本发明涉及石油勘探开发技术领域，尤其涉及一种岩溶角砾岩识别方法。
背景技术：
岩性识别是储层评价的基础工作。目前对储层进行岩性识别。常用的测井识别方法有：交会图法，以及各种数学判别分析方法。
利用常规测井资料识别地层岩性运用最多的是交会图法。交汇图法是选用两种对岩性反应敏感的物理量进行交会来识别地层的岩性，主要是依据不同储层的岩性和流体类型异常在交会图平面上占有不同区域的特点，进行异常划分。常用的有中子-密度交会图、声波时差-密度交会图、中子-声波时差交会图等。交会图具有制作简单、使用方便和快捷的优点，是一种被广泛采用的岩性识别方法。但其缺点是对复杂岩性识别率低。随着技术的发展，针对复杂岩性，一些新的数学判识方法陆续涌现，这些方法主要包括：M-N交汇图、元素测井(ECS)、BP 神经网络等。M-N交汇图是将密度、中子及声波三种岩性曲线适当组合来达到划分岩性的目的。元素测井通过精确测量地层组成元素的含量来鉴别地层沉积矿物含量，以便达到岩性识别的目的。神经网络岩性识别法是选择一定的测井曲线形态特征作为输入向量，并用与此对应的岩性作为输出向量，二者组成一个训练对，由多个训练对组成一个样本集，这样就建立起一系列与实际地质状况相对应的测井相特征。这些新方法的缺点是技术要求复杂，甚至需要新的测井手段。
另外以往的测井岩性识别方法多基于沉积时期岩石矿物组成和结构的差异。但是由于岩溶角砾岩形成于岩溶期成岩作用，其成分结构复杂，不同于沉积作用形成的沉积岩类或者岩浆作用形成的岩浆岩，所以用传统的岩性识别的方法，难以实现对岩溶角砾岩的识别。
技术实现要素：
由于岩溶作用发生时，角砾岩往往比较发育，而且角砾岩往往能代表一定的古地貌位置，因此可以依据岩溶角砾岩来判断岩溶古地貌。针对角砾岩最关键的问题则是岩性识别。
用传统的岩性识别的方法，难以实现对岩溶角砾岩的识别。本发明则从角砾岩的成因出发，统计分析各种不同类型角砾岩的测井响应特征，建立针对性岩溶角砾岩识别模式，以识别不同的岩溶角砾岩。
本发明提出了一种岩溶角砾岩识别方法，包括以下步骤：
S1根据不同的成因，把岩溶角砾岩分为岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩；
S2根据岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩的识别特征从岩芯上识别出岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩；
S3利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的测井曲线上，得出相应取芯段测井曲线的响应特征；
S4根据得出的三类角砾岩的响应特征，建立岩溶角砾岩识别模式，根据该岩溶角砾岩识别模式实现目标层全井段的角砾岩识别。
进一步的，所述步骤S1包括：
S11将由岩溶时期的破碎作用而形成的岩溶角砾岩划分为岩溶破碎角砾岩；
S12将由岩溶过程中洞穴岩石的坍塌而形成的岩溶角砾岩划分为岩溶坍塌角砾岩；
S13将由岩溶时期的地下暗河或者洞穴沉积物形成的岩溶角砾岩划分为岩溶堆积角砾岩。
进一步的，在步骤S2中，根据角砾成分、角砾棱角形状、角砾的可拼接性、角砾间的胶结类型或泥质含量从岩芯上识别出岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩。
进一步的，所述步骤S2进一步包括：
S21若角砾棱角分明且具有可拼接性，角砾间为化学胶结且外源泥质碎屑含量占比小于10％，则判断该岩溶角砾岩为岩溶破碎角砾岩；
S22若角砾呈棱角状且杂乱不可拼接，角砾间为化学胶结且外源泥质碎屑含量占比在10％-25％之间，则判断该岩溶角砾岩为岩溶塌陷角砾岩；
S23若角砾有磨圆且呈现多种不同矿物成分的角砾，并且外源泥质碎屑含量占比大于25％，则判断该岩溶角砾岩为岩溶堆积角砾岩。
