一种利用多种资料拟合反演复杂岩性解释方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用多种资料拟合反演复杂岩性解释方法及装置，所述方法包括：根据研究工区的地质情况，将储层划分为流体组分、泥质组分及岩石骨架组分；给定流体组分响应特征值及泥质组分响应特征值；根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析及实验室薄片鉴定方法，确定研究工区内的岩石骨架组分类型及个数，确定岩石骨架组分响应特征值；利用测井仪器，获取研究工区地层的常规测井响应值及元素含量；联合常规测井曲线与元素俘获能谱测井曲线建立测井响应方程组；利用测井响应方程组，采用Householder变换和共轭梯度优化算法联合反演出研究工区的地层中的流体组分、泥质组分及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果。
【专利说明】一种利用多种资料拟合反演复杂岩性解释方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明是针对复杂岩性储层的分析，尤指一种利用多种资料拟合反演复杂岩性解释方法及装置。
【背景技术】
[0002]测井技术作为一项定性、定量评价储层的主要方法，贯穿于油气勘探开发各个阶段，在碎屑岩储层评价中发挥了重要作用，随着勘探对象的日益复杂，测井技术越来越受重视，但还存在很多难题和挑战。火山岩储层评价是火山岩油气藏描述的重点，而火山岩岩性解释又是火山岩储层评价的基础。岩性解释不准确，将直接导致漏失油气层。因此准确进行火山岩岩性解释是开展火山岩储层评价的基础和关键。
[0003]前期的研究者大多单一的利用常规测井资料、地震资料等，采用参数交会图法、成像测井识别法、神经网络法、对应分析识别法、偶极声波测井、岩石强度参数识别法、地震法等方法，识别结果为简单的岩性剖面，主要停留在定性程度，不能为精细的勘探开发提供准确的岩性剖面资料，特别是在火山岩的油气勘探中，由于岩性对测井响应的影响往往超过储层流体的影响，因此岩性成分的精细解释将是勘探成功与否的关键。元素俘获能谱测井(Elemental Capture Spectroscopy,简称ECS测井)能够测量组成地层岩石的各种元素信息，提供了一种从化学组分的角度解释火山岩岩性的可能性，但由于氧化物闭合模型不易确定，使得该项技术难以快速掌握、推广应用较难。另一方面，在以往研究中，元素俘获能谱测井资料的应用之前要做很多复杂的工作，例如氧化物闭合模型、原始值转为相对含量等，而这些计算不容易掌握，地区不同，模型参数差异也很大，未能与常规测井资料形成一种易操作、有效的火山岩岩性定量解释方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是利用常规测井资料，元素俘获能谱测井等测井方法，基于地层组分，提供了一种简单、有效的火山岩岩性定量方法，以提高复杂储层岩性解释的符合率，以此作为储层综合评价的基础和关键。
[0005]为达到上述目的，本发明提供了一种利用多种资料拟合反演复杂岩性解释方法，所述方法包括:根据研究工区的地质情况，将储层划分为流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分；给定所述流体组分的流体组分响应特征值及所述泥质组分的泥质组分响应特征值；根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析及实验室薄片鉴定方法，确定所述研究工区内的岩石骨架组分类型及个数，确定岩石骨架组分响应特征值；利用测井仪器，获取所述研究工区地层的常规测井响应值及元素含量；根据所述流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值、常规测井响应值及元素含量，联合常规测井曲线与元素俘获能谱测井曲线建立测井响应方程组；利用所述测井响应方程组，采用Householder变换和共轭梯度优化算法联合反演出所述研究工区的地层中的流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果。[0006]为达到上述目的，本发明还提供了利用多种资料拟合反演复杂岩性解释装置，所述装置包括:储层划分模块，用于根据研究工区的地质情况，将储层划分为流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分；流体组分及泥质组分响应特征值获取模块，用于获取所述流体组分的流体组分响应特征值及所述泥质组分的泥质组分响应特征值，其中，所述流体组分响应特征值以及所述泥质组分响应特征值通过给定直接获得；岩石骨架组分响应特征值获取模块，根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析及实验室薄片鉴定方法，确定所述研究工区内的岩石骨架组分类型及个数，确定岩石骨架组分响应特征值；响应值获取模块，用于利用测井仪器，获取所述研究工区地层的常规测井响应值及元素含量；测井响应方程组建立模块，用于根据所述流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值、常规测井响应值及元素含量，联合常规测井曲线与元素俘获能谱测井曲线建立测井响应方程组；岩性定量解释模块，用于利用所述测井响应方程组，采用Householder变换和共轭梯度优化算法联合反演出所述研究工区的地层中的流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果。
