交会图法在致密储层岩性识别中的应用

工作带来极大困难。

本文是在岩矿分析准确确定造岩矿物的基础上，研究主要造岩矿物的测井响应，建立各种岩性与测井曲线间的关系，以此为据，建立研究区沙四段碳酸盐岩岩性的测井识别方法；在准确识别岩性的基础上，准确恢复沙四段杜家台油层岩性剖面。岩性识别在储层评价及综合地质研究中具有重要的实际意义。

1 岩石学特征

1.1 研究区主要岩石类型

地质研究表明陈家洼陷沙四杜家台时期研究区为半深湖相-滨浅湖相-半深湖相，该层段主要为一套由白云石、方沸石和泥质（包括细粉砂）不同程度混合形成的一套混合沉积岩，根据白云石、方沸石和泥质等混合比例的不同可以划分为不同的岩石类型[2～3]。

1.2 利用手标本和岩石薄片鉴定确定点上的岩石类型

（1）含泥泥晶云岩：泥晶结构，纹层状构造。泥晶白云石50%～80%，泥质10%～50%，二者互层分布。该类岩石单层厚度较薄，一般在7cm～20cm之间，层内收缩缝发育，局部自碎垮塌成角砾岩，并具有溶孔，岩石含油性较好。

（2）含泥含方沸石泥晶云岩：泥晶结构，纹层状构造。泥晶白云石45%～55%，方沸石25%～35%，方沸石呈泥晶或胶粒状，二者互层，纹层状分布。岩石储集空间类型以溶蚀孔、裂缝为主，储集性能中等。

（3）含泥含云方沸石岩：泥晶结构，纹层状构造。泥晶白云石45%～55%，方沸石25%～35%，方沸石呈泥晶或胶粒状，二者互层，纹层状分布。岩石储集空间类型以溶蚀孔、裂缝为主，储集性能中等。

（4）含云含方沸石泥岩：泥质结构，层理构造。泥质55%～70%，泥晶白云石10%～25%，方沸石30%～40%，方沸石呈泥晶或胶粒状，三者互层分布，纹层状构造。该类岩石较泥岩硬度大，发育少量层间缝及构造缝。

（5）泥岩：泥质结构，纹层状构造或块状构造，成分以粘土矿物为主，次为粒径小于0.03mm细碎屑（以下统称泥质），含量大于90%，次为泥晶白云石、泥晶方解石、方沸石或石英、长石细碎屑，含量小于10%。储集空间类型以成岩缝为主。

通过岩石宏观观察及岩石微观鉴定确定5种主要岩石类型，分别为含泥泥晶云岩、含泥含方沸石泥晶云岩、含泥含云方沸石岩、含云含方沸石泥岩、泥岩。

1.3 分段划分岩石

在岩性准确鉴定的基础上，结合各井段岩电特征，依点为基准确定附近的岩石类型。

2 岩性识别

岩石由矿物组成，矿物由元素组成，岩性不同，测井资料响应特征也存在差异[3]。因此在准确鉴定岩石类型及岩石矿物组成的基础上，优选对岩石反应敏感的曲线制作交会图版，建立岩性与测井曲线间的关系。

2.1 交会图版的建立

运用岩性与测井曲线间的关系，在无取心井段结合常规测井资料识别岩性。常规测井曲线交会图法是先优选特定层段测井数据，根据已有的可靠资料（取心）对其数据点进行评价，制作识别图版[4]。该种识别图版具有很强的针对性，可用于研究区来进行岩性识别，因此针对某一区编制的交会图版对该区具有普遍的意义。常规测井中自然伽玛测井、中子测井、密度测井、电阻率测井对白云石类、方沸石及粘土矿物反映灵敏[5]，因此选择了自然伽玛、补偿中子、补偿密度、电阻率曲线制作交会图版。

