梨樹斷陷東南斜坡帶砂礫巖巖性識別方法研究

張麗華，潘保芝，劉思慧，韓雪，李萬才，黃晨

（1.吉林大學(xué)地球探測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，吉林長春130026；2.中國石化東北油氣分公司，吉林長春130062）

摘要：應(yīng)用交會圖法和構(gòu)建巖性敏感指示曲線法識別梨樹斷陷東南斜坡帶砂礫巖巖性。選取聲波時差、自然伽馬和深探測電阻率曲線構(gòu)建巖性敏感指示曲線ILS，巖性敏感指數(shù)曲線能夠較好地反映巖石粒度的變化，砂礫巖ILS＞1，砂巖ILS在0.3～1之間，泥巖ILS＜0.3。巖石含量模型能定量計算出泥巖、砂巖和礫巖含量，與錄井所描述的巖性有好的對應(yīng)性，能夠正確識別出典型的砂礫巖、砂巖和泥巖。從而為砂礫巖儲層的測井評價等后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：測井解釋；砂礫巖；巖性識別；交會圖；指示曲線；梨樹斷陷

中圖分類號：P631.84 文獻標(biāo)識碼：A

梨樹斷陷東南斜坡帶砂礫巖巖性識別方法研究

張麗華1，潘保芝1，劉思慧1，韓雪1，李萬才2，黃晨2

（1.吉林大學(xué)地球探測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，吉林長春130026；2.中國石化東北油氣分公司，吉林長春130062）

摘要：應(yīng)用交會圖法和構(gòu)建巖性敏感指示曲線法識別梨樹斷陷東南斜坡帶砂礫巖巖性。選取聲波時差、自然伽馬和深探測電阻率曲線構(gòu)建巖性敏感指示曲線ILS，巖性敏感指數(shù)曲線能夠較好地反映巖石粒度的變化，砂礫巖ILS＞1，砂巖ILS在0.3～1之間，泥巖ILS＜0.3。巖石含量模型能定量計算出泥巖、砂巖和礫巖含量，與錄井所描述的巖性有好的對應(yīng)性，能夠正確識別出典型的砂礫巖、砂巖和泥巖。從而為砂礫巖儲層的測井評價等后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：測井解釋；砂礫巖；巖性識別；交會圖；指示曲線；梨樹斷陷

中圖分類號：P631.84 文獻標(biāo)識碼：A

0 引 言

梨樹斷陷近年來在下白堊統(tǒng)營城組、沙河子組砂礫巖儲層中發(fā)現(xiàn)了良好的油氣顯示，因此，砂礫巖巖性準(zhǔn)確識別及其在研究區(qū)的分布規(guī)律成為梨樹斷陷近期重點研究目標(biāo)之一。砂礫巖由于堆積速度快、成分復(fù)雜、結(jié)構(gòu)和成分成熟度低以及泥質(zhì)含量高等特點，導(dǎo)致在儲層參數(shù)解釋中骨架參數(shù)等難以準(zhǔn)確獲取，在測井曲線上表現(xiàn)復(fù)雜多樣［1－4］，部分砂礫巖與砂巖、粉砂巖無論從電性還是放射性上均難于區(qū)分，因此對梨樹斷陷東南斜坡帶開展了以砂礫巖為主要識別目標(biāo)的巖性識別研究。

梨樹斷陷東南斜坡帶下白堊統(tǒng)營城組、沙河子組含有大量砂礫巖，來源主要為扇三角洲前緣、辨狀河三角洲平原及近岸水下扇沉積物［5］。沉積物特點是近物源快速堆積，搬運距離短、成分復(fù)雜、分選磨圓差、結(jié)構(gòu)成熟度低、泥質(zhì)含量變化大。在巖性識別上，與砂巖相比砂礫巖成分和粒徑變化大，雜基成分復(fù)雜。通過取心巖心與測井?dāng)?shù)據(jù)對比上發(fā)現(xiàn)，巖性對測井?dāng)?shù)值的控制要大于含油氣性的影響，因此可通過比較分析電性及放射性等測井響應(yīng)的差異對巖性進行識別。

