一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法及装置，属于岩石风化判别技术领域。本发明专利技术首先在研究区石油钻井现场对不同钻井深度中岩心、岩屑中的化学元素含量进行测定，得到不同深度化学元素含量；然后将得到的不同深度化学元素含量带入元素风化势能指数计算模型，确定不同深度的元素风化势能指数，其中元素风化势能指数包括帕克风化势能指数FWIP和/或花岗岩风化势能指数FWIG。本发明专利技术得到的元素风化势能指数时效性高，且得到的元素风化势能指数能够随井深连续变化，应用更广泛，克服了实验室得到的风化势能指数时效性低、不连续的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法及装置
本专利技术涉及一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法及装置，属于岩石风化判别

技术介绍
风化是指岩石在物理、化学、生物作用下发生破碎、不稳定矿物分解的过程，在石油地质研究中具有重要意义。风化过程中，随着不稳定矿物分解，岩石元素不断变化，首先是活跃的碱金属元素(Na、K)和碱土金属元素(Ca、Mg)被溶解淋滤，继而是含P、S、Si元素矿物分解，随着风化进程，由于其它组分的相对流失，造成较稳定元素Fe、Al、Ti相对富集。因此，许多学者根据元素的流失和迁移特性，利用氧化物含量计算用以衡量风化程度的指数。目前，石油钻井中风化指数主要是根据岩石矿物中氧化物摩尔数相对变化关系来表达，如威格特残积指数V＝(Al2O3+K2O)/(MgO+CaO+Na2O)。为进一步精确刻画岩石风化程度，可根据母源矿物差异，优选反映风化程度的敏感矿物来风化指数，如母源矿物以硅酸岩为主的风化指数为帕克风化指数WIP＝100*(2Na2O/0.35+2K2O/0.25+MgO/0.9+CaO*/0.7)；母源矿物以花岗岩为主的风化指数(WeatheringIndexofGranite)为WIG＝100*(Na2O+K2O+CaO-10/3*P2O5)/(Al2O3+Fe2O3+TiO2)。例如，公布号为CN105717149A的中国专利技术专利申请文件，该文件公开了一种玄武岩风化程度的判别方法，该方法首先采集玄武岩样本，然后检测出玄武岩样本中八种氧化物的含量，并根据各氧化物的含量计算玄武岩样本的化学指数BWI的值，BWI＝(Fe2O3+Al2O3)/(SiO2+K2O+Na2O+CaO+MgO+FeO)，最后根据得到的化学指数来判断玄武岩石的风化程度。上述方法均利用氧化物含量计算风化指数方法，需要在钻井岩心中采取岩石样品，并在实验室中化验分析获得氧化物含量。因钻井取心井段少，且不连续，所以获得的风化指数缺乏系统性；且因分析周期长，难以满足生产需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法，以解决目前采用实验室中获取的岩石氧化物含量来表征岩石风化势能指数导致获取的风化势能指数不及时，不连续的问题；同时，本专利技术还提供了一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定装置。本专利技术为解决上述技术问题而提供一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法，该确定方法包括以下步骤：1)在研究区石油钻井现场对不同钻井深度中岩心、岩屑中的化学元素含量进行测定，得到不同深度化学元素含量；2)将得到的不同深度化学元素含量带入元素风化势能指数计算模型，确定不同深度的元素风化势能指数，所述的元素风化势能指数包括帕克风化势能指数FWIP和/或花岗岩风化势能指数FWIG。本专利技术根据石油钻井现场实时获取的岩石元素含量计算元素风化势能指数，得到元素风化势能指数时效性高，且得到的元素风化势能指数能够随井深连续变化，应用更广泛，克服了实验室得到的风化势能指数时效性低、不连续的问题。进一步地，本专利技术给出了元素风化势能指数的计算模型，每种元素增加了相应的区域常数，计算的风化势能指数更能准确反映研究区岩石实际风化程度，母源矿物以硅酸盐岩矿物为主的帕克风化势能指数FWIP计算模型为：FWIP＝100·(0.1242c1·Na+0.1026c2·K+0.0463c3·Mg+0.0357c4·Ca-0.0768c5·P)母源矿物以花岗岩为主的花岗岩风化势能指数FWIG计算模型为：FWIG＝100·(0.0217d1·Na+0.0128d2·K+0.0250d3·Ca-0.0538d4·P)/(0.0185d5·Al+0.0089d6·Fe+0.0204d6·Ti)其中Al、K、Mg、Ca、Na、P、Fe和Ti分别为化学元素铝、钾、镁、钙、钠、磷、铁和钛的质量百分含量，c1、c2、c3、c4、c5、d1、d2、d3、d4、d5和d6均为与母源矿物相关的区域常数，理想模型下均为1。进一步地，本专利技术还给出了计算模型中区域常数的确定过程，使计算模型更能贴近实际，提高元素风化势能指数的准确率，所述区域常数的确定过程如下：A.在研究区筛选风化程度不同层位的岩心为采样对象，获取各采样对象的化学元素含量和氧化矿物含量；B.根据得到的化学元素含量确定理想模型下的元素风化势能指数，所述的元素风化势能指数包括帕克风化势能指数FWIP和/或花岗岩风化势能指数FWIG，根据氧化矿物含量确定氧化物风化指数；C.将得到的各采样对象的氧化物风化指数与对应采样对象的元素风化势能指数进行拟合，对理想模型中的区域常数进行调整，使元素风化势能指数与氧化物风化指数两绝对相关系数达到设定值以上。进一步地，本专利技术为实现对岩石化学元素含量的测定，给出了化学元素含量的具体测量方式，所述化学元素含量采用X射线元素录井仪测量得到。