利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法技术

本发明专利技术属于地质勘探技术领域，公开了利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法，包括：步骤1，样品的制备；步骤2，对样品进行扫描得到精细成像图；步骤3，在精细成像图上选取有代表性的区域进行逐点自动扫描分析，得到样品的元素特征及含量；步骤4，对样品的元素特征及含量进行解谱分析，得到样品的矿物组成及含量；步骤5，获取样品区域的地层对比标准层；步骤6，基于标准层的可对比的元素特征及矿物组成特征，分析样品之间的相关性；步骤7，根据相关性得到地层对比结果。本发明专利技术通过对岩石进行扫描、能谱检测，精细、定量分析岩石的元素及矿物含量，较好的完成复杂地层对比与评价。

COMPLEX STRATIGRAPHIC CORRELATION AND QUANTITATIVE EVALUATION METHOD USING DIGITAL ROCK ANALYSIS TECHNOLOGY

The invention belongs to the field of geological exploration technology, and discloses a method for evaluating the correlation and quantification of complex strata by using digital rock analysis technology, including: step 1, preparation of samples; step 2, scanning samples to obtain fine imaging maps; step 3, selecting representative areas on fine imaging maps for point-by-point automatic scanning analysis, obtaining element characteristics and content of samples. Step 4, decompose the spectral analysis of the element characteristics and content of the sample to obtain the mineral composition and content of the sample; Step 5, obtain the stratigraphic correlation standard layer of the sample area; Step 6, analyze the correlation between the samples based on the comparable element characteristics and mineral composition characteristics of the standard layer; Step 7, get the stratigraphic correlation results according to the correlation. The method can perform fine and quantitative analysis of elements and mineral contents of rocks by scanning and energy spectrum detection, and better complete the correlation and evaluation of complex strata.

【技术实现步骤摘要】
利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法
本专利技术属于地质勘探
，具体涉及利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法。
技术介绍
地层对比与评价是指在一个勘探或开发的区域将收集到的地震、钻井、录井和测井等各项地质资料，通过单井地质剖面的综合分析和对比，找出层位相当的地层，把各井地质剖面联系起来，整体上认识沉积地层在纵横向上的分布与特征，其目的是建立具有等时性各级地层格架单元。地层对比主要方法包括岩性对比法、古生物对比法、矿物对比法、沉积旋回对比法。在日常石油勘探生产过程中,难以获得可应用于多井对比的岩芯、井壁取芯资料，难以应用古生物法和矿物对比法，当储层岩性复杂、构造变化大、沉积旋回不清晰时，选用岩性对比法、沉积旋回地层对比法效果较差。数字岩心(屑)技术是近年兴起的岩心分析的有效方法，基本原理是基于高倍的二维扫描电镜图像或三维CT扫描图像，运用计算机图像处理技术，通过一定的算法完成数字岩心重构，从而可以快速得到一系列岩心物理参数，包括矿物类型及含量、各种孔隙结构参数、岩心声学特征参数、岩心电学特征参数以及岩心渗流特征参数等。该方法具备定量获取各种参数的特点，另外，因为几乎所有井都保留有岩屑、井壁取心、钻井取心等岩石资料，利用这些岩石进行矿物或元素分析，不但精度高而且取材简单。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法，通过对岩石进行扫描、能谱检测，精细、定量分析岩石样品的元素及矿物含量，较好的完成复杂地层对比。本专利技术所采用的技术方案为：利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法，包括如下步骤：步骤1，岩石样品的制备；步骤2，对岩石样品进行扫描，得到岩石样品表面的精细成像图；步骤3，在岩石样品表面的精细成像图上选取有代表性的区域进行逐点自动扫描分析，得到岩石样品的元素特征及含量；步骤4，对岩石样品的元素特征及含量进行解谱分析，得到岩石样品的矿物组成及含量；步骤5，获取岩石样品区域的地层对比标准层；步骤6，基于地层对比标准层的可对比的元素特征及矿物组成特征，分析岩石样品之间的相关性；步骤7，根据岩石样品之间的相关性，分析岩石样品在复杂地层中的分布位置，得到复杂地层对比结果。作为优选方式，在步骤1中，岩石样品的制备包括如下步骤：岩石筛选，结合测井曲线和录井岩性对岩石进行综合分析，得到合适的岩石，岩石可来自于录井岩屑、井壁取心、钻井取心、地表野外露头等。岩石样品制作，用可塑性易凝胶将岩石固结成规则的形状，对其一面进行切割抛光，使岩石显现出原始地层岩石的沉积状态。作为优选方式，所述可塑性易凝胶为环氧树脂。作为优选方式，在步骤6中，对元素特征及矿物组成特征进行优选，利用优选后的元素特征及矿物组成特征，分析岩石样品之间的相关性。作为优选方式，对于砂岩岩石样品优选的矿物为绿泥石、磷灰石、金红石，对于泥岩岩石样品优选的矿物为斜绿泥石、伊蒙混层60-40、磷灰石、金红石。作为优选方式，对于砂岩岩石样品优选的元素为Mg、Ti和Ca，对于泥岩岩石样品优选的元素为Mg、Ti和Na。作为优选方式，分析岩石样品之间的相关性包括计算岩石样品之间的排斥度。作为优选方式，排斥度包括平均矿物排斥度和平均元素排斥度，平均矿物排斥度的计算具体为：X1＝[(A1-A2)/AAVE+(B1-B2)/BAVE+(C1-C2)/CAVE+…]/n其中，X1为岩石样品之间的平均矿物排斥度，A1、B1、C1分别为样品1选取的A类、B类和C类矿物含量，A2、B2、C2为样品2选取的A类、B类和C类矿物含量，AAVE、BAVE、CAVE为所有样品的A类、B类和C类矿物平均含量，n为样品1或者样品2选取的矿物的总类数；平均平均元素排斥度的计算具体为：X2＝[(E1-E2)/EAVE+(F1-F2)/FAVE+(G1-G2)/GAVE+…]/n其中，X2为岩石样品之间的平均元素排斥度，E1、F1、G1为样品1选取的E类、F类和G类元素含量，E2、F2、G2为样品2选取的E类、F类和G类元素含量，AAVE、BAVE、CAVE为所有样品的E类、F类和G类元素平均含量，n为样品1或者样品2选取的元素的总类数。作为优选方式，排斥度还包括综合排斥度，综合排斥度为平均矿物排斥度和平均元素排斥度的平均值。本专利技术的有益效果为：本专利技术主要是针对地层资料较少、地层对比复杂的技术问题，通过对岩心、井壁取心、岩屑等岩石资料进行制样、电镜扫描、能谱分析的技术手段，精细、定量分析地层的元素及矿物含量，再根据同一地层具备相同的、定量的矿物组合和元素组合特征，较好的完成复杂地层对比，为后续井位的部署、分层系开发等工作打下坚实基础。值得说明的是，本专利技术利用现场的岩石资料，进行岩石选样、制样、电子扫描、能谱分析、元素含量及矿物含量分析、典型可对比标准层的元素及矿物组合特征分析，建立同套沉积地层对比的矿物及元素特征的对比图版，完成复杂地层对比与评价。根据地层对比的结果，找出层位相当的地层，把各井地质剖面联系起来，整体上认识沉积地层在纵横方向上的分布与特征，建立具有等时性各级地层格架单元。附图说明图1是本申请实施例的利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法的流程示意图。图2是本申请实施例的第二口井和第三口井地层对比结果示意图。图3是本申请实施例的第一口井、第五口井、第六口井和第七口井地层对比结果示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步阐述。本实施例在同一地区选取7口井进行试验，第一口井(BA6S)选取的岩石样品编号为1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、1-10、1-11、1-12、1-13、1-14；第二口井(PH13)选取的岩石样品编号为2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9、2-10、2-11、2-12、2-13、2-14、2-15、2-16；第三口井(PH1)选取的岩石样品编号为3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-10、3-11、3-12、3-13、3-14；第四口井(BG4)选取的岩石样品编号为4-1；第五口井(PH6)选取的岩石样品编号为5-1和5-2；第六口井(PH4)选取的岩石样品编号为6-1和6-2；第七口井(BG3)选取的岩石样品编号为7-1和7-2。其中，属于砂岩层的岩石样品有：1-2、1-4、1-5、1-7、1-9、1-10、1-11、1-12、1-13、1-14、2-7、2-8、2-9、2-13、2-15、2-16、3-1、3-7、3-8、3-14、4-1、5-1、6-1、6-2、7-1、7-2。属于泥岩层的岩石样品有：1-1、1-3、1-6、1-8、2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-10、2-11、2-12、2-14、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-9、3-10、3-11、3-12、3-13、3-14、5-2。如图1所示，对选取的岩石样品采用如下步骤进行处理：步骤1，岩石样品的制备。步骤2，对岩石样品进行扫描，得到岩石样品表面的精细成像图。采用BSE对岩石样品进行背散射电子和二次电子成像，选取岩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，岩石样品的制备；步骤2，对岩石样品进行扫描，得到岩石样品表面的精细成像图；步骤3，在岩石样品表面的精细成像图上选取有代表性的区域进行逐点自动扫描分析，得到岩石样品的元素特征及含量；步骤4，对岩石样品的元素特征及含量进行解谱分析，得到岩石样品的矿物组成及含量；步骤5，获取岩石样品区域的地层对比标准层；步骤6，基于地层对比标准层的可对比的元素特征及矿物组成特征，分析岩石样品之间的相关性；步骤7，根据岩石样品之间的相关性，分析岩石样品在复杂地层中的分布位置，得到复杂地层对比结果。