[0007]本发明实施例公开的利用多种资料拟合反演复杂岩性解释方法及装置具备以下显著特点:1、不仅立足于现有成熟的常规测井系列，而且综合应用了较难推广应用的元素俘获能谱测井资料，方法原理简单，技术上容易实现；2、提出了元素俘获能谱测井资料应用的新途径，应用前景广阔；3、精确计算出了火成岩岩性成分相对含量，为岩石命名提供量化的可能；4、实现了火山岩、碳酸盐岩等复杂岩性识别精度从定性到定量化的发展，极大提高了岩性解释的符合率，在一定程度上可用来修正、校正录井剖面记录上的人为误差。利用该发明处理了吐哈油田、大庆油田资料齐全的15 口井，处理结果与312块薄片鉴定结果对比，符合率达到93%，较以前提高了 10%左右。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0009]图1为本发明一实施例的岩性定量解释方法流程图。
[0010]图2为本发明一实施例的岩性定量解释装置的结构示意图。
[0011]图3A为本发明一具体实施例的玄武岩物性分析孔隙度与密度曲线交会图。
[0012]图3B为本发明一具体实施例的玄武岩物性分析孔隙度与中子曲线交会图。
[0013]图3C为本发明一具体实施例的玄武岩物性分析孔隙度与声波曲线交会图。
[0014]图4为本发明一具体实施例的多种资料拟合反演岩性定量解释成果图。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0016]图1为本发明一实施例的岩性定量解释方法流程图。如图1所示，本方法包括:
[0017]步骤S101，根据研究工区的地质情况，将储层划分为流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分；[0018]步骤S102，给定流体组分的流体组分响应特征值及泥质组分的泥质组分响应特征值；
[0019]步骤S103，根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析及实验室薄片鉴定方法，确定研究工区内的岩石骨架组分类型及个数，确定岩石骨架组分响应特征值；
[0020]步骤S104，利用测井仪器，获取研究工区地层的常规测井响应值及元素含量；
[0021]步骤S105，根据流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值、常规测井响应值及元素含量，联合常规测井曲线与元素俘获能谱测井曲线建立测井响应方程组；其中，元素俘获能谱测井曲线是利用元素俘获能谱测井获得的曲线。
[0022]步骤S106,利用测井响应方程组,采用Householder变换和共轭梯度优化算法联合反演出研究工区的地层中的流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果。
[0023]在步骤SlOl中，一般认为储层由多种岩石骨架、泥质、石油、水(或者还有天然气，但天然气成分不是必须的)组成，根据研究工区的不同，主要体现在了岩石骨架的多样性方面，对于火山岩、碳酸盐等复杂储层的岩石骨架就包括了多种岩性成分。
[0024]在本实施例步骤S101、S102中，流体组分至少包括了石油以及水，石油及水对应的流体组分相应特征值通过直接给定获得。
[0025]在本实施例中，岩石骨架组分的岩性至少包括:玄武岩、安山岩、凝灰岩、辉绿岩及砂岩。
[0026]上述步骤S103的方法更详细的说，还包括:
[0027]根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析和实验室薄片鉴定方法，确定岩石骨架组分的岩性；
[0028]利用声波测井、密度测井及中子测井，结合物性分析与实际测井曲线，以数据拟合方式来确定研究工区的各岩石骨架组分的声波测井响应特征值、密度测井响应特征值及中子测井响应特征值；
[0029]利用自然伽马测井及元素俘获能谱测井，结合求取实际测井曲线平均值的方法确定岩石骨架组分中各个岩性的自然伽马测井响应特征值及元素俘获能谱测井响应特征值。
[0030]其中，测井资料包括了成像测井资料、常规测井资料；声波测井、密度测井及中子测井，自然伽马测井资料都属于常规测井资料；元素俘获能谱测井资料能够测量组成地层岩石的各种元素信息，提供了一种从化学组分的角度解释火山岩岩性的方法，这种测井资料属于非常规的测井资料。