在一个实施例中，在步骤S3中，利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的GR曲线上，并分析出相应取芯段的GR曲线的响应特征。
进一步的，所述步骤S3包括：
A1利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的GR曲线上；
A2对相应取芯段的GR曲线进行定性分析，总结相应取芯段的GR曲线的曲线形态，得到相应取芯段的GR曲线的定性特征；
A3对相应取芯段的GR曲线进行定量分析，将相应取芯段的GR值与对应区域内的围岩GR均值进行比较，统计相应取芯段的GR值的范围，得到相应取芯段的GR曲线的定量特征。
在一个实施例中，在步骤S3中，利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的深侧向电阻率曲线上，并分析出相应取芯段的深侧向电阻率曲线的响应特征。
进一步的，所述步骤S3进一步包括：
B1利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的深侧向电阻率曲线上；
B2对相应取芯段的深侧向电阻率曲线进行定性分析，总结相应取芯段的深侧向电阻率曲线的曲线形态，得到相应取芯段的深侧向电阻率曲线的定性特征；
B3对相应取芯段的深侧向电阻率曲线进行定量分析，将相应取芯段的深侧向电阻率值与对应区域内的围岩电阻率值进行比较，统计相应取芯段的深侧向电阻率的范围，得到相应取芯段的深侧向电阻率曲线的定量特征。
在一个实施例中，在步骤S3中，利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的双侧向电阻率曲线上，并分析出相应取芯段的双侧向电阻率曲线的响应特征。
进一步的，所述步骤S3包括：
C1利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的深侧向电阻率曲线以及浅侧向电阻率曲线上；
C2对相应取芯段的深侧向电阻率曲线以及浅侧向电阻率曲线进行定性分析，总结相应取芯段的深侧向电阻率曲线和浅侧向电阻率曲线的曲线形态差异，得到相应取芯段的双侧向电阻率曲线的定性特征；
C3对相应取芯段的深侧向电阻率曲线以及浅侧向电阻率曲线进行定量分析，统计相应取芯段的深侧向电阻率和浅侧向电阻率的比值范围，得到相应取芯段的双侧向电阻率曲线的定量特征。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提出的技术，可以较好地应用于岩溶型储层中。在钻井取芯较少的情况下，能够快速地识别出堆积角砾岩，有助于寻找有利储层发育区。
本发明从成因的角度定义了三类岩溶角砾岩，为角砾岩和岩溶古地貌的研究和刻画奠定重要基础；本发明形成一套进行岩溶角砾岩识别的方法，解决了角砾岩识别难，一定程度上研究不够充分的困难；本发明可操作性强，识别直观、清晰，具有很高的应用价值，其方法步骤可以很方便的推广应用到岩溶地层的勘探开发中。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。在图中：
图1为本发明岩溶角砾岩识别方法的流程图；
图2为本发明岩溶角砾岩识别方法的角砾岩识别模式图一；
图3为本发明岩溶角砾岩识别方法的角砾岩识别模式图二。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例描绘。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，其为本发明岩溶角砾岩识别方法的流程图。如图所示，本发明主要包括以下四个步骤：
