梨树断陷东南斜坡带砂砾岩岩性识别方法研究

张丽华，潘保芝，刘思慧，韩雪，李万才，黄晨

（1.吉林大学地球探测科学与技术学院，吉林长春130026；2.中国石化东北油气分公司，吉林长春130062）

摘要：应用交会图法和构建岩性敏感指示曲线法识别梨树断陷东南斜坡带砂砾岩岩性。选取声波时差、自然伽马和深探测电阻率曲线构建岩性敏感指示曲线ILS，岩性敏感指数曲线能够较好地反映岩石粒度的变化，砂砾岩ILS＞1，砂岩ILS在0.3～1之间，泥岩ILS＜0.3。岩石含量模型能定量计算出泥岩、砂岩和砾岩含量，与录井所描述的岩性有好的对应性，能够正确识别出典型的砂砾岩、砂岩和泥岩。从而为砂砾岩储层的测井评价等后续工作打下基础。

关键词：测井解释；砂砾岩；岩性识别；交会图；指示曲线；梨树断陷

中图分类号：P631.84 文献标识码：A

梨树断陷东南斜坡带砂砾岩岩性识别方法研究

张丽华1，潘保芝1，刘思慧1，韩雪1，李万才2，黄晨2

（1.吉林大学地球探测科学与技术学院，吉林长春130026；2.中国石化东北油气分公司，吉林长春130062）

摘要：应用交会图法和构建岩性敏感指示曲线法识别梨树断陷东南斜坡带砂砾岩岩性。选取声波时差、自然伽马和深探测电阻率曲线构建岩性敏感指示曲线ILS，岩性敏感指数曲线能够较好地反映岩石粒度的变化，砂砾岩ILS＞1，砂岩ILS在0.3～1之间，泥岩ILS＜0.3。岩石含量模型能定量计算出泥岩、砂岩和砾岩含量，与录井所描述的岩性有好的对应性，能够正确识别出典型的砂砾岩、砂岩和泥岩。从而为砂砾岩储层的测井评价等后续工作打下基础。

关键词：测井解释；砂砾岩；岩性识别；交会图；指示曲线；梨树断陷

中图分类号：P631.84 文献标识码：A

0 引 言

梨树断陷近年来在下白垩统营城组、沙河子组砂砾岩储层中发现了良好的油气显示，因此，砂砾岩岩性准确识别及其在研究区的分布规律成为梨树断陷近期重点研究目标之一。砂砾岩由于堆积速度快、成分复杂、结构和成分成熟度低以及泥质含量高等特点，导致在储层参数解释中骨架参数等难以准确获取，在测井曲线上表现复杂多样［1－4］，部分砂砾岩与砂岩、粉砂岩无论从电性还是放射性上均难于区分，因此对梨树断陷东南斜坡带开展了以砂砾岩为主要识别目标的岩性识别研究。

梨树断陷东南斜坡带下白垩统营城组、沙河子组含有大量砂砾岩，来源主要为扇三角洲前缘、辨状河三角洲平原及近岸水下扇沉积物［5］。沉积物特点是近物源快速堆积，搬运距离短、成分复杂、分选磨圆差、结构成熟度低、泥质含量变化大。在岩性识别上，与砂岩相比砂砾岩成分和粒径变化大，杂基成分复杂。通过取心岩心与测井数据对比上发现，岩性对测井数值的控制要大于含油气性的影响，因此可通过比较分析电性及放射性等测井响应的差异对岩性进行识别。

1 岩性敏感指示曲线法

常规测井曲线中，声波时差、中子、密度、深电阻率和自然伽马测井曲线均能较好地反映岩性［6－7］，但是受储层非均质性影响，应用单条曲线区分岩性均具有较大的不确定性。为此，选取声波时差、自然伽马和深探测电阻率曲线构建岩性敏感指示曲线ILS（Lithology Sensitive Index）。统计绘制各岩性点声波时差Δt与GR和Rt的交会图（见图1，图2）。从图1、图2中可以看到存在明显的负相关关系。随着Δt的增大，岩石的粒序逐渐变细。根据以上关系，引入自然伽马和深探测电阻率建立岩性识别曲线ILS。ILS由高到低，代表着粒序逐渐变细，岩性也由砾岩逐步过渡为砾状砂岩、含砾砂岩、砂岩、细砂岩、粉砂岩和泥岩。

式中，ILS为岩性敏感指数曲线；Δt为声波时差测井值，μs／m；R0为100%含水岩石电阻率值，Ω·m；GR为自然伽马测井值，API。

经岩心薄片鉴定对ILS进行刻度，得到泥岩、粉砂岩、细砂岩、含砾砂岩、砾状砂岩和砾岩的ILS划分标准。在梨树断陷砂砾岩储层，岩性划分标准为砂砾岩ILS＞1，砂岩ILS在0.3～1之间，泥岩ILS＜0.3。

2 岩石成分与含量计算模型

根据薄片分析资料，研究区岩石主要由砾岩、砂岩和泥岩组成。在钍与钾的交会图上，它们与泥岩组成三角形（见图3）。资料点落入三角形内，认为是由3种成分各占一定的比例所组成。设泥岩、砂岩和砾岩所占的比例分别为V1、V2、V3；它们的钍值分别为Thma1、Thma2、Thma3；钾分别为Kma1、Kma2、Kma3。当前资料点的钍和钾测井值分别为Th、K。根据体积模型，可以建立以下方程