1 巖性敏感指示曲線法

常規(guī)測井曲線中，聲波時差、中子、密度、深電阻率和自然伽馬測井曲線均能較好地反映巖性［6－7］，但是受儲層非均質(zhì)性影響，應(yīng)用單條曲線區(qū)分巖性均具有較大的不確定性。為此，選取聲波時差、自然伽馬和深探測電阻率曲線構(gòu)建巖性敏感指示曲線ILS（Lithology Sensitive Index）。統(tǒng)計繪制各巖性點聲波時差Δt與GR和Rt的交會圖（見圖1，圖2）。從圖1、圖2中可以看到存在明顯的負相關(guān)關(guān)系。隨著Δt的增大，巖石的粒序逐漸變細。根據(jù)以上關(guān)系，引入自然伽馬和深探測電阻率建立巖性識別曲線ILS。ILS由高到低，代表著粒序逐漸變細，巖性也由礫巖逐步過渡為礫狀砂巖、含礫砂巖、砂巖、細砂巖、粉砂巖和泥巖。

式中，ILS為巖性敏感指數(shù)曲線；Δt為聲波時差測井值，μs／m；R0為100%含水巖石電阻率值，Ω·m；GR為自然伽馬測井值，API。

經(jīng)巖心薄片鑒定對ILS進行刻度，得到泥巖、粉砂巖、細砂巖、含礫砂巖、礫狀砂巖和礫巖的ILS劃分標(biāo)準(zhǔn)。在梨樹斷陷砂礫巖儲層，巖性劃分標(biāo)準(zhǔn)為砂礫巖ILS＞1，砂巖ILS在0.3～1之間，泥巖ILS＜0.3。

2 巖石成分與含量計算模型

根據(jù)薄片分析資料，研究區(qū)巖石主要由礫巖、砂巖和泥巖組成。在釷與鉀的交會圖上，它們與泥巖組成三角形（見圖3）。資料點落入三角形內(nèi)，認為是由3種成分各占一定的比例所組成。設(shè)泥巖、砂巖和礫巖所占的比例分別為V1、V2、V3；它們的釷值分別為Thma1、Thma2、Thma3；鉀分別為Kma1、Kma2、Kma3。當(dāng)前資料點的釷和鉀測井值分別為Th、K。根據(jù)體積模型，可以建立以下方程

解方程組（2）的矩陣方程為

式中，C－1是C的逆矩陣。

求出V1、V2、V3，即可求出礫巖、砂巖和泥巖的體積。

由于研究區(qū)有一些井沒有測量鈾、釷和鉀測井曲線，不能用釷－鉀交會圖方法計算礫巖、砂巖和泥巖的百分比。因此，用自然伽馬－電阻率交會圖按照上述方法計算礫巖、砂巖和泥巖的百分比。圖4是各種巖性自然伽馬－電阻率交會圖。

圖3 巖石成分識別及含量分解圖

圖4 各種巖性自然伽馬GR與電阻率Rt交會圖

3 應(yīng)用實例

對研究區(qū)多口井進行了ILS曲線和體積分析的計算。圖5和圖6分別為A井和B井的巖性指示曲線和體積分析圖。在圖5中，深度1 332.5～1 346m井段錄井巖性為砂礫巖，計算的巖性敏感曲線ILS的值平均為1.1，計算的礫的含量平均為50%。在1 324～1 328m井段，錄井巖性為砂巖，計算的巖性敏感曲線ILS的值平均為0.9，計算的礫的含量平均為8%。在圖6中，深度2 076～2 082.4m井段錄井巖性為泥巖，計算的巖性敏感曲線ILS的平均值為0.24。在2 082.4～2 085m井段，錄井巖性為粉砂巖，計算的巖性敏感曲線ILS的平均值為0.5，計算的礫的含量為0。在2 085～2 089m井段錄井巖性為含礫砂巖，計算的巖性敏感曲線ILS的平均值為0.97，計算的礫的含量平均為7%。從圖5、圖6中可以看出，計算的巖性指示曲線和計算的泥巖、砂巖和礫巖含量所指示的巖性基本與地質(zhì)錄井的一致。