步骤S1从岩溶角砾岩成因角度进行岩性分类：本步骤首先对岩溶角砾岩成因进行分析，再根据不同的成因将岩溶角砾岩分为岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，具体步骤为：
S11根据研究分析，岩溶破碎角砾岩形成于岩溶时期的破碎作用，往往仅发生较小的位移；进而将由岩溶时期的破碎作用而形成的岩溶角砾岩划分为岩溶破碎角砾岩；
S12根据研究分析，岩溶坍塌角砾岩形成于岩溶过程中洞穴岩石的坍塌；进而将由岩溶过程中洞穴岩石的坍塌而形成的岩溶角砾岩划分为岩溶坍塌角砾岩
S13岩溶堆积角砾岩形成于岩溶时期的地下暗河或者洞穴沉积物，形成过程类似于碎屑岩沉积，往往经历了短距离的搬运；进而将由岩溶时期的地下暗河或者洞穴沉积物形成的岩溶角砾岩划分为岩溶堆积角砾岩。
综上所述，根据对岩溶角砾岩成因的分析，可以完成对岩性的分类。
另外，堆积角砾岩、破碎角砾岩和坍塌角砾岩在纵向上，可以组成一个完整的溶洞序列。在这三类岩石的组合关系上，往往下部为堆积角砾岩，中间为坍塌角砾岩，上部为破碎角砾岩的组合。本规律可以对岩性分类起到辅助作用。
步骤S2根据岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩的识别特征从岩芯上识别出岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩。其中，岩芯是利用取芯工具，向井内钻取出的岩石样品。步骤S2需要对测试区域的全部岩石样品进行岩性分析以区分出岩石样品上的三类角砾岩，并做记录。
用于从岩芯上识别出岩溶角砾岩类型的识别特征具体为：
S21岩溶破碎角砾岩具有以下识别特征：角砾成分均一，棱角分明，具有很好的可拼接性，角砾间多为化学胶结，基本不含外源泥质碎屑(外源泥质碎屑含量占比小于10％)。
S22岩溶坍塌角砾岩具有以下识别特征：角砾成分相对均一，呈棱角状，杂乱不可拼接，角砾间多为化学胶结，碎屑泥质成分含量相对较少(外源泥质碎屑含量占比在10％-25％之间)。
S23岩溶堆积角砾岩具有以下识别特征：角砾有一定的磨圆，但分选一般较差，可以见到多种不同矿物成分的角砾，并且往往含有大量碎屑泥质含量(外源泥质碎屑含量占比大于25％)，甚至可以表现出一定的正粒序。
根据以上识别特征即可从岩芯上识别出角砾岩类型，其中，泥质含量的多少是判断角砾岩类型的重要依据。
步骤S3利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的常规测井曲线上，并总结相应取芯段常规测井曲线的响应特征。
本步骤需要依次分析出岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩的取芯段常规测井曲线的响应特征，常规测井曲线为已有数据，常规测井曲线可以选取GR曲线、深浅电阻率(LLD、LLS)曲线和自然电位曲线等。由于GR 曲线和深浅电阻率(LLD、LLS)曲线对于本发明中的三类角砾岩的响应特征更为明显，进而在本发明中，选取GR曲线和深浅电阻率(LLD、LLS)曲线进行响应特征分析，则本步骤的具体实现过程为：
(1)利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置(即取芯深度)的GR曲线上，并分析出相应取芯段的GR曲线的响应特征。具体为：
A1利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的GR曲线上；
A2对相应取芯段的GR曲线进行定性分析，总结相应取芯段的GR曲线的曲线形态，该曲线形态即为相应取芯段的GR曲线的定性特征；
A3对相应取芯段的GR曲线进行定量分析，将相应取芯段的GR值与对应区域内的围岩GR均值进行比较，统计相应取芯段的GR值的范围，相应取芯段的 GR值范围即为相应取芯段的GR曲线的定量特征。
