级 标志层①、标志层②、标志层③较为对应,依据标志层1,将岩心段整体下移 2.9m,发现仍存在一定偏差:标志层1底部近1m厚无对应的白云岩类,“m 型”段底部测井岩性为泥页岩类对应着取心段一套白云岩较为发育段, 2942.2-2942.7m、2946.3-2946.5m、2951.3-2952m三个白云岩类段与次级标志 层①、标志层②、标志层③也存在近1m的偏差,所以再进行综合归位,往下 再移动1m,发现3个标志层基本和取心段能够较好的吻合,所以取心段整体 往下移3.9m,完成示例段的整体初步归位。
[0042] 有时因取心率不足100%出现某些标志层与实际岩心对齐,其它的标志层 与实际岩心不对齐,这时候需要进行重新调整归位,并遵循“先易后难、先 整体后局部”的原则,即先归位容易归位的岩心,控制上、下岩心归位深度, 同时单次岩心局部归位服从整体归位,找出缺失段,实现归位误差最小化, 在处理缺失段时和常规方法一致即可。
[0043] 对于步骤S4:在岩心的整体初步归位的基础上,再利用有机质丰度、全 岩X射线衍射矿物组分、物性、元素含量等分析化验资料和岩心厘米级精细 描述对初步归位岩心进行局部精细归位。在此以数据较为充足的全岩X射线 衍射钙质含量和TOC数据为例进行详细阐述,其中示例段以泥质云岩、云质 泥岩为主,夹少量白云岩及泥页岩,全岩X射线衍射数据137点,TOC数据 134点,数据点分布相对均匀,能够较好的反映纵向分布规律(图4)。
[0044] 可以利用全岩X射线衍射钙质含量进行精细归位的原理是:白云岩具有 低AC值、高DEN值的特征,钙质含量越高,AC值越低、DEN值越高,所 以“绿模式”越宽(即AC-DEN曲线幅度差越大)表示白云岩越纯;反之“非 绿模式”AC值越大、DEN值越小则反映钙质含量越低。所以利用AC曲线和 DEN曲线之间的左右位置关系及幅度差大小,可以较好的反映地层中钙质含 量高低。整体初步归位以后发现:钙质含量与AC值之间存在明显的负相关性 (图5),相关系数达80%以上,且随着AC值的增加钙质含量逐渐降低,所 以AC的幅度变化也能反映钙质含量的高低;TOC与AC值之间存在明显的 正相关性(图6),相关系数也达80%以上,且随着AC值的增加TOC逐渐 增大,所以AC的幅度变化也能反映TOC的高低。由此可见钙质含量与TOC 之间呈负相关性,钙质含量越高TOC越低,所以“绿模式”幅度差越大TOC 越低,反之“非绿模式”幅度差越大则TOC越高。所以全岩X射线衍射钙质 含量与TOC含量数据可以相对精确的反映其岩性,基于此原理,利用精确的 钙质含量、TOC等离散数据和测井岩性进行精细对比,可以实现对初步归位 岩心的局部精细归位。示例段局部精细归位的操作方法:标志层2“m型”段 2936.44m处是“非绿模式”上下最大幅度差位置,此时应对应附近钙质含量 最低值、TOC最高值,对应数据2936.52m相对最为符合条件,取心段应再往 上移动
0.08m;标志层2“m型”段2941.43m处是“非绿模式”上下最大幅 度差位置,此时应对应附近钙质含量最低值、TOC最高值,对应数据2941.50m 相对最为符合条件,取心段应再往上移动
0.07m;标志层3中次级标志层② 2951.02m处是“绿模式”上下最大幅度差位置,此时应对应附近钙质含量最 高值、TOC最低值,对应数据2951.10m相对最为符合条件,取心段应再往上 移动0.08m;标志层3中次级标志层③2955.53m处是“绿模式”上下最大幅 度差位置,此时应对应附近钙质含量最高值、TOC最低值,对应数据2955.61m 相对最为符合条件,取心段应再往上移动0.08m。综合上述4个典型对比标志 的平均移动量,取心段往上移动0.08m相对最为精确,实现取心段的厘米级 精细归位(图4)。在进行局部精细归位时,尽量选取多个分析化验资料丰富 且“绿模式”或“非绿模式”幅度差最明显的位置,求其平均移动量,才能 提高精细归位的准确度。
[0045] 通过整体初步归位及局部精细归位综合分析,示例段往下移动3.82m,即 可较为精确的实现取心段的归位。
[0046] 需要声明的是,当取样数据满足条件时,其它表征有机质丰度的参数 (S1+S2、氯仿沥青“A”等)、矿物组分参数(陆源碎屑含量、黏土含量等)、 物性参数(孔隙度或反映孔隙度的核磁共振测井等)、元素(常量元素、微 量元素等)等分析化验数据均可以实现岩心的局部精细归位,均在专利保护 范围之内。
[0047] 利用该方法实现了对G108-8井26段、连续500m岩心的精细归位,为后 续岩电关系研究及测井岩性模型、测井TOC模型、测井孔隙度模型的建立奠 定了良好的基础,并实现对全区的综合研究。在研究成果的综合指导下,在 致密油有利分布区部署了多口预探井,KN9、GD6×1、G1608等井均获得工 业油流。进一步证实了细粒沉积岩岩心归位方法的可靠性与实用性,在目前 经济技术条件下,该方法预测准确度可以满足致密油勘探其它研究的需求。
[0048] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节, 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实 现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且 是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨 在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0049] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实 施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起 见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也 可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