一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法
【专利摘要】本发明涉及富有机质泥岩地质勘探及评价设计【技术领域】，具体而言，涉及一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法，包括如下步骤：A)用录井数据和测井数据分析划分出富有机质泥岩段与低有机质泥岩段；B)观察岩心数据并进行层位采样制备薄片，以确定出深度范围；C)通过上述步骤得到的深度范围结合变化频率，得出最大值、最小值；D)最大值和最小值相加之后取平均值作为纹层状泥岩发育段和块状泥岩发育段的分界值；E)通过观察全井段成像测井数据变化频率，大于分界值的为纹层状泥岩发育段，小于分界值的为块状泥岩发育段。本发明提供的表征方法，形成了一整套对地下泥岩石层理构造特征的精确识别技术，不用每段取心，降低了表征成本。
【专利说明】一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及富有机质泥岩地质勘探及评价设计【技术领域】，具体而言，涉及一种富 有机质泥岩沉积构造的表征方法。
【背景技术】
[0002] 富有机质泥岩的构造特征与其沉积环境密切相关，这些富有机质层段不仅是我国 作为固体可燃矿产的重要来源，也是我国很多大气田的重要源岩，因此研究富有机质泥岩 的构造特征对探究岩石沉积学机理和指导石油和天然气勘探开发均有着重大的意义。
[0003] 但是，目前地下富有机质泥岩构造特征的表征方法主要通过岩心观察方法得到， 由于岩心的取心成本高，取心层位少、人为观察岩心主观因素影响准确率等限制了对地下 富有机质泥岩构造特征的了解，因此如何寻找一条经济快捷的富有机质泥岩构造特征的表 征方法具有广泛的科学研究和工业应用价值。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法，以解决上述的问 题。
[0005] 本发明实施例提供了一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法，包括如下步骤：
[0006] (A)在同一油气勘探开发区块内，利用常规录井数据和常规测井数据分析划分出 富有机质泥岩段与低有机质泥岩段；
[0007] (B)观察富有机质泥岩段岩心数据识别出富有机质泥岩段岩心对应的沉积构造特 征，并对富有机质泥岩段进行层位采样制备薄片，观察所述薄片以分别确定出有取心段纹 层状泥岩发育段和有取心段块状泥岩发育段的深度范围；
[0008] (C)通过上述步骤得到的所述有取心段纹层状泥岩发育段和所述有取心段块状泥 岩发育段的深度范围结合所述深度范围对应的成像测井数据的变化频率，得出每一段所述 深度范围对应的成像测井数据变化频率的最大值、最小值；
[0009] (D)将所述有取心段块状泥岩发育段成像测井数据变化频率的最大值和所述有取 心段纹层状泥岩发育段成像测井数据变化频率的最小值相加之后取平均值作为纹层状泥 岩发育段和块状泥岩发育段的分界值；
[0010] (E)通过观察全井段成像测井数据变化频率，所述全井段成像测井数据变化频率 大于所述分界值的为纹层状泥岩发育段，小于所述分界值的为块状泥岩发育段。
[0011] 本发明实施例提供的一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法，与现有技术中的富 有机质泥岩沉积构造的表征方法相比，通过岩心观察、薄片鉴定、测井、录井数据分析处理， 形成了一整套对地下泥岩石层理构造特征的精确识别技术，其不仅识别了无取心段地下富 有机质泥岩构造特征，还消除了人为观察岩心这种主观因素造成不准确的影响，而且不用 每段取心，降低了表征成本。
[0012] 优选地，所述步骤（A)的具体步骤为：
[0013] (A1)利用常规录井数据识别出低有机质泥岩段中的粉砂质泥岩；
[0014] (A2)在岩心上设置多个采样点并对采样点进行全岩分析，得到所述采样点的钙盐 含量，并将所述钙盐含量代入下述线性回归方程，确定出所述线性回归方程的系数：钙盐含 量=a X SP+b X LLD-c X CNL+d X AC+e，其中SP是自然电位参数，LLD前侧向电阻率参数，CNL 是中子密度参数，AC是声波参数，a、b、c、d、e是公式待定系数；
[0015] (A3)用上述已经确定的所述线性回归方程的系数识别出全井段低有机质泥岩段 中的I丐质泥岩：1丐盐含量大于25%的泥岩段即为|丐质泥岩。
[0016] 通过排除低有机质泥岩段的干扰，确定了富有机质泥岩段的范围。
[0017] 优选地，所述步骤（B)中，对富有机质泥岩段进行层位采样制备薄片时采用层位 等间距采样的方式制备薄片，在进行层位取样时为了使数据更完善，记录更准确，最好以等 距的方式进行取样。