在本发明中，通过对岩溶破碎角砾岩对应取芯段的GR值的范围的统计，得到岩溶破碎角砾岩的GR值基本上均小于围岩GR均值；通过对岩溶塌陷角砾岩对应取芯段的GR值的范围的统计，得到岩溶塌陷角砾岩的GR值基本上均在a1 和a2之间(a1和a2为常数)；通过对岩溶堆积角砾岩对应取芯段的GR值的范围的统计，得到岩溶堆积角砾岩的GR值基本上均大于a2。
其中，围岩GR均值＜a1＜a2。其中，在不同区域，围岩GR均值不同，常数 a1值不同，常数a2值也不同。
(2)利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置(即取芯深度)的深侧向电阻率曲线上，并分析出相应取芯段的深侧向电阻率曲线的响应特征。具体为：
B1利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的深侧向电阻率曲线上；
B2对相应取芯段的深侧向电阻率曲线进行定性分析，总结相应取芯段的深侧向电阻率曲线的曲线形态，得到相应取芯段的深侧向电阻率曲线的定性特征；
B3对相应取芯段的深侧向电阻率曲线进行定量分析，将相应取芯段的深侧向电阻率值与对应区域内的围岩电阻率均值进行比较，统计相应取芯段的深侧向电阻率值的范围，相应取芯段的深侧向电阻率值的范围即为相应取芯段的深侧向电阻率曲线的定量特征。
在本发明中，通过对岩溶破碎角砾岩对应取芯段的深侧向电阻率值的范围的统计，得到岩溶破碎角砾岩的深侧向电阻率值基本上均在围岩GR均值和c1之间 (c1为常数)；通过对岩溶塌陷角砾岩对应取芯段的深侧向电阻率值的范围的统计，得到岩溶塌陷角砾岩的深侧向电阻率值基本上均在c1和c2之间(c2为常数)；通过对岩溶堆积角砾岩对应取芯段的深侧向电阻率值的范围的统计，得到岩溶堆积角砾岩的深侧向电阻率值基本上均小于c2。
其中，c2＜c1＜围岩电阻率均值。在不同区域，围岩电阻率均值不同，常数c1 值不同，常数c2值也不同。
(3)利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的双侧向电阻率曲线上，并分析出相应取芯段的双侧向电阻率曲线的响应特征。具体为：
C1利用识别出的岩溶破碎角砾岩、岩溶坍塌角砾岩和岩溶堆积角砾岩，分别对应到与岩芯同一位置的深侧向电阻率曲线以及浅侧向电阻率曲线上；
C2对相应取芯段的深侧向电阻率曲线以及浅侧向电阻率曲线进行定性分析，总结相应取芯段的深侧向电阻率曲线和浅侧向电阻率曲线的曲线形态差异，得到相应取芯段的双侧向电阻率曲线的定性特征；
C3对相应取芯段的深侧向电阻率曲线以及浅侧向电阻率曲线进行定量分析，统计相应取芯段的深侧向电阻率和浅侧向电阻率的比值范围，相应取芯段的深侧向电阻率和浅侧向电阻率的比值范围即为相应取芯段的双侧向电阻率曲线的定量特征。
在本发明中，通过对岩溶破碎角砾岩对应取芯段的深侧向电阻率和浅侧向电阻率的比值范围的统计，得到岩溶破碎角砾岩的深侧向电阻率和浅侧向电阻率的比值基本上均大于s2(s2为常数)；通过对岩溶塌陷角砾岩对应取芯段的深侧向电阻率和浅侧向电阻率的比值范围的统计，得到岩溶塌陷角砾岩的深侧向电阻率和浅侧向电阻率的比值基本上均在s1和1之间(s1为常数)；通过对岩溶堆积角砾岩对应取芯段的深侧向电阻率和浅侧向电阻率的比值范围的统计，得到岩溶堆积角砾岩的深侧向电阻率和浅侧向电阻率的比值基本上均在s1和s2之间(s2 为常数)。
其中，s2＜s1＜1。其中，在不同区域，常数s1值不同，常数s2值也不同。
最后，通过统计分析发现，若设定围岩GR均值为A(API)，围岩电阻率均值为C(Ω·m)，那么岩溶破碎角砾岩、岩溶塌陷角砾岩和岩溶堆积角砾岩具有以下特征：
岩溶破碎角砾岩具有以下特征：GR值基本小于A(API)，曲线较平直；破碎角砾岩砾间多为方解石化学胶结，深侧向电阻率值与C(Ω·m)相近，曲线平直略有起伏，双侧向电阻率曲线正差异，深侧向电阻率与浅侧向电阻率的比值大于s2；
