一种碳酸盐岩地层黄铁矿的测井识别校正方法技术

本发明专利技术公开了一种酸盐岩地层黄铁矿的测井识别校正方法，涉及地质勘验金属矿石检测技术领域，是一种将常规密度测井曲线与深侧向电阻率曲线方向刻度，观察电阻率尖刺状降低及密度明显增大的现象来确定可能发育黄铁矿的地层，再进一步通过电成像测井图像、元素扫描测井等方式，建立不含黄铁矿地层声波与电阻率关系式，最终精确确定碳酸盐岩地层黄铁矿的识别校正从而准确计算地层水饱和度的方法。校正从而准确计算地层水饱和度的方法。校正从而准确计算地层水饱和度的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸盐岩地层黄铁矿的测井识别校正方法


[0001]本专利技术涉及地质勘验金属矿石检测
，确切地说涉及一种碳酸盐岩地层黄铁矿的测井识别校正方法。

技术介绍

[0002]碳酸盐岩是由方解石、白云石等自生碳酸盐矿物组成的沉积岩，以方解石为主的岩石称为石灰岩，以白云石为主的岩石称为白云岩。碳酸盐岩主要在海洋中形成，少数在陆地环境中形成，古代广阔海洋中形成的碳酸盐岩，约占地表沉积岩分布面积的20%，我国碳酸盐岩主要分布于震旦纪、寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪及部分侏罗纪、白垩纪和第三纪的海相地层中，其中以西南地区最为发育。
[0003]碳酸盐岩是重要的储油岩，全世界50%的石油和天然气储存于碳酸盐岩中。碳酸盐岩还常与许多固体沉积矿藏共生，如铁矿、铝土矿、锰矿、石膏、岩盐、钾盐、磷矿等，而且是许多金属层控矿床的储矿层，如汞、锑、铅、锌、铜、银、镍、钴、铀、钒等。
[0004]黄铁矿是铁的二硫化物，黄铁矿（FeS2）因其浅黄铜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。黄铁矿成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构，成分相同而属于正交（斜方）晶系的称为白铁矿，成分中还常存在微量的钴、镍、铜、金，硒等元素，含量较高时可在提取硫的过程中综合回收和利用，黄铁矿在氧化带不稳定，易分解形成氢氧化铁如针铁矿等，经脱水作用，可形成稳定的褐铁矿，且往往依黄铁矿成假象，这种作用常在金属矿床氧化带的地表露头部分形成褐铁矿或针铁矿、纤铁矿等覆盖于矿体之上，故称铁帽。
[0005]受沉积环境、成岩作用等因素的影响，碳酸盐岩地层常常发育黄铁矿。黄铁矿具有高密度、高导电性的特征，在钻遇黄铁矿的地层时，电阻率测井资料会出现异常低电阻率，如果不加以识别会造成对地层含油气性的误判，过去人们用常规测井曲线上低电阻率、高密度特征或电成像测井图上暗色条纹等特征来定性识别黄铁矿，取得了一定效果，但这种方法也存在识别可靠性不高、无法知道黄铁矿含量及识别后无法校正电阻率、导致含水饱和度计算不准确的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对现有技术的问题，提供一种将常规密度测井曲线与深侧向电阻率曲线同方向刻度，观察电阻率尖刺状降低及密度明显增大的现象来确定可能发育黄铁矿的地层，再进一步通过电成像测井图像、元素扫描测井等方式准确确定黄铁矿的发育段，并建立了两个黄铁矿发育段的电阻率校正关系式，最终准确识别碳酸盐岩地层黄铁矿的发育位置，并对该段电阻率进行校正，从而准确识别地层流体及计算地层含水饱和度的方法。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供的一种碳酸盐岩地层黄铁矿的测井识别校正方法，包括以下步骤：