[0018] 优选地，所述步骤（C)中，在得出每一段所述深度范围的成像测井数据变化频率 的最大值、最小值的同时计算出每一段所述深度范围的成像测井数据变化频率的平均值， 计算平均值是为了确定变化频率的波动范围，如果波动过大，可能有些数据出现了坏点。
[0019] 优选地，所述步骤（A2)中，在岩心上设置多个采样点并对采样点进行全岩分析时 采用等距采样的方式设置多个采样点，同样的在进行全岩分析时最好以等距的方式进行采 样以使得数据更完善，准确，不会遗漏掉其中重要的岩段。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1示出了本发明实施例的有取心段块状泥岩发育段的电阻率成像资料图；
[0021] 图2示出了本发明实施例的有取心段块状泥岩发育段的构造特征图；
[0022] 图3示出了本发明实施例的有取心段纹层状泥岩发育段的电阻率成像资料图；
[0023] 图4示出了本发明实施例的有取心段纹层状泥岩发育段的构造特征图；
[0024] 图5示出了本发明实施例的1928m-1930m和1935m-1937m有取心段块状泥岩发育 段的电阻率成像资料标定图；
[0025] 图6示出了本发明实施例的1971-1972m有取心段块状泥岩发育段的电阻率成像 资料标定图；
[0026] 图7示出了本发明实施例的2044m_2055m有取心段纹层状泥岩发育段的电阻率成 像资料标定图。
【具体实施方式】
[0027] 下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0028] 实施例1
[0029] 以昭通4井为例，对全井进行富有机质泥岩构造的表征方法如下：
[0030] ㈧利用常规录井数据和常规测井数据识别出昭通4井的低有机质泥岩段；
[0031] (A1)利用常规录井数据资料图，识别出粉砂质泥岩：根据研究区内昭通4井常规 录井数据资料图显示，发育有粉砂岩和粉砂质泥岩的层段定为粉砂质泥岩段。识别出3段 粉砂质泥岩段，主要有 ：1889m-1892m、1994m-1996m、2001m-2044m ;
[0032] (A2)在岩心进行等间距采样，并对采样点进行全岩分析，得到采样点的钙盐含量， 依据线性回归，得到计算钙盐含量公式中的系数：钙盐含量=-〇. 940XSP+0. 016XLLD-1. 9 55XCNL+0. 192XAC+71. 777,其中SP是自然电位参数，LLD前侧向电阻率参数，CNL是中子 密度参数，AC是声波参数；
[0033] (A3)将上述已经确定好的线性回归方程应用到昭通4井全井段，得到全井段钙盐 含量，利用计算得到的全井段钙盐含量，识别出钙质泥岩，钙盐含量大于25%的泥岩段即 为钙质泥岩，通过全井段钙盐含量显示：钙质泥岩段主要有：1860m-1889m、1892m-1926m、 2055m-2067m ；
[0034] (B)观察富有机质泥岩段岩心数据以及制备出的薄片数据，数据显示出岩心不具 备明显的层理，比较模糊，薄片显示主要成分是粘土，多夹杂有粉砂质成分，少表现出成层 性，粘土颗粒（或粘土鳞片）无明显定向（空间上杂乱排列，偏光显微镜下不具有统一消 光），少量粗大颗粒可以定向，如介壳、碳屑、白云母等，具有这种特征的泥岩段则为典型的 有取心段块状泥岩发育段，主要的深度范围有1935m-1937m，具体构造见图1与图2 ;
[0035] 数据显示岩心显示具备明显的层理，层理清晰，薄片显示其主要发育粘土和有机 质纹层，该段纹层界线清晰可见，连续性很好，具有这种特征的泥岩段则为典型的有取心段 纹层状泥岩发育段，主要的深度范围有2044. 4m-2055m，具体构造见图3与图4 ;
[0036] (C)对于深度范围对应的成像测井数据变化频率标定最大值与最小值：
[0037] 对于块状泥岩段，比较有代表性的有取心的层段分别是：1928m-1930m、 1935m-1937m、1971m-1972m，具体见图5-6,图中的层理列则为成像测井数据变化频率；
[0038] 1928m-1930m段：峰值频率的最大值是0.534,最小值是0.452,平均值是0.491 ;
[0039] 1935m-1937m段：峰值频率的最大值是0.517,最小值是0.350,平均值是0.428 ;
[0040] 1971m-1972m段：峰值频率的最大值是0.575,最小值是0.484,平均值是0.532 ;
[0041] 综合以上信息，有取心段块状泥岩发育段的峰值频率最大值为0.575,最小值为 0.35,平均值为0.484;
[0042] 对于纹层状泥岩段，取心段主要集中在2044m-2055m。选取有代表性的四段进行研 究，分别为：2044m-2046m、2046m-2049m、2049m-2053m、2053m-2055m，具体参见图 7 ;
[0043] 2044m-2046m段：峰值频率的最大值是0. 646,最小值是0. 575,平均值是0. 591 ;
[0044] 2046m-2049m段：峰值频率的最大值是0. 803,最小值是0. 583,平均值是0. 677 ;