进一步地，为了确定元素风化势能指数计算模型中的区域常数，本专利技术给出了拟合的方式，所述步骤B中的氧化物风化指数由样品岩心氧化矿物摩尔数百分含量计算得到，所述的氧化物风化指数包括帕克风化指数WIP和/或花岗岩风化指数WIG，所述步骤C在拟合时是将帕克风化指数WIP与帕克风化势能指数FWIP进行拟合，将花岗岩风化指数WIG与花岗岩风化势能指数FWIG进行拟合。进一步地，所述步骤C中的设定值为0.9。同时本专利技术还提供了一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定装置，该确定装置包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：1)在研究区石油钻井现场对不同钻井深度中岩心、岩屑中的化学元素含量进行测定，得到不同深度化学元素含量；2)将得到的不同深度化学元素含量带入元素风化势能指数计算模型，确定不同深度的元素风化势能指数，所述的元素风化势能指数包括帕克风化势能指数FWIP和/或花岗岩风化势能指数FWIG。进一步地，母源矿物以硅酸盐岩矿物为主的帕克风化势能指数FWIP计算模型为：FWIP＝100·(0.1242c1·Na+0.1026c2·K+0.0463c3·Mg+0.0357c4·Ca-0.0768c5·P)母源矿物以花岗岩为主的花岗岩风化势能指数FWIG计算模型为：FWIG＝100·(0.0217d1·Na+0.0128d2·K+0.0250d3·Ca-0.0538d4·P)/(0.0185d5·Al+0.0089d6·Fe+0.0204d6·Ti)其中Al、K、Mg、Ca、Na、P、Fe和Ti分别为化学元素铝、钾、镁、钙、钠、磷、铁和钛的质量百分含量，c1、c2、c3、c4、c5、d1、d2、d3、d4、d5和d6均为与母源矿物相关的区域常数，理想模型下均为1。进一步地，所述区域常数的确定过程如下：A.在研究区筛选风化程度不同层位的岩心为采样对象，获取各采样对象的化学元素含量和氧化矿物含量；B.根据得到的化学元素含量确定理想模型下的元素风化势能指数，所述的元素风化势能指数包括帕克风化势能指数FWIP和/或花岗岩风化势能指数FWIG，根据氧化矿物含量确定氧化物风化指数；C.将得到的各采样对象的氧化物风化指数与对应采样对象的元素风化势能指数进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法，其特征在于，该确定方法包括以下步骤：1)在研究区石油钻井现场对不同钻井深度中岩心、岩屑中的化学元素含量进行测定，得到不同深度化学元素含量；2)将得到的不同深度化学元素含量带入元素风化势能指数计算模型，确定不同深度的元素风化势能指数，所述的元素风化势能指数包括帕克风化势能指数FWIP和/或花岗岩风化势能指数FWIG。

【技术特征摘要】
1.一种地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法，其特征在于，该确定方法包括以下步骤：1)在研究区石油钻井现场对不同钻井深度中岩心、岩屑中的化学元素含量进行测定，得到不同深度化学元素含量；2)将得到的不同深度化学元素含量带入元素风化势能指数计算模型，确定不同深度的元素风化势能指数，所述的元素风化势能指数包括帕克风化势能指数FWIP和/或花岗岩风化势能指数FWIG。2.根据权利要求1所述的地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法，其特征在于，母源矿物以硅酸盐岩矿物为主的帕克风化势能指数FWIP计算模型为：FWIP＝100·(0.1242c1·Na+0.1026c2·K+0.0463c3·Mg+0.0357c4·Ca-0.0768c5·P)母源矿物以花岗岩为主的花岗岩风化势能指数FWIG计算模型为：FWIG＝100·(0.0217d1·Na+0.0128d2·K+0.0250d3·Ca-0.0538d4·P)/(0.0185d5·Al+0.0089d6·Fe+0.0204d6·Ti)其中Al、K、Mg、Ca、Na、P、Fe和Ti分别为化学元素铝、钾、镁、钙、钠、磷、铁和钛的质量百分含量，c1、c2、c3、c4、c5、d1、d2、d3、d4、d5和d6均为与母源矿物相关的区域常数，理想模型下均为1。3.根据权利要求2所述的地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法，其特征在于，所述区域常数的确定过程如下：A.在研究区筛选风化程度不同层位的岩心为采样对象，获取各采样对象的化学元素含量和氧化矿物含量；B.根据得到的化学元素含量确定理想模型下的元素风化势能指数，所述的元素风化势能指数包括帕克风化势能指数FWIP和/或花岗岩风化势能指数FWIG，根据氧化矿物含量确定氧化物风化指数；C.将得到的各采样对象的氧化物风化指数与对应采样对象的元素风化势能指数进行拟合，对理想模型中的区域常数进行调整，使元素风化势能指数与氧化物风化指数两绝对相关系数达到设定值以上。4.根据权利要求1或3所述的地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法，其特征在于，所述化学元素含量采用X射线元素录井仪测量得到。5.根据权利要求3所述的地质录井中随钻岩石风化势能指数确定方法，其特征在于，所述步骤B中的氧化物风化指数由样品岩心氧化矿物摩尔数百分含量计算得到，所述的氧化物风化指数包括帕克风化指数WIP和/或花岗岩风化指数WIG，所述步骤C在拟合时是将帕克风化指数WIP与帕克风化势能指数FWIP进行拟合，将花岗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞龙，蒋新立，温伟，马辉，吴天乾，杨春文，刘剑波，贾光亮，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化华北石油工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11