【技术特征摘要】
1.利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，岩石样品的制备；步骤2，对岩石样品进行扫描，得到岩石样品表面的精细成像图；步骤3，在岩石样品表面的精细成像图上选取有代表性的区域进行逐点自动扫描分析，得到岩石样品的元素特征及含量；步骤4，对岩石样品的元素特征及含量进行解谱分析，得到岩石样品的矿物组成及含量；步骤5，获取岩石样品区域的地层对比标准层；步骤6，基于地层对比标准层的可对比的元素特征及矿物组成特征，分析岩石样品之间的相关性；步骤7，根据岩石样品之间的相关性，分析岩石样品在复杂地层中的分布位置，得到复杂地层对比结果。2.根据权利要求1所述的利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法，其特征在于，在步骤1中，岩石样品的制备包括如下步骤：岩石筛选，结合测井曲线和录井岩性对岩石进行综合分析，得到合适的岩石；岩石样品制作，用可塑性易凝胶将岩石固结成规则的形状，对其一面进行切割抛光，使岩石显现出原始地层岩石的沉积状态。3.根据权利要求2所述的利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法，其特征在于，所述可塑性易凝胶为环氧树脂。4.根据权利要求1所述的利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法，其特征在于，在步骤6中，对元素特征及矿物组成特征进行优选，利用优选后的元素特征及矿物组成特征，分析岩石样品之间的相关性。5.根据权利要求4所述的利用数字岩石分析技术开展复杂地层对比与定量评价方法，其特征在于，对于砂岩岩石样品优选的矿物为绿泥石、磷灰石、金红石，对于泥岩岩石样品优选的矿物为斜绿泥石、伊蒙混层60-40、磷灰石、金红...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志峰，王格平，明治良，陈丰，袁雯，
申请(专利权)人：科吉思石油技术咨询北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11