[0031]在本实施例的步骤S104中，测井仪器包括:密度测井仪器、中子测井仪器、声波测井仪器及自然伽马测井仪器，元素俘获能谱测井仪器；其中
[0032]利用密度测井仪器、中子测井仪器、声波测井仪器及自然伽马测井仪器获取研究工区地层的密度响应值、中子响应值、声波响应值、自然伽马测井响应值；
[0033]还利用元素俘获能谱测井仪器，获取研究工区地层中的铝、钙、铁、硫、硅的元素含量。
[0034]在本实施例的步骤S105中，建立的测井响应方程组为:Tl
[0035]^ Xi Aij=BjCi=I,2,…，m);
i=l '
[0036]其中，n为研究工区中的地层组分的个数；如一具体实施例中，地层组分包括了玄武岩、安山岩、凝灰岩、辉绿岩、砂岩、泥质、水、石油八个组分。(前5部分是岩石骨架组分、泥质是泥质组分、水和石油是流体组分)
[0037]Xi为研究工区中的地层组分的相对体积；
[0038]AuS研究工区中的流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值；
[0039]m为测试仪器测量的常规测井响应值及元素含量的个数；
[0040]Bj为测试仪器测量的常规测井响应值或元素含量。
[0041]在本实施例的步骤S105中，测井响应方程组中元素俘获能谱测井曲线的应用是直接用于建立测井响应方程组，而不需要转换为各元素的相对含量。
[0042]在本实施例的步骤S106中，先用Householder变换求解一个最小二乘解,然后将每个最小二乘解作为共轭梯度优化计算的初始值进行优化迭代计算求解；以得出研究工区的地层中的流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果，然后再绘制岩性分析结果。
[0043]图2为本发明一实施例的 岩性定量解释装置的结构示意图。如图2所示，装置包括:
[0044]储层划分模块10，用于根据研究工区的地质情况，将储层划分为流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分；
[0045]流体组分及泥质组分响应特征值获取模块20，用于获取流体组分的流体组分响应特征值及泥质组分的泥质组分响应特征值，其中，流体组分响应特征值以及泥质组分响应特征值通过给定直接获得；
[0046]岩石骨架组分响应特征值获取模块30，用于根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析及实验室薄片鉴定方法，确定研究工区内的岩石骨架组分类型及个数，确定岩石骨架组分响应特征值；
[0047]响应值获取模块40，用于利用测井仪器，获取研究工区地层的常规测井响应值及
元素含量；
[0048]测井响应方程组建立模块50，用于根据流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值、常规测井响应值及元素含量，联合常规测井曲线与元素俘获能谱测井曲线建立测井响应方程组；
[0049]岩性定量解释模块60,用于利用测井响应方程组,采用Householder变换和共轭梯度优化算法联合反演出研究工区的地层中的流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果。
[0050]在本实施例中，流体组分至少包括石油及水,石油及水对应的流体组分响应特征值通过直接给定获得。岩石骨架组分至少包括:玄武岩、安山岩、凝灰岩、辉绿岩及砂岩。
[0051]在本实施例中，岩石骨架组分响应特征值获取模块30还用于根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析和实验室薄片鉴定方法，确定岩石骨架组分的岩性；[0052]利用声波测井、密度测井及中子测井，结合物性分析与实际测井曲线，以数据拟合方式来确定研究工区的各岩石骨架组分的声波测井响应特征值、密度测井响应特征值及中子测井响应特征值；
[0053]利用自然伽马测井及元素俘获能谱测井，结合求取实际测井曲线平均值的方法确定岩石骨架组分中各个岩性的自然伽马测井响应特征值及元素俘获能谱测井响应特征值。
[0054]在本实施例中，响应值获取模块40还用于利用密度测井仪器、中子测井仪器、声波测井仪器及自然伽马测井仪器获取研究工区地层的密度响应值、中子响应值、声波响应值、自然伽马测井响应值；
[0055]还利用元素俘获能谱测井仪器，获取研究工区地层中的铝、钙、铁、硫、硅的元素含量。
[0056]在本实施例中，测井响应方程组建立模块50建立的测井响应方程组包括:
n
[0057]^x1Aij =B ^1=1,2,…，m);
i=l ' ，
[0058]其中，n为研究工区中的地层组分的个数；(前5部分是岩石骨架组分、泥质是泥质组分、水和石油是流体组分)
[0059]Xi为研究工区中的地层组分的相对体积；
[0060]AuS研究工区中的 流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值；