利用已经确定的岩性，建立了自然伽玛-电阻率（GR-RT）、中子-电阻率（CNL-RT）、密度-电阻率（DEN-RT）及密度-中子（DEN-CNL）交会图。从图1所示可以看出本区泥岩电阻率低、而含泥含云方沸石岩电阻率高，从图上可以看出自然伽玛-电阻率交会图对泥岩、含泥含方沸石云岩、含泥含云方沸石岩的识别是有效的。从图2上可以看出含泥含云方沸石岩中子较小，而泥岩中子值偏大，补偿中子-电阻率交会图对含泥含方沸石云岩、含泥泥晶云岩、含泥含云方沸石岩及泥岩识别是有效的。同样从补偿密度-电阻率交会图可以得出对含泥含方沸石云岩、含云含方混石泥岩、含泥含云方沸石岩及泥岩的识别是有效的。从补偿密度-补偿中子交会图可以得出对含泥含方沸石泥岩、含泥含云方沸石岩及泥岩的识别是有效的。

图1 自然伽玛-电阻率交会图

图2 补偿中子-电阻率交会图

任一交会图版不可能完全区分出所有岩性，所以要综合所有图版区分研究区沙四段杜家台油层段岩性。

2.2 岩性划分模式图版建立

通过系统取心井的岩性资料及其常规测井资料相结合，识别岩性。泥岩电阻率极低，曲线较平缓，局部略有起伏，自然伽玛马60～105API，岩石密度趋于变小，补偿中子和声波时差值变大，密度、中子和时差三条曲线走势一致；含云方沸石质泥岩电阻率值在20～40Ω.m，自然伽玛75～100API，小型锯齿状，密度、中子和时差三条曲线走势一致；含泥方沸石质泥晶云岩电阻率值40～1000Ω.m，自然伽玛60～100API，较平缓，岩石密度2.3～2.5g/cm3，密度、中子和时差三条曲线走势一致；泥质含云方沸石岩电阻率值极高，在1000 ～5000Ω.m，岩石密度变小，补偿中子和声波时差值变大；含泥泥晶云岩电阻率值10～50Ω.m，较平缓，局部略有起伏，自然伽玛50～80 API，自然伽玛值中等偏低，岩石密度趋于变小，补偿中子和声波时差值变小（图3）。

图3 岩性划分模式图

在以上分析基础之上建立岩性划分模式图版（图10）及岩性识别标准（表1）。其对该区今后研究具有重要的参考价值。

表1 岩性识别标准建立

岩石类型自然伽马双侧向电阻率声波时差补偿中子补偿密度

（API）（Ω·m）（μS·m-1）（%）（g·cm-3）

泥岩60～1051～5100～13031～571.88～2.43

含云含方沸石泥岩65～9017～4575～9530～452.35～2.50

含泥含方沸石泥晶云岩65～105125～70063～8822～382.15～2.50

含云含泥方沸石岩62～100650～600067～8121～302.23～2.42

含泥泥晶云岩70～9525～9080～10025～402.45～2.58

3 应用效果

依据本次研究结果，对辽河油田陈家洼陷多口井沙四段岩性剖面进行恢复，并进行精细解释，累计恢复岩性剖面达5000余米，解释结论实际符合率很高，对下步储层精细评价工作奠定基础，表明该研究结果具有一定的实际意义。

4 结论

（1）研究区沙河街组四段致密储层岩性复杂，识别难度大。利用常规测井资料交会图法是识别该类储层岩性的快速、直观而有效的方法。（2）研究区对致密储层岩性反映敏感的常规测井曲线为：自然伽玛、电阻率、补偿密度、补偿中子及声波时差，并运用交会图法进行岩性识别，建立岩性划分模式及岩性识别标准。（3）任何岩性识别图版仅对某种或某些岩性识别有效，岩性识别图版有一定局限性，不同地区需要建立相应的岩性识别图版及标准。

参考文献

[1] 许怀先，李建忠.致密油：全球非常规石油勘探开发新热点[J].石油勘探与开发，2012，39（1）：99.

[2] 宋柏荣，韩洪斗，崔向东等.渤海湾盆地辽河坳陷古近系沙河街组四段涛相方沸石白云岩成因分析.古地理学报，2015，17（1）：33～44

[3] 李晓光，陈振岩.辽河坳陷古近系碎屑岩储层孔隙演化特征探讨. 古地理学报，2006，8（2）：251～258

[4] 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.测井技术，2011，35（5）474～478

[5] 吴高平，卢勉.多种测井方法在火成岩岩性识别中的应用.国外测井技术，2009，（174）14～17