圖5 A井計算的巖性指示曲線和體積分析圖

圖6 B井計算巖性指示曲線和體積分析圖

4 結(jié) 論

（1）應(yīng)用構(gòu)建的巖性敏感指示曲線ILS對巖性進行識別，方法簡單，直觀有效，剔除了無效巖性，為儲層的劃分和流體的識別奠定了基礎(chǔ)；巖性敏感指數(shù)曲線能夠較好地反映粒度的變化；巖石含量模型能定量計算出泥巖、砂巖和礫的含量。

（2）定性與定量相結(jié)合的方法明顯提高了巖性粒度區(qū)分的精度，與錄井所描述的巖性有好的對應(yīng)性，可正確識別典型的砂礫巖、砂巖和泥巖。

［1］ 張晉言，孫建孟，劉海河，等.鹽家油田深層砂礫巖儲層巖性自動識別新技術(shù)［J］.測井技術(shù)，2011，35（5）：447－450.

［2］ 顧玉君，申曉娟，吳愛紅，等.泌陽凹陷南部陡坡帶砂礫巖儲層巖性識別［J］.石油地質(zhì)與工程，2009，23（2）：40－43.

［3］ 李慶昌.礫巖油田開發(fā)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

［4］ 魯國明.東營凹陷深層砂礫巖巖性測井綜合識別技術(shù)［J］.測井技術(shù)，2010，34（2）：168－171.

［5］ 董清水，趙占銀，劉招君，等.半地塹式斷陷盆地的油氣成藏模式——以松遼盆地梨樹斷陷為例［J］.吉林大學(xué)學(xué)報：地球科學(xué)版，2003，33（1）：43－46.

［6］ 韓琳，張建民，邢艷娟，等.元素俘獲譜測井（ECS）結(jié)合QAPF法識別火成巖巖性［J］.測井技術(shù)，2010，34（1）：48－51.

［7］ 張瑩，潘保芝.多種巖性分類方法在火山巖巖性識別中的應(yīng)用［J］.測井技術(shù)，2011，35（5）：475－479.

On Lithology Identification Methods of Glutinite in Southeast Ramp Region of Lishu Fault Depression

ZHANG Lihua1，PAN Baozhi1，LIU Sihui1，HAN Xue1，LI Wancai2，HUANG Chen2
（1.College of Geo－exploration Science and Technology，Jilin University，Changchun，Jilin 130026，China；2.Northeast Oilfield Branch Company，SINOPEC，Changchun，Jilin 130062，China）

It is difficult to identify lithology of glutinite in reservoir logging evaluation.Crossplot method and lithology－sensitive index curve method are applied to indentify glutinite lithology in southeast ramp region of Lishu fault depression.Constructed is lithology－sensitive index curve（ILS）with acoustic time difference，natural gamma and deep detection resistivity curves.The ILScurve can reflect the granularity of rock change：ILSof the glutinite is greater than 1；ILSof sand is between 0.3and 1；ILSof mudstone is less than 0.3.The rock content model can quantitatively compute contents of mudstone，sand stone and glutinite.The calculation results accord with the lithology given by logging，and can identify typical glutinite，sand and shale.Therefore，it provides foundation for glutinite reservoir log evaluation.

log interpretation，glutinite，lithology identification，cross plot，index curve，Lishu fault depression

2012－05－03 本文編輯 余迎）

1004－1338（2012）04－0370－03

國家自然科學(xué)基金（編號：41174096）和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目（編號：201103039）資助

張麗華，女，1974年生，博士，從事石油地球物理測井的處理與解釋研究。