[0061]m为测试仪器测量的常规测井响应值及元素含量的个数；
[0062]Bj为测试仪器测量的常规测井响应值或元素含量。
[0063]在本实施例中，测井响应方程组建立模块50建立的测井响应方程组中，元素俘获能谱测井曲线的应用是直接用于建立测井响应方程组，而不需要转换为各元素的相对含量。
[0064]在本实施例中，岩性定量解释模块60还包括:先用Householder变换求解一个最小二乘解，然后将每个最小二乘解作为共轭梯度优化计算的初始值进行优化迭代计算求解；以得出研究工区的地层中的流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果，然后再绘制岩性分析结果。
[0065]本发明提出的利用多种资料拟合反演复杂岩性解释方法及装置包括的技术主要有三种:地层组分的测井响应特征值提取、常规测井与元素俘获能谱测井综合利用、最优化求解测井响应方程组。已有的资料中没有提及受孔隙度影响较大的测井项目的地层组分响应特征值的提取技术，未见常规测井与元素俘获能谱测井联合建立方程组来定量计算地层组分。
[0066]结合图1及图2，下面以一具体实施例来本发明的方法及装置。
[0067]结合步骤S101，S102, S103，对吐哈油田某15 口井(有元素俘获能谱测井资料)进行储层的初步划分，包括了岩石骨架组分，流体组分，泥质组分；利用油田现场取心、录井数据、薄片鉴定资料，对吐哈油田15 口有元素俘获能谱测井资料的井进行分析，并对各种组分岩性出现的频率进行统计，结果发现出现频率最高的典型岩性大致有玄武岩、安山岩、凝灰岩、辉绿岩、砂岩、泥质、石油、水八个组分。[0068]在具体实施例中，需要获取玄武岩、安山岩、凝灰岩、辉绿岩、砂岩、泥质、石油、水八个组分的声波测井、密度测井、中子测井、自然伽马测井及元素俘获能谱测井的铝、钙、铁、硫、娃元素含量的响应特征值。
[0069]其中，石油、水等流体的性质地区差异较小，应用理论值完全可以满足要求，因此流体组分的各测井响应特征值可以直接有技术人员根据理论值给定。关于泥质的响应特征值，也可以通过直接给定获得。
[0070]对于受孔隙度影响较大的声波测井、密度测井、中子测井的组分响应特征值主要通过物性分析资料与测井资料综合确定，如图3A至3C所示为玄武岩物性孔隙度与对应深度的声波测井曲线、密度测井曲线、中子测井曲线平均值的交会图，线性拟合二者的相关关系及趋势线，趋势线延长线与纵坐标轴交点即为相应的测井响应特征值。同理可确定出安山岩、辉绿岩、凝灰岩、砂岩的密度测井、声波测井、中子测井的响应特征值。
[0071]其中，结合图3A、图3B及图3C所示，由物性分析资料与实际的声波测井曲线、密度测井曲线、中子测井曲线获得各交汇图，线性拟合测井曲线值与物性分析孔隙度的趋势关系，然后将孔隙度为0时的曲线值作为该岩性的声波测井、密度测井、中子测井响应特征值。即:玄武岩的密度测井响应特征值为2.6554，玄武岩的中子测井响应特征值为0.0996，玄武岩的声波测井响应特征值为57.387。
[0072]对于受孔隙度影响较小或几乎无影响的自然伽马测井、元素俘获能谱测井的组分响应特征值主要通过纯单一岩性段的测井值平均法确定。
[0073]结合步骤S104，利用利用测井仪器，获取油田地层的常规测井响应值及元素含量;
[0074]首先，利用密度测井仪器、中子测井仪器、声波测井仪器及自然伽马测井仪器获取油田地层的密度响应值、中子响应值、声波响应值、自然伽马测井响应值；
[0075]还利用元素俘获能谱测井仪器，获取研究油田地层中的铝、钙、铁、硫、硅的元素含量。
[0076]结合步骤S105，利用上述步骤获取的数据，联合常规测井曲线与元素俘获能谱测井曲线建立测井响应方程组。建立方程组最好使响应方程组的方程个数(常规测井响应值及元素含量的个数)比储层组分的个数多一个，使得求解方程组时能得到一个最优化解。
[0077]在本实施例中，建立的测井方程组如下:
[0078] [0079]其中:Vb、Va> Vt、Vd、Vs> Vm> V。、Vw分别为玄武岩、安山岩、凝灰岩、辉绿岩、砂岩、泥岩、石油、水的相对体积含量；
[0080]2.6554为玄武岩的密度测井响应特征值为，0.0996为玄武岩的中子测井响应特征值，2.512为安山岩的密度测井响应特征值，其他系数均为某一地层组分对应的响应特征值；
[0081]DEN、CNL、AC、GR分别为利用测井仪器获得的地层中的密度、中子、声波、自然伽马测井曲线响应值；
[0082]AL、CA、FE、S、SI分别为元素俘获能谱测井得到的铝、钙、铁、硫、硅元素含量。
