测井沉积微相自动识别与应用

　　　（SerraO. Fundamental ofWell-log Interpretation 2 The Inter-pretation of Logging Data[M] . Elsevier Science PublishersBV, 1986:180-185.）

1.1　分层原则

　　分层的目的是将不同特征的曲线单元分开,使得每一层内的岩性基本一致,同时还要求不同的层岩性一定不同。从沉积相的角度来说,还要考虑到沉积旋回的问题。测井曲线分层的问题可以表述为下面的数学问题。

1.2　对分层结果的调整

　　需要考虑的因素主要是岩性是否一致。选择不同的分层曲线,其划分的结果是不同的。通常情况下选择GR和SP曲线作岩性方面的调整。此外给定不同的层内方差和层间离差截止值,也可以调整分层结果。一般情况下这2个参数越大,分层越厚;相反,分层越薄。经过这2个步骤,基本上完成了沉积旋回的划分。沉积微相的判别是在沉积旋回内进行的。

1.3　曲线形态特征分析

　　常见的测井曲线形态通常分为钟形、箱形、漏斗形、指形,齿化及复合形。可以通过一些参数描述各层段内曲线(主要是岩性曲线和电阻率曲线)的形态特征,再根据其沉积相和沉积亚相类型判断微相,主要参数有:

(1)岩性

　　岩性是划分沉积微相的主要依据,因此首先要初步估算岩性类型。通常根据GR或SP曲线,按照常规的计算泥质含量的方法确定岩性。当然,这样确定的岩性并不是很准确,只是起到指示沉积微相的作用。

(2)曲线的比幅度(λL和λR)

比幅度是指曲线的幅度与其厚度的比,不同的曲线形态具有不同的比幅度值,通常指形曲线的比幅度应该较大,其它形态相对较小。此外比幅度也在一定程度上反映岩性的变化。实际计算时,分别寻找层内最大和最小值,以GR曲线为例,最小值与厚度的比定义为左比幅度(λL),最大值与厚度的比定义为右比幅度(λR)。显然左比幅度越大,粒度越粗;相反,粒度变细。

(3)曲线的方差(σ)

　　曲线的方差实际上反映了粒度的分选性。如果粒度分选好,物性变化不大,测井曲线则近似为直线,测井数据的均值主要集中在曲线的中部,只有顶底数据与均值偏差大一些,因此方差较小。这种情形对应了箱形曲线。如果粒度分选性差,说明物性变化较大,反映到测井曲线上,则有一定的起伏,曲线可能为漏斗形、钟形或者指形,其测井数据相对分散,有相当一部分数据点远离均值,必然导致方差较大。实际的计算表明,大段的泥岩层,其方差是各种沉积环境中最小的,对应于河道间、支流间湾或三角洲泥的沉积。

(4)曲线的斜率(k1和k2)

　　曲线的斜率是识别曲线形态另一重要的参数,表1给出了钟形、漏斗形、箱形和指形的斜率特征。斜率分为上斜率和下斜率,分别记为k1和k2。依层段内厚度的中点为界,上斜率规定为该段内起始点到中点,这段曲线内,连续递减或递增变化最大的一段曲线的斜率。这一变化反映了曲线整体的变化趋势,因此,斜率不是局限于2个点之间的变化,而是反映指示曲线的总体变化规律。同理,下斜率则从中点到最后1个点开始计算。仍以GR曲线为例,对于几种常见的曲线形态,上下斜率的关系列于表1中。对于钟形,上段曲线变化平缓,下部变化剧烈。漏斗形则恰恰相反,箱形和指形曲线2个斜率近似相等。表1中曲线的共同特征是上斜率都是负值,下斜率都是正值。对于GR曲线的情况,斜率负值表示岩性变粗,正韵律,如果曲线为电阻率曲线则相反。

表1　几种典型测井曲线形态的数学描述

2　实例分析

根据以上的研究,自动划分沉积微相的步骤是①选择分层的曲线,一般选择GR、SP或微电极曲线;②给定分层的一些初始参数(划分的顶底深度、曲线是否标准化、层内方差、层间离差、泥质含量截止值等);③自动分层;④分层深度调整;⑤曲线形态特征刻画;⑥估算岩性;⑦划分沉积微相。

　　自动划分沉积单元、描述沉积单元的数学特征和划分沉积微相的方法。该方法有2个关键步骤,一是按照层内方差最小、层间离差最大的原则自动划分沉积单元;二是估算其岩性,计算左右比幅度、方差、斜率等参数,判断曲线的形状。准确地分层是准确划分沉积微相的前提,如果不能准确地分层,划分的沉积微相也会存在问题。因此,在划分微相之前,必须对分层不合理的深度界面进行适当调整,得到合理的沉积时间单元以后再判断其微相类型。