[0045] 2049m-2053m段：峰值频率的最大值是0. 806,最小值是0. 575,平均值是0. 698 ;
[0046] 2053m-2055m段：峰值频率的最大值是0. 762,最小值是0. 578,平均值是0. 673 ;
[0047] 综合以上信息，取心段的纹层状泥岩段的峰值频率最大值为0.806,最小值为 0· 575,平均值为0· 660 ;
[0048] (D)有取心段纹层状泥岩发育段的成像测井数据变化频率的最小值为0. 575,有 取心段块状泥岩发育段的成像测井数据变化频率的最大值为〇. 575,因此相加之后取平均 值得到0. 575作为纹层状泥岩发育段和块状泥岩发育段的分界值；
[0049] (E)通过观察全井段成像测井数据变化频率，全井段成像测井数据变化频率大于 分界值的为纹层状泥岩发育段，小于分界值的为块状泥岩发育段，表征出富有机质泥岩的 沉积构造如下：
[0050] 纹层状泥岩的发育层段主要有：1926m-1929m、1931m-1935m、1937m-1948m、 1957m_1971m、1973m_1981m、1986m_1987m、1989m-1991m、2044m-2055m ;
[0051] 块状泥岩的发育层段主要有：1929m-1931m、1935m-1937m、1948m-1957m、 1971m_1973m、1981m_1986m、1987m_1989m、1991m_1994m、1996m-2001m。
[0052] 本发明实施例通过岩心观察、薄片鉴定、测井、录井数据分析处理，形成了一套对 地下富有机质泥岩沉积构造的精确的表征方法，不仅消除了原有的岩心观测方法所带来的 人为因素造成的误差，还利用录井和测井数据排出了异源混入的低有机质泥岩段，科学合 理。
[0053] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法，其特征在于，包括如下步骤： (A) 在同一油气勘探开发区块内，利用常规录井数据和常规测井数据分析划分出富有 机质泥岩段与低有机质泥岩段； (B) 观察富有机质泥岩段岩心数据识别出富有机质泥岩段岩心对应的沉积构造特征， 并对富有机质泥岩段进行层位采样制备薄片，观察所述薄片以分别确定出有取心段纹层状 泥岩发育段和有取心段块状泥岩发育段的深度范围； (C) 通过上述步骤得到的所述有取心段纹层状泥岩发育段和所述有取心段块状泥岩发 育段的深度范围结合所述深度范围对应的成像测井数据的变化频率，得出每一段所述深度 范围对应的成像测井数据变化频率的最大值、最小值； (D) 将所述有取心段块状泥岩发育段成像测井数据变化频率的最大值和所述有取心段 纹层状泥岩发育段成像测井数据变化频率的最小值相加之后取平均值作为纹层状泥岩发 育段和块状泥岩发育段的分界值； (E) 通过观察全井段成像测井数据变化频率，所述全井段成像测井数据变化频率大于 所述分界值的为纹层状泥岩发育段，小于所述分界值的为块状泥岩发育段。
2. 根据权利要求1所述的一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法，其特征在于，所述 步骤（A)的具体步骤为： (A1)利用常规录井数据识别出低有机质泥岩段中的粉砂质泥岩； (A2)在岩心上设置多个采样点并对采样点进行全岩分析，得到所述采样点的钙盐含 量，并将所述钙盐含量代入下述线性回归方程，确定出所述线性回归方程的系数：钙盐含量 =aXSP+bXLLD-cXCNL+dXAC+e，其中SP是自然电位参数，LLD前侧向电阻率参数，CNL 是中子密度参数，AC是声波参数，a、b、c、d、e是公式待定系数； (A3)用上述已经确定的所述线性回归方程的系数识别出全井段低有机质泥岩段中的 钙质泥岩：钙盐含量大于25%的泥岩段即为钙质泥岩。
3. 根据权利要求1所述的一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法，其特征在于，所述 步骤（B)中，对富有机质泥岩段进行层位采样制备薄片时采用层位等间距采样的方式制备 薄片。
4. 根据权利要求1所述的一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法，其特征在于，所述 步骤（C)中，在得出每一段所述深度范围的成像测井数据变化频率的最大值、最小值的同 时计算出每一段所述深度范围的成像测井数据变化频率的平均值。
5. 根据权利要求2所述的一种富有机质泥岩沉积构造的表征方法，其特征在于，所述 步骤（A2)中，在岩心上设置多个采样点并对采样点进行全岩分析时采用等距采样的方式 设置多个采样点。
【文档编号】G01V11/00GK104142523SQ201410353208
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】张元福, 张海波, 姜在兴, 王志峰, 胡晨林 申请人:中国地质大学（北京）