[0083]结合步骤S106,先用Householder变换求解一个最小二乘解,然后将每个最小二乘解作为共轭梯度优化计算的初始值进行优化迭代计算求解；为了便于利于计算机进行自动岩性解释，在实际资料处理中采用最优化算法进行计算机实现。图4为本发明一具体实施例的多种资料拟合反演岩性定量解释成果图。如图所示，右边第二道为组分拟合反演岩性定量解释后绘制的精细岩性剖面，图中I部分为凝灰岩(Tuff)相对体积含量，II部分为玄武岩(Basalt)相对体积含量，III部分为安山岩(Andesite)相对体积含量，IV部分为辉绿岩(Diabases)相对体积含量；右边第一道为薄片鉴定成果；左边第一道中，曲线①为自然电位测井曲线、②为自然伽马测井曲线、③为井径测井曲线；左边第二道中，曲线④为密度测井曲线、⑤为中子测井曲线、⑥为声波测井曲线，左边第三道中，曲线⑦、⑧、⑨、⑩分别任为元素俘获能谱测井的钙、铁、铝、硅元素曲线；左边第四道为录井记录的岩性剖面。经过录井岩性剖面与精细岩性解释剖面及薄片鉴定结果的对比，清晰可见，地层组分拟合反演岩性定量解释剖面与薄片鉴定结果完全一致，而录井岩性剖面则显的较为粗略，甚至岩性记录错误。
[0084]本发明实施例公开的利用多种资料拟合反演复杂岩性解释方法及装置具备以下显著特点:1、不仅立足于现有成熟的常规测井系列，而且综合应用了较难推广应用的元素俘获能谱测井资料，方法原理简单，技术上容易实现；2、提出了元素俘获能谱测井资料应用的新途径，应用前景广阔；3、精确计算出了火成岩岩性成分相对含量，为岩石命名提供量化的可能；4、实现了火山岩、碳酸盐岩等复杂岩性识别精度从定性到定量化的发展，极大提高了岩性解释的符合率，在一定程度上可用来修正、校正录井剖面记录上的人为误差。利用该发明处理了吐哈油田、大庆油田资料齐全的15 口井，处理结果与312块薄片鉴定结果对比，符合率达到93%，较以前提高了 10%左右。
[0085]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种利用多种资料拟合反演复杂岩性解释方法，其特征在于，所述方法包括: 根据研究工区的地质情况，将储层划分为流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分； 给定所述流体组分的流体组分响应特征值及所述泥质组分的泥质组分响应特征值； 根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析及实验室薄片鉴定方法，确定所述研究工区内的岩石骨架组分类型及个数，确定岩石骨架组分响应特征值； 利用测井仪器，获取所述研究工区地层的常规测井响应值及元素含量； 根据所述流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值、常规测井响应值及元素含量，联合常规测井曲线与元素俘获能谱测井曲线建立测井响应方程组； 利用所述测井响应方程组，采用Householder变换和共轭梯度优化算法联合反演出所述研究工区的地层中的流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体组分至少包括石油及水，所述石油及水对应的流体组分响应特征值通过直接给定获得。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述岩石骨架组分至少包括:玄武岩、安山岩、凝灰岩、辉绿岩及砂岩。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析及实 验室薄片鉴定方法，确定所述研究工区内的岩石骨架组分类型及个数，确定岩石骨架组分响应特征值，包括: 根据测井资料，利用所述油田现场取心、地质描述、物性分析和实验室薄片鉴定方法，确定所述岩石骨架组分的岩性； 利用所述声波测井、密度测井及中子测井，结合物性分析与实际测井曲线，以数据拟合方式来确定所述研究工区的各岩石骨架组分的声波测井响应特征值、密度测井响应特征值及中子测井响应特征值； 利用所述自然伽马测井及元素俘获能谱测井，结合求取实际测井曲线平均值的方法确定所述岩石骨架组分中各个岩性的自然伽马测井响应特征值及元素俘获能谱测井响应特征值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用测井仪器，获取所述研究工区地层的常规测井响应值及元素含量，包括: 利用密度测井仪器、中子测井仪器、声波测井仪器及自然伽马测井仪器获取所述研究工区地层的密度响应值、中子响应值、声波响应值、自然伽马测井响应值； 还利用元素俘获能谱测井仪器，获取所述研究工区地层中的铝、钙、铁、硫、硅的元素含量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值、常规测井响应值及元素含量，联合常规测井曲线与元素俘获能谱测井曲线建立测井响应方程组，所述测井响应方程组为:
