石油工程毕业论文.docx

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1、毕业论文测井资料识别层序的方法及问题讨论专业： 石油工程姓名： 指导老师： 目 录一 用测井曲线划分层序地层的依据2二 层序测井响应特征221 准层序组识别特征222 体系域识别特征223 体系域界面特征3三 层序界面的识别331 层序界面的一般识别特征332 声波时差测井资料的识别333 声波时差曲线和电阻率曲线叠合法4四 层序地层单元定量划分方法441 测井曲线活度法442 砂泥比曲线法543 深一频分析法544 最大熵谱分析法(MEM)545 小波分析法546 测井曲线分形特征研究6五 结论6答 谢7参 考 文 献8测井资料识别层序的方法及问题讨论 摘要：自Vai1等人提出层序地层学以来

2、，层序地层研究得到了很快的发展。当前，层序地层的划分主要采用地震、测并、钻井和露头等资料进行综合研究，还普遍使用人工“相面”式综合方法。测井资料反映了地下沉积地层旋回变化的丰富信息，可以用于层序地层划分的测井定量评价研究。用测井资料划分层序，不仅具有较高的纵向分辨率，而且可使地层的纵向划分和横向对比定量化。但是对测井资料的应用是有限制的，测井资料确定的层序具有多解性，划分层序的级别可能不一致，离开井筒范围具有推测性，这就要求在利用测井资料进行层序地层学研究时必须同其它资料相结合。关键词 ： 测井 层序划分 高分辨率 定量评价 多解性一 用测井曲线划分层序地层的依据由层序地层学原理可知，地层具有

3、旋回性，地层的旋回性是地层岩石组合规律的变化特点的反映，岩石组合规律的变化特点必然在测井曲线上有所反映，而这种旋回性在测井资料上表现为粒度和岩性的韵律性，所以层序内部砂泥岩的变化也可作为划分层序的依据。利用测井曲线进行旋回性研究主要是对测井曲线形态组合规律进行研究；而且测井曲线的突变往往反映了层序地层的更迭，以测井曲线为基础提取出的各种参数也是测井曲线某种特征的反映，即可以对应一定的地质和沉积特性。测井曲线具有较高的纵向分辨率，可以划分出大多数地层单元，如层序、准层序组、准层序、层组等 。二 层序测井响应特征21 准层序组识别特征准层序组是具有特征堆砌样式的一种地层序列由成因相关的一套准层序所

4、构成，在测井曲线及岩性剖面上准层序界面具有如下特点3：岩层厚度突变、岩性突变；测井曲线值突然改变 根据准层序的垂向组合关系(叠置样式)，可将准层序组划分为进积、加积和退积三种类型。进积式准层序组常响应与自然电位曲线的厚层高副复合箱形、漏斗特征；退积式准层序组在自然电位曲线上，每个准层序对应于箱形一漏斗特征或漏斗形，向上泥岩基线所占比重越来越大；加积式准层序组，相邻的准层序之间没有明显的沉积岩相侧向移动，准层序内部的砂泥岩、粒度等没明显变化，每个准层序的自然电位曲线有很好的相似性。22 体系域识别特征体系域是一个连续的同期沉积体系的组合。测井层序的划分基础是对准层序组的识别和体系域的分析。低水位

5、体系域：在自然伽马和自然电位测井曲线上，盆底扇呈光滑柱形显示，上、下界面处测井曲线发生突变；斜坡扇呈齿状双卵形显示，上部具有向上变细的钟形特征；前积复合体呈齿状漏斗形显示。在地层倾角测井矢量图上，一般以乱模式为特征，晚期可能出现绿模式或红模式，反映出快速堆积的沉积环境。其顶界是首次洪泛面，底界是层序的底界面L4j。水进体系域：准层序以退积型式叠加。在自然伽马和自然电位测井曲线上，呈齿状钟形显示。在地层倾角测井矢量图上，一般以红模式显示，反映向上变细的沉积环境，其顶界是最大洪泛面。高水位体系域：在自然伽马和自然电位测井曲线上，呈齿状柱形、齿状漏斗形显示。在地层倾角测井矢量图上，一般以绿、蓝模式显

