一种应用视电阻测井曲线定量判别沉积相的方法与流程

本发明属于地球物理勘查数据处理技术领域，具体涉及一种应用视电阻测井曲线定量判别沉积相的方法。

背景技术：

视电阻率测井曲线由于记录了沉积岩的矿物含量和孔隙度，而矿物含量和孔隙度是一定沉积环境的产物，所以钻孔剖面中视电阻率的变化就是沉积环境变化的反映。

其次，视电阻率测井曲线具备“表征沉积物特征，并且可以使该沉积物与其它沉积物区别开来”的量化物理基础：

1.在一定的沉积环境条件下，视电阻率与岩石粒度间具有良好的线性相关性(图1)，二者之间关系可用式(1)表征。

mz＝c0+c1δρs……………………………(1)

式中：

mz—岩石粒度均值，mm；

c0、c1—解释层岩石粒度(mz)与视电阻率相对值(δρs)拟合系数；

δρs—视电阻率相对值；

ρs—解释层视电阻率值，

ρsmin—纯泥岩视电阻率值，ω·m；

ρsmax—纯砂岩视电阻率值，ω·m。

2.在一定的沉积环境条件下,视电阻率曲线幅值的大小，基本上反映了岩层中泥质含量的多少。不同岩层的泥质含量(vsh)与其视电阻率之间的关系可用式(2)表征。

式中：

ρsmax—纯砂岩视电阻率值，ω·m；

ρsmin—纯泥岩视电阻率值，ω·m；

ρs—解释层视电阻率值，ω·m；

b－系数，b＝1.0～2.0；

其三、视电阻率测井曲线的几何形态是可用数学模型描述的，测井曲线形态的几何要素一般包括：幅度、形态、顶底接触关系、光滑程度、齿中线等。

1.幅度：幅度是测井曲线形态的重要特性之一，它反映的是沉积体的粒度、分选性及泥质含量等的变化趋势，并且间接反映了沉积环境的变化。一般情况下，高能环境中沉积物的粒度较粗，视电阻率值较大；而低能环境中沉积物的粒度较细，视电阻率值较小。曲线幅度大小变化可用中心均值(av)描述(式3)。

式中：

x(i)-解释层测井曲线各测点数值(实际应用中为了深度对地层岩性影响，进行归一化处理)；

n-解释层内测量总点数；

a-解释层测井曲线边界影响点数。

2.形态：测井曲线的形态反映的是沉积过程中物源供应与水动力条件等特征。其基本形态有四种：箱形、钟形、漏斗形、菱形(图2)。测井曲线的“单一”形态变化可用相对重心(w)描述(式4)。图2测井曲线基本形态

式中：

x(i)-解释层测井曲线各测点数值(实际应用中为了深度对地层岩性影响，进行归一化处理)；

n-解释层内测量总点数。

3.顶底接触关系：顶底接触关系指沉积体之间的顶、底部测井曲线形态，反映的是沉积体沉积初期、末期的物源、水动力条件，一般可分为渐变型和突变型两大类。可用方差(d)进行描述(式5)。

式中：

x(i)-解释层测井曲线各测点数值(实际应用中为了深度对地层岩性影响，进行归一化处理)；

n-解释层内测量总点数。

4.光滑程度及齿中线：光滑程度及齿中线属于曲线的次级形态，反映的是水动力对沉积物改造持续时间的长短。次级形态的发育与否决定了测井曲线的光滑程度，曲线光滑(曲线锯齿少)说明沉积时水动力作用强、持续时间较长；若曲线不光滑(锯齿发育)，则说明沉积时水动力作用较弱、持续时间较短。可用相对变号个数(rc)描述(式6)

式中：

l-解释层测井曲线相邻测点值绝对差大于某给定锯齿门限值的个数；

n-解释层内测量总点数。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种在地球物理测井数据解译阶段，如何应用视电阻率测井曲线定量解释沉积相的方法。

本发明是这样实现的：

一种应用视电阻测井曲线定量判别沉积相的方法，包括：

步骤一，区域地质资料收集与综合研究；

步骤二，建立区域典型钻孔沉积体系图；

步骤三，建立区域沉积相定量判别函数；

步骤四，区域单孔沉积相定量判别；

步骤五，区域沉积相定量判别。

如上所述的步骤一，区域地质资料收集与综合研究：广泛收集区域地质资料、区域水文资料、区域钻孔编录资料、区域钻孔地球物理测井资料，对其进行整理，加以综合研究，初步厘定工作区沉积物特征及沉积环境。