解方程组（2）的矩阵方程为

式中，C－1是C的逆矩阵。

求出V1、V2、V3，即可求出砾岩、砂岩和泥岩的体积。

由于研究区有一些井没有测量铀、钍和钾测井曲线，不能用钍－钾交会图方法计算砾岩、砂岩和泥岩的百分比。因此，用自然伽马－电阻率交会图按照上述方法计算砾岩、砂岩和泥岩的百分比。图4是各种岩性自然伽马－电阻率交会图。

图3 岩石成分识别及含量分解图

图4 各种岩性自然伽马GR与电阻率Rt交会图

3 应用实例

对研究区多口井进行了ILS曲线和体积分析的计算。图5和图6分别为A井和B井的岩性指示曲线和体积分析图。在图5中，深度1 332.5～1 346m井段录井岩性为砂砾岩，计算的岩性敏感曲线ILS的值平均为1.1，计算的砾的含量平均为50%。在1 324～1 328m井段，录井岩性为砂岩，计算的岩性敏感曲线ILS的值平均为0.9，计算的砾的含量平均为8%。在图6中，深度2 076～2 082.4m井段录井岩性为泥岩，计算的岩性敏感曲线ILS的平均值为0.24。在2 082.4～2 085m井段，录井岩性为粉砂岩，计算的岩性敏感曲线ILS的平均值为0.5，计算的砾的含量为0。在2 085～2 089m井段录井岩性为含砾砂岩，计算的岩性敏感曲线ILS的平均值为0.97，计算的砾的含量平均为7%。从图5、图6中可以看出，计算的岩性指示曲线和计算的泥岩、砂岩和砾岩含量所指示的岩性基本与地质录井的一致。

图5 A井计算的岩性指示曲线和体积分析图

图6 B井计算岩性指示曲线和体积分析图

4 结 论

（1）应用构建的岩性敏感指示曲线ILS对岩性进行识别，方法简单，直观有效，剔除了无效岩性，为储层的划分和流体的识别奠定了基础；岩性敏感指数曲线能够较好地反映粒度的变化；岩石含量模型能定量计算出泥岩、砂岩和砾的含量。

（2）定性与定量相结合的方法明显提高了岩性粒度区分的精度，与录井所描述的岩性有好的对应性，可正确识别典型的砂砾岩、砂岩和泥岩。

［1］ 张晋言，孙建孟，刘海河，等.盐家油田深层砂砾岩储层岩性自动识别新技术［J］.测井技术，2011，35（5）：447－450.

［2］ 顾玉君，申晓娟，吴爱红，等.泌阳凹陷南部陡坡带砂砾岩储层岩性识别［J］.石油地质与工程，2009，23（2）：40－43.

［3］ 李庆昌.砾岩油田开发［M］.北京：石油工业出版社，1997.

［4］ 鲁国明.东营凹陷深层砂砾岩岩性测井综合识别技术［J］.测井技术，2010，34（2）：168－171.

［5］ 董清水，赵占银，刘招君，等.半地堑式断陷盆地的油气成藏模式——以松辽盆地梨树断陷为例［J］.吉林大学学报：地球科学版，2003，33（1）：43－46.

［6］ 韩琳，张建民，邢艳娟，等.元素俘获谱测井（ECS）结合QAPF法识别火成岩岩性［J］.测井技术，2010，34（1）：48－51.

［7］ 张莹，潘保芝.多种岩性分类方法在火山岩岩性识别中的应用［J］.测井技术，2011，35（5）：475－479.

On Lithology Identification Methods of Glutinite in Southeast Ramp Region of Lishu Fault Depression

ZHANG Lihua1，PAN Baozhi1，LIU Sihui1，HAN Xue1，LI Wancai2，HUANG Chen2
（1.College of Geo－exploration Science and Technology，Jilin University，Changchun，Jilin 130026，China；2.Northeast Oilfield Branch Company，SINOPEC，Changchun，Jilin 130062，China）

It is difficult to identify lithology of glutinite in reservoir logging evaluation.Crossplot method and lithology－sensitive index curve method are applied to indentify glutinite lithology in southeast ramp region of Lishu fault depression.Constructed is lithology－sensitive index curve（ILS）with acoustic time difference，natural gamma and deep detection resistivity curves.The ILScurve can reflect the granularity of rock change：ILSof the glutinite is greater than 1；ILSof sand is between 0.3and 1；ILSof mudstone is less than 0.3.The rock content model can quantitatively compute contents of mudstone，sand stone and glutinite.The calculation results accord with the lithology given by logging，and can identify typical glutinite，sand and shale.Therefore，it provides foundation for glutinite reservoir log evaluation.

log interpretation，glutinite，lithology identification，cross plot，index curve，Lishu fault depression

2012－05－03 本文编辑 余迎）

1004－1338（2012）04－0370－03

国家自然科学基金（编号：41174096）和中央高校基本科研业务费专项资金项目（编号：201103039）资助

张丽华，女，1974年生，博士，从事石油地球物理测井的处理与解释研究。