6、示。反映向上变粗的沉积环境，其顶界是层序界面。23 体系域界面特征低水位体系域与水进体系域之间的界面是首次洪泛面。一般来说，它在常规测井曲线上的特征不明显，但在自然伽马能谱曲线上却有比较明显的特征，即首次洪泛面具有低总计数率值，较低的K值、较低的Th值和较高的ThK比值。水进体系域与高水位体系域之间的界面是最大洪泛面，最显著的标志是存在密集段。用测井资料识别密集段的主要判别准则有：(1)密集段在常规测井曲线上的特征。主要表现为：高自然伽马；低自然电位、尖峰状高阻、高密度、高声波(为薄层钙质泥页岩或灰岩反映)；低自然电位、低电阻标志层(反映比较纯的海或湖相泥岩的存在)；位于向上变细的测井响应到向

7、上变粗的测井响应的拐点处(反映相对水平面上升至最大后转为下降的趋势。(2)密集段在自然伽马能谱曲线上的特征。主要表现为高总计数率值，高K 值、高U值、高值和高rhK 比值及低ThU比值。(3)密集段在地层倾角测井矢量图上的特征。密集段在地层倾角测井矢量图上表现为单位长度内计算出的倾角数量多，可信度高，倾角值小，方向一致，为一种小倾角的绿模式显示。(4)密集段的岩性特征和体系域的组合关系。在测井曲线和岩性剖面上，体系域的识别主要依据准层序的叠置方式和砂、泥岩比率变化等。水进体系域内准层序组以退积型为主，向上泥岩比率高；高水。位体系域早期准层序组以前积型为主，向上砂、泥比增高。密集段是水进体系域晚

8、期到高水位体系域早期沉积的地层，泥岩含量高，自生矿物(如海绿石、黄铁矿、菱铁矿)以及某些微量元素密集。三 层序界面的识别31 层序界面的一般识别特征层序界面特征在测井上有明显的反映，其反映的类型和样式概括起来主要有以下3种：(1)层序地层旋回性。这种旋回性在测井资料上表现为粒度和岩性的韵律性，所以层序内部砂泥岩的变化可作为划分层序的依据，而测井曲线的突变往往反映了层序地层的更迭。层序界面位于测井曲线基值发生明显转变的转折点上。(2)层序界面位于反映加积或退积的正旋回和反映进积的反旋回自然电位曲线之间，这是高位体系域发育进积型沉积型沉积体系的测井响应特征。(3)当层序界面位于河流下切作用而形成的

9、下切河道或低位扇体砂底部时，其在测井曲线上，则表现为层序界面位于加积的“箱状”或退积的正旋回“钟形”自然电位曲线底部。划分层序地层的关键在于不同级别层序界面的识别。反映到测井曲线上可表现为不同的幅度和频率(尺度)特征。利用测井资料识别层序界面的方法主要包括：声波时差法、地层倾角测井法、声波时差曲线和电阻率曲线叠合法和成像测井资料等，以下主要介绍我们常用的方法。32 声波时差测井资料的识别声波时差是对 沉积地层的岩性、物性、孔隙和裂缝中的流体性质等因素的综合响应。岩性对声波时差的影响明显，通常在一个层序内部有机碳含量变化是一个渐变过程，表现在声波时差曲线上也是呈渐变过程。CS段形成于最大湖泛面附

10、近，在盆地洼陷带为一套欠补偿条件下形成的泥岩和页岩，有机质含量高，因此，CS段沉积在声波时差曲线上存在明显的响应，常出现异常高值段，在同一层序内最大湖泛面位置达到最高，向上和向下均逐渐变小。33 声波时差曲线和电阻率曲线叠合法将声波时差曲线和电阻率曲线叠合，根据T0C来识别层序界面和密集段。该方法是利用测井曲线重叠法，把刻度合适的孔隙度测井曲线(一般为声波时差线)叠加在电阻率曲线上，对于富含有机质的细粒烃源岩来说，2条曲线存在幅度差，定义为AlgR。一般情况下，Algn与烃源岩中的有机碳含量成正比。在未成熟的烃源岩中，2条曲线分离是由孔隙度影响造成的；在成熟的烃源岩中，生成的烃类替代了岩石孔隙