如上所述的步骤二，建立区域典型钻孔沉积体系图：依据“步骤一”厘定的工作区沉积物特征及沉积环境，编制区域典型钻孔沉积体系图。

如上所述的步骤三，建立区域沉积相定量判别函数；基于贝叶斯(bayes)判别准则，依据视电阻率测井曲线形态特征要素量化指标(中心均值av、相对重心w、方差d、相对变号个数rc)，建立沉积相定量判别函数(式7)。

fg(x)＝c0g+c1gx1+c2gx2+…+cmgxm…………(7)

式中:

g-沉积相类别数目，g＝1，2，…，k；

i-测井曲线形态特征量化指标数目；i＝1，2，…，m

cig-判别系数；

xi-测井曲线形态特征量化指标值；

如上所述的步骤四，区域单孔沉积相定量判别：贝叶斯(bayes)判别分析是在多元统计中用于判别样品所属类型的一种统计分析方法。是一种在一些已知研究对象用某种方法已经分成若干类的情况下，确定新的样品观测数据属于哪一类的统计分析方法。所以，在实践应用中，首先针对不同勘探区，建立基准钻孔资料，在取得对所关注对象相应的认识的基础上，求取判别函数(式7)中的判别系数(cig)；之后求取目的层(解释层)各测井相判别函数值fg(x)；最后求取fg(x)最大值f/g(x)(式8)，判断f/g(x)归入哪类沉积相，如果f/g(x)归g类沉积相，那么对应测井相就归g类沉积相。

式中:

fg(x)-解释层测井相定量判别函数值；

f/g(x)-解释层测井相最大定量判别函数值。

如上所述的步骤五，区域沉积相定量判别：理论上，贝叶斯(bayes)判别分析判对率大于75％时，即认为判别函数就是有效的，如果判对率<75％，查找原因，重新求取判别系数，直至判对率大于75％。在此基础上，利用基准孔建立起来的沉积相定量判别函数运用于区域所有钻孔的沉积相定量解释。

本发明的有益效果是：

1.将应用地球物理测井资料解释沉积相的方法由定性过渡为定量，这一改变，杜绝了地球物理测井资料解释中的主观因素和经验主义，保证了地球物理测井资料解释的客观性和一致性。

2.该方法可实现计算机自动化解释，从而节约大量的人力资源成本。

3.该方法同样适用于应用伽玛测井曲线定量判别沉积相。

附图说明

图1为视电阻率相对值δρs与岩石粒度mz散点图；

图2为测井曲线基本形态图；

图3为本发明的一种应用视电阻测井曲线定量判别沉积相的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。

如图3所示，一种应用视电阻测井曲线定量判别沉积相的方法，具体判别方法如下：

步骤一，区域地质资料收集与综合研究：广泛收集区域地质资料、区域水文资料、区域钻孔编录资料、区域钻孔地球物理测井资料，对其进行整理，加以综合研究，初步厘定工作区沉积物特征及沉积环境。

步骤二，建立区域典型钻孔沉积体系图：依据“步骤一”厘定的工作区沉积物特征及沉积环境，编制区域典型钻孔沉积体系图。

步骤三，建立区域沉积相定量判别函数：

1、计算电阻率测井曲线的几何学要素

式中：av-中心均值；x(i)-解释层测井曲线各测点数值(实际应用中为了深度对地层岩性影响，进行归一化处理)；n-解释层内测量总点数；a-解释层测井曲线边界影响点数。

式中：w-相对重心；x(i)-解释层测井曲线各测点数值(实际应用中为了深度对地层岩性影响，进行归一化处理)；n-解释层内测量总点数。

式中：d-方差；x(i)-解释层测井曲线各测点数值(实际应用中为了深度对地层岩性影响，进行归一化处理)；n-解释层内测量总点数。

式中：rc-相对变号个数；l-解释层测井曲线相邻测点值绝对差大于某给定锯齿门限值的个数；n-解释层内测量总点数。

2、基于贝叶斯(bayes)判别准则，建立沉积相定量判别函数。

fg(x)＝c0g+c1gx1+c2gx2+…+cmgxm………(7)

式中:g-沉积相类别数目，g＝1，2，…，k；i-测井曲线形态特征量化指标数目；i＝1，2，…，m；cig-判别系数；xi-测井曲线形态特征量化指标值。

3、解联立方程组，求取判别函数中的判别系数。

步骤四，区域单孔沉积相定量判别：计算式(7)判别函数值fg(x)，运用式(8)，判断单孔解释层沉积相。

式中:fg(x)-解释层测井相定量判别函数值；f^/g(x)-解释层测井相最大定量判别函数值。

步骤五，区域沉积相定量判别：如果单孔沉积相定量判对率大于75％时，即确立式(7)有效，运用其进行区域内所有钻孔沉积相解释。

上面结合实施例对发明的实施方法作了详细说明，但是发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。