岩溶坍塌角砾岩具有以下特征：GR值在a1-a2(API)，GR曲线呈上低下高的钟形、漏斗状；坍塌角砾岩的砾间充填物多表现为上部为方解石化学胶结，下部为泥质充填的特征；深侧向电阻率值在c1-c2(Ω·m)，深侧向电阻率与浅侧向电阻率的比值介于1-s1；
岩溶堆积角砾岩具有以下特征：GR值大于a2(API)，GR曲线呈上高下低的钟形、箱形等各种形态；深侧向电阻率值小于c2(Ω·m)，深侧向电阻率与浅侧向电阻率的比值介于s1与s2之间。
其中，围岩均值可通过对比区域内岩心中的纯灰岩或纯白云岩获取；其中，同一母岩来源的岩溶角砾岩，a1与a2、c1与c2、s1与s2值的接近程度主要受三类岩性泥质含量的多少和含胶结物的多少及其化学成分的影响。
步骤S4根据得出的三类角砾岩响应特征，建立岩溶角砾岩识别模式，根据该岩溶角砾岩识别模式最终实现目标层全井段的角砾岩识别。
本步骤所建立的角砾岩识别模式，如图2和图3所示。最终，根据图2和图 3所示的角砾岩识别模式，将GR曲线以及深浅电阻率曲线的响应特征与该角砾岩识别模式中的对应曲线响应特征进行比对，可以实现目标层全井段的角砾岩识别。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例：
将本专利应用于富县区块进行下古生界奥陶系岩溶角砾岩特别是堆积角砾岩识别，具有非常好的应用效果。
富县区块区域内围岩的GR均值A为60API，a1为70API，a2为100API，围岩电阻率均值C为665Ω.m，c1为400Ω.m，c2为150Ω.m，深浅电阻率比值s1＝1.1，s2＝1.4。
富古7井2959.5m-2963.0m，其中GR值非常低，在9.7～18.3API，均值26.4API，曲线平直，低于均值A。电阻率相对较低，在559～3499Ω.m之间，大致呈弓形，深浅电阻率有一定的差异，浅侧向电阻率LLS均值为802.8Ω.m，深侧向电阻率 LLD均值为1170.1Ω.m，均大于C值，LLD/LLS均值为1.61高于s2。为典型的破碎角砾岩。
新富3井2835.0～2838.0m为顶部的坍塌角砾岩，GR值呈钟形，且在 35.4～142.5API，均值为72API，大于a1值，但小于a2，顶部数值与基质值相近，电阻率值整体较为平缓，LLS值在81.5～408.5Ω.m，均值为169.2Ω.m，LLD值在 78.6～410.3Ω.m，均值为174.3Ω.m，低于c1值，高于c2值，深浅电阻率基本无幅度差，LLD/LLS均值为1.04，大于1，小于s1，为坍塌角砾岩；2838.0～2839.0m 则为底部的堆积角砾岩，测井曲线GR表现为漏斗型，58～142.0API，均值为109 API，大于a2，电阻率值整表现为钟形，LLS值在84.8～249.3Ω.m，均值为124.9Ω.m， LLD值在91.4～292.2Ω.m，均值为138.2Ω.m，均小于c2值，深浅电阻率基本无幅度差，LLD/LLS均值为1.10，与s1相同，为堆积角砾岩。2835.0～2839.5m井段呈现为上部为坍塌角砾岩，下部为堆积角砾岩组合。
富古1井3122.5～3128.5m，GR曲线形态呈现出双漏斗的叠置，上段较长 3122.5～3127.5m形态缓，下段较短，3127.5～3128.5，形态漏斗状，整体上GR数值较高，范围在61.4～145.8API之间，均值为106.6，大于a2，双侧向电阻率与之相反，数值较低，LLS范围在6.1～3363.5Ω.m，均值95.6Ω.m，LLD在 3.9～2948.7Ω.m，均值91.5Ω.m，低于c2值，LLD/LLS均值为1.19，大于s1小于 s2。为多层的堆积角砾岩。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。