步骤1，获取目标碳酸盐岩地层的常规密度测井曲线和深侧向电阻率曲线，并以密度和电阻率作为纵坐标轴、以目标碳酸盐岩地层的深度为横坐标，将所述常规密度测井曲线和深侧向电阻率曲线进行同方向刻度，同方向刻度即曲线显示的时候都是左边小值，右边大值，随深度方向若出现深侧向电阻率曲线先降低后升高、而常规密度测井曲线呈现先升高后降低的尖刺状变化，则对应目标碳酸盐岩地层的深度位置为疑似黄铁矿区域，深侧向电阻率曲线和常规密度测井曲线随深度方向呈现先升高后降低的尖刺状变化，具体的如图1，随深度连续变化，在尖刺状变化区域如果密度和电阻率的比例范围合适，深侧向电阻率曲线和常规密度测井曲线间构成一个交互重叠区域，且深侧向电阻率曲线和常规密度测井曲线呈现一个类似于“镜像变化”的特征；优选地，所述以密度和电阻率作为纵坐标轴，密度的取值范围为（2.6~3.1）G/C3，而电阻率的取值范围为（2~20000）Ω
·
m，密度和电阻率的取值范围等比例换算后构建为同一条纵坐标，即该纵坐标的长度既表达密度的取值范围也表达电阻率的取值范围。
[0008]步骤2，对步骤1中的疑似黄铁矿区域进行电成像获得电成像测井图像，电成像是一种地下测量仪器对地层测量后，其测量数据经过一定处理可以以图像方式显示，一般来说亮色代表地层电阻率高，暗色代表电阻率低，若电成像测井图像中出现暗色条带状特征则进一步印证疑似黄铁矿区域中存在黄铁矿；具体的，所述步骤2中，是根据判定暗色条的先验阈值设置图像区域亮度判定阈值和区域尺寸阈值，获得电成像测井图像后，将电成像测井图像每一个像素点的亮度值与所述区域亮度判定阈值进行比较，将亮度值低于所述区域亮度判定阈值的像素点标记为暗色点，然后将标记为暗色点的像素点所构成的连续区域与所述区域尺寸阈值进行比较，判定是否符合暗色条的要求。
[0009]更近一步的，所述标记为暗色点的像素点所构成的连续区域，同样的，是根据先验阈值设定像素点间的间隔距离判定阈值，凡是两个像素点间的间隔距离不超过所述间隔距离判定阈值的，则视为连续。
[0010]步骤3，对经过步骤2确认存在黄铁矿的疑似黄铁矿区域进行岩性元素扫描测井和/或元素俘获谱测井，得到疑似黄铁矿区域的硫元素（S）和铁元素（Fe）的重量百分比，若发现疑似黄铁矿区域对应的深度中出现的硫元素和铁元素的重量百分比明显增大、超过设定阈值则可以判定该地层深度处发育有黄铁矿。
[0011]进一步的，所述步骤3中，疑似黄铁矿区域的硫元素（S）和铁元素（Fe）重量百分比是对岩性元素扫描测井和/或元素俘获谱测井的图谱进行剥谱得到的。
[0012]更具体的，所述岩性元素扫描测井，是通过斯伦贝谢的测井仪器进行的。
[0013]更进一步的，对岩性元素扫描测井和/或元素俘获谱测井的图谱进行剥谱，分析测量的累计的伽马射线谱的过程就叫做剥谱。通过设置若干不同的能量窗口，经过处理，将对岩性元素扫描测井和/或元素俘获谱测井的图谱去拟合一系列的标准谱，标准谱是预先设定的，拟合的结果就是地层中铝（Al）、钡（Ba）、硅（Si）、钙（Ca）、镁（Mg）、氯（Cl）、钾（K）、钠（Na）、锰（Mn）、铁（Fe）、碳（C）、硫（S）、钛（Ti）、钆（Gd）等元素的相对含量，然后通过氧闭合方法将上述各元素的相对含量转换成元素绝对含量百分比，氧闭合技术所用的模型通过了岩心分析和测井数据检验的，利用经验关系式可以将元素含量转换为矿物体积，该关系式是建立在大量的岩心分析数据基础之上得到的。
[0014]优选地，所述步骤3，所述设定阈值为硫元素重量百分比为0.01、铁元素重量百分比为0，即只要对应的地层深度中出现铁元素，且也出现硫元素并硫元素的重量百分比大于0.01则可以判定该深度发育有黄铁矿。