11、中的水，导致电阻率增大，使2条曲线产生更大的差异(或幅度差)。在单一层序地层剖面中，TOC的峰值与最大海(湖)泛面对应，且CS段多为TOC高值段，层序界面常对应于TOC的低谷。因此，声波时差曲线和电阻率曲线叠合图上的,lgn与层序界面和CS段间存在良好的对应关系。algR方法适用于沉积盆地内的正常沉积地层。一个层序内的沉积地层与水体深度关系密切，水深在垂向上存在明显的深浅变化，这种变化一般将影响沉积地层中的TOC值。而陆上沉积或干盐湖沉积与水体深度无关，沉积地层中的有机质含量很低，因此，AlgR方法在此类地层中基本不适用。四 层序地层单元定量划分方法在不同岩性的地层分界面上，特别是在层序地层单

12、元的分界面上，地层物理性质的变化最为明显，测井曲线往往表现为突变。利用该特性，通过研究层序地层单元界面在不同测井曲线上所表现出的不同幅度和频率特征，可以进行层序地层单元的定量划分。目前已提出许多方法，如研究测井曲线能量和幅度的活度法、砂泥比曲线法、研究测井曲线频率(尺度)和功率谱的深一频分析法、最大熵谱分析法、小波分析法、研究测井相似性的分形分析法等。41 测井曲线活度法测井曲线的动态性的变化可以用测井曲线的活度来表示。活度函数的定义为广H +(L2)E(Ho)一I IX(H)一x(H)。dH JHo-(L2)式中：E(H。)深度Ho处的测井曲线活度；L 计算活度时窗口长度；X(H) 测井曲线

13、值；(H) 测井曲线在H0上、下各L2范围内的平均值。活度法主要用于准层序单元的识别，其原理反映了测井曲线能量的变化，进而表现了准层序内部水深逐渐变浅的变化规律。准层序界面往往是以不整合面、海泛面或侵蚀面为主，表现为界面两侧岩性的突变。这在测井曲线上会有明显的响应，通过计算测井曲线的活度可以提高测井曲线识别准层序界面的分辨率。由于不同的测井曲线反映的物理性质有所不同，在实际的层序地层单元划分中，还可以综合多条测井曲线活度来进行加权分析，把测井曲线的不同表现性质通过测井的活度能量有机的结合起来。在选定了参与准层序划分的测井曲线后，分别计算各自的活度并按权系数相加，求出综合活度曲线。利用综合活度曲

14、线极大值作为层序地层单元划分的参考界面。综合活度曲线具有各种曲线的分层特点，使得划分的准层序更具有参考性。42 砂泥比曲线法用砂泥比曲线法进行层序地层单元划分的原理是在基准面变化过程中，可容空间与沉积物补给通量比值(AS)决定了沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型以及岩石结构。当AS1时，地层发生退积；当AS=1时，地层发生加积；当AS1时，地层发生前积。钻井剖面上砂泥比值及其旋回变化能近似地定量反映AS的变化，据砂泥岩比值曲线形态可划分准层序组界面及其类型。当曲线由下及上逐渐变大时则为进积，若自下及上逐渐变d,N为退积，保持基本稳定则为加积。一般利用自然伽马曲线求取砂泥比曲线，并根据

15、曲线自动识别基准面旋回，从而识别对应的层序地层单元(一般对应于准层序组单元)。砂泥比曲线具体计算公式l9 如下：D GR 一CaR ，0、一GR -GR式中：R 砂岩泥岩体积比；GR 自然伽马值；GR 纯泥岩自然伽马测井值；GR枷 纯砂岩自然伽马测井值。43 深一频分析法深一频分析是将测井数据从深度域转换为频率域，在频率域对测井数据由低频到高频进行滤波扫描产生系列带通滤波记录，然后反变换到深度域，根据不同频率谐波的深度域反映，划分不同级次的旋回及地层。目前深一频分析常用的方法是深度域分频扫描和滑动窗深度域主频分析口引。深度域分频扫描的方法是根据层厚与频率的对应关系，可把不同级次的旋回和地层与不同频率相对应。基于这种假设，首先将测井曲线的全井段进行深一频转换，再将得出的频谱按一定的频段从低频到高频进行滤波，产生一系列带通滤波记录，然后将不同频段的记录分别进行反变换，得到多条对应不同频段的深度域记录。最后选取特定频率对应的曲线，划分相应级别的地层。滑动窗深度