n ^xiAij =BjCj=I,2,…，m);其中，n为所述研究工区中的地层组分的个数； Xi为所述研究工区中的地层组分的相对体积； Aij为所述研究工区中的流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值； m为所述测试仪器测量的常规测井响应值及元素含量的个数； Bj为所述测试仪器测量的常规测井响应值或元素含量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测井响应方程组中元素俘获能谱测井曲线的应用是直接用于建立测井响应方程组，而不需要转换为各元素的相对含量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用Householder变换和共轭梯度优化算法联合反演出所述研究工区的地层中的流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果，包括:先用Householder变换求解一个最小二乘解,然后将每个最小二乘解作为共轭梯度优化计算的初始值进行优化迭代计算求解。
9.一种利用多种资料拟合反演复杂岩性解释装置，其特征在于，所述装置包括: 储层划分模块，用于根据研究工区的地质情况，将储层划分为流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分； 流体组分及泥质组分响应特征值获取 模块，用于获取所述流体组分的流体组分响应特征值及所述泥质组分的泥质组分响应特征值，其中，所述流体组分响应特征值以及所述泥质组分响应特征值通过给定直接获得； 岩石骨架组分响应特征值获取模块，根据测井资料，利用油田现场取心、地质描述、物性分析及实验室薄片鉴定方法，确定所述研究工区内的岩石骨架组分类型及个数，确定岩石骨架组分响应特征值； 响应值获取模块，用于利用测井仪器，获取所述研究工区地层的常规测井响应值及元素含量； 测井响应方程组建立模块，用于根据所述流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值、常规测井响应值及元素含量，联合常规测井曲线与元素俘获能谱测井曲线建立测井响应方程组； 岩性定量解释模块，用于利用所述测井响应方程组，采用Householder变换和共轭梯度优化算法联合反演出所述研究工区的地层中的流体组分、泥质组分以及岩石骨架组分的最优相对体积，绘制岩性分析结果。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述流体组分至少包括石油及水，所述石油及水对应的流体组分响应特征值通过直接给定获得。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述岩石骨架组分至少包括:玄武岩、安山岩、凝灰岩、辉绿岩及砂岩。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述岩石骨架组分响应特征值获取模块还用于根据测井资料，利用所述油田现场取心、地质描述、物性分析和实验室薄片鉴定方法，确定所述岩石骨架组分的岩性； 利用所述声波测井、密度测井及中子测井，结合物性分析与实际测井曲线，以数据拟合方式来确定所述研究工区的各岩石骨架组分的声波测井响应特征值、密度测井响应特征值及中子测井响应特征值；利用所述自然伽马测井及元素俘获能谱测井，结合求取实际测井曲线平均值的方法确定所述岩石骨架组分中各个岩性的自然伽马测井响应特征值及元素俘获能谱测井响应特征值。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述响应值获取模块还用于利用密度测井仪器、中子测井仪器、声波测井仪器及自然伽马测井仪器获取所述研究工区地层的密度响应值、中子响应值、声波响应值、自然伽马测井响应值； 还利用元素俘获能谱测井仪器，获取所述研究工区地层中的铝、钙、铁、硫、硅的元素含量。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述测井响应方程组建立模块建立的测井响应方程组包括:
Tl ZxiAij=BjG=U,..., m):i=l ' 其中，n为所述研究工区中的地层组分的个数； Xi为所述研究工区中的地层组分的相对体积； Aij为所述研究工区中的流体组分响应特征值、岩石骨架组分响应特征值、泥质组分响应特征值 ； m为所述测试仪器测量的常规测井响应值及元素含量的个数； Bj为所述测试仪器测量的常规测井响应值或元素含量。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述测井响应方程组建立模块建立的所述测井响应方程组中，元素俘获能谱测井曲线的应用是直接用于建立所述测井响应方程组，而不需要转换为各元素的相对含量。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述岩性定量解释模块还包括:先用Householder变换求解一个最小二乘解,然后将每个最小二乘解作为共轭梯度优化计算的初始值进行优化迭代计算求解。
【文档编号】E21B49/00GK103485758SQ201310349346
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】张兆辉, 高楚桥 申请人:中国石油天然气股份有限公司