[0015]步骤4，对目标碳酸盐岩地层中不含黄铁矿的区域进行声波和电阻率测井，建立目标碳酸盐岩地层不含黄铁矿区域的声波与电阻率关系式，用该关系式校正目标碳酸盐岩地层中含黄铁矿地层的深侧向电阻率；其中R
t
‑
COR
为校正后的深侧向电阻率，单位为Ω
·
m；AC为声波时差，单位为μs/ft；a、b为目标碳酸盐岩地层不含黄铁矿层段的声波时差~电阻率拟合系数，无量纲；通过建立声波时差~电阻率交会图与步骤3中ECS测量（岩性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸盐岩地层黄铁矿的测井识别校正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取目标碳酸盐岩地层的常规密度测井曲线和深侧向电阻率曲线，并以密度和电阻率作为纵坐标轴、以目标碳酸盐岩地层的深度为横坐标，将所述常规密度测井曲线和深侧向电阻率曲线进行同方向刻度，随深度方向若出现深侧向电阻率曲线先降低后升高、而常规密度测井曲线呈现先升高后降低的尖刺状变化，则对应目标碳酸盐岩地层的深度位置为疑似黄铁矿区域；步骤2，对步骤1中的疑似黄铁矿区域进行电成像获得电成像测井图像，若电成像测井图像中出现暗色条带状特征则进一步印证疑似黄铁矿区域中存在黄铁矿；步骤3，对经过步骤2确认存在黄铁矿的疑似黄铁矿区域进行岩性元素扫描测井和/或元素俘获谱测井，得到疑似黄铁矿区域的硫元素和铁元素的重量百分比，若发现疑似黄铁矿区域对应的深度中出现的硫元素和铁元素的重量百分比超过设定阈值则判定该地层深度处发育有黄铁矿；步骤4，对目标碳酸盐岩地层中不含黄铁矿的区域进行声波和电阻率测井，建立目标碳酸盐岩地层不含黄铁矿区域的声波与电阻率关系式，用该关系式校正目标碳酸盐岩地层中含黄铁矿地层的深侧向电阻率；其中R
t
‑
COR
为校正后的深侧向电阻率，单位为Ω
·
m；AC为声波时差，单位为μs/ft；a、b为目标碳酸盐岩地层不含黄铁矿层段的声波时差~电阻率拟合系数，无量纲；步骤5，利用步骤3中岩性元素扫描测井和/或元素俘获谱测井得到的硫元素（S）和铁元素（Fe）的重量百分比计算出疑似黄铁矿区域中黄铁矿的重量百分比，将疑似黄铁矿区域中黄铁矿的重量百分比与步骤1中的深侧向电阻率曲线建立拟合关系式，对拟合关系式反算得到深侧向电阻率校正公式，利用深侧向电阻率校正公式校正步骤1中疑似黄铁矿区域的深侧向电阻率；步骤6，利用步骤5中校正后的深侧向电阻率计算目标碳酸盐岩地层对应深度的含水饱和度。2.如权利要求1所述的一种碳酸盐岩地层黄铁矿的测井识别校正方法，其特征在于：所述步骤1中以密度和电阻率作为纵坐标轴，密度的取值范围为（2.6~3.1）G/C3，而电阻率的取值范围为（2~20000）Ω
·
m，密度和电阻率的取值范围等比例换算后构建为同一条纵坐标，即该纵坐标的长度既表达密度的取值范围也表达电阻率的取值范围。3.如权利要求1所述的一种碳酸盐岩地层黄铁矿的测井识别校正方法，其特征在于：所述步骤2中，是根据判定暗色条的先验阈值设置图像区域亮度判定阈值和区域尺寸阈值，获得电成像测井图像后，将电成像测井图像每一个像素点的亮度值与所述区域亮度判定阈值进行比较，将亮度值低于所述区域亮度判定阈值的像素点标记为暗色点，然后将标记为暗色点的像素点所构成的连续区域与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢冰，肖富森，唐玉林，赖强，白利，彭达，张红英，谢继容，冉崎，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：