论文部分内容阅读
摘要：海拉尔盆地属于陆相沉积、岩性为成分复杂的混合碎屑岩或火成岩，储集岩的结构成熟度和化学成熟度都很低，岩性、物性复杂多变。针对这一难题，本文就以海拉尔盆地乌尔逊凹陷为研究对象，对陆相沉积的复杂岩性特征和识别问题展开了一系列研究。
关键词：岩性识别；乌尔逊凹陷；复杂岩性；交会图；神经网络
【分类号】：TU855
1.研究的提出
岩性识别是储层评价的基础，也是测井解释的主要任务之一，只有比较准确地知道储层的岩性，才有可能进一步精确求准其它的一些储层参数。因此，利用测井曲线划分岩性的方法研究，是测井解释工作中的重要环节。
海拉尔盆地是一个复杂断陷盆地，表现为构造类型以断块构造为主，地层分割性强，相带窄、相变快，单个圈闭面积小，因此，造成砂体在横向分布上连续性差，解释难度较大，解释标准难以建立。通过多年勘察证实，测井解释中这些问题的存在，主要是受该区岩性变化复杂，且没有与之配套的解释评价技术，因此对于这类岩性特殊的储层，现有的解释方法已经难以适应，需要对此类储层的测井解释方法进行系统研究。利用测井资料进行储层岩性識别对储层的岩性判别方法研究有助于更精细确定各层位处理解释参数，进行储层评价，提高解释符合率，具有一定意义。
2.海拉尔盆地乌尔逊凹陷地质概况
海拉尔盆地位于内蒙古自治区呼伦贝尔盟西南部，东起伊敏河，西达呼伦湖西岸及巴彦呼舒一线，北至海拉尔河以北，南至貝尔湖并向南延伸入内蒙古人民共和国境内塔姆察格盆地（张长俊等，1995）。地理位置处于东经115o30’～120o00’，北纬46o00’～49o40’，总面积达67670km2，在我国境内面积为40550km。
乌尔逊凹陷是海拉尔盆地贝尔湖坳陷的一个二级构造单元，面积为2166km2，为一近南北向展布、西断东超的箕状断陷。凹陷共可划分为9个三级构造单元，现已发现的油气主要分布在苏仁诺尔构造带和巴彦塔拉构造带之上。乌尔逊凹陷总资源量为3.52×108t，是海拉尔盆地最具勘探潜力的地区[8]。
2.1 地层、构造及沉积特征
乌尔逊凹陷自下而上依次发育三叠系布达特群、上侏罗统兴安岭群、下白垩统铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组、上白垩统青元岗组、古近- 新近系和第四系。乌尔逊凹陷中新生代演化可划分为断陷和拗陷两个时期： 断陷期从兴安岭群至伊敏组沉积末期， 进一步分为初始张裂阶段（ T5- T4） 、强烈拉张阶段（ T4- T3） 、快速沉降阶段（ T3- T2-2） 、稳定拉张阶段（ T2-2- T2） 和萎缩阶段（ T2- T04） 等5个阶段； 拗陷发育期为T04- 现今[9]。
2.2构造发育及其演化
乌尔逊断陷位于嵯岗隆起东侧的近SN向呈“S”形展布的贝尔湖坳陷中部，总体受北北东向的乌西断裂控制，基本上呈西断东超的构造格局，属较典型的箕状断陷。乌北主要有南北、北东东向断裂，断裂条带性较强，可分为苏仁诺尔、铜钵庙和乌西断裂带三个条带。乌南断裂呈北东向及北西向展布，可分为巴彦塔拉、中部、中东部和东部断裂带四个条带。乌尔逊凹陷盖层演化主要划分为断陷期和反转期两个阶段。断陷期的构造演化具明显的幕式特征，以伸展构造样式的发育为特征。断陷的第一构造幕对应铜钵庙组-大磨拐河组沉积时期，以乌西断裂控制下的张性基底断块为基本构造样式，经历了断陷的初始拉张、快速沉降、稳定沉降及萎缩等4个阶段，充填了一套冲积扇—扇三角洲—湖泊—沼泽化湖的沉积序列，加之多物源、近物源的沉积背景，相带分异明显。大磨拐河组沉积晚期，基底沉降减弱，沉积厚度稳定，普遍发育的煤系地层标志着第一幕构造演化结束。
2.4沉积特征
三叠系布达特群与上侏罗统兴安岭群以火山岩相为主；下白垩统铜钵庙组以滨沼、滨湖相环境为主，高水位体系域以扇三角洲体系发育为特征。南一段以半深湖沉积环境为主，乌北局部地区还出现深湖环境，黑色油页岩夹泥岩薄层发育，为本区主要的烃源岩层。南二段仍然以滨、浅湖相为主，出现范围较大的半深湖和深湖亚相，以扇三角洲体系发育为特征，为储集层主要发育段。大磨拐河组以滨、浅湖亚相为主，在南北向中央深凹地带出现了范围广阔的半深湖-深湖相环境，发育良好的区域性盖层。伊敏组沉积期时湖泊水域大为缩小，以滨湖为主， 南部和西部隆起区，见冲积扇、辫状河道沉积[12]。
3.岩石的测井响应
3.1 测井资料在岩性识别方面的意义
与岩心等资料相比，测井资料具有大量、连续及原位测量的特点。因此利用测井资料确定岩性具有十分重要的意义。在复杂岩性地区的油气勘探开发过程中，一般是首先根据岩心与岩屑录井资料确定地层的岩性，测井资料通过与之对比，然后建立起各种岩性的测井响应特征，或岩性与测井响应对应关系，最后，应用对应关系就可以通过测井资料划分其他相似地层条件井段的岩性。
钻孔中的测井资料是地层多种物理参数的井中测量结果，从多个侧面反映了地层的特征。通过已有的分析发现，要划分复杂的火成岩地层的岩性，区分是熔岩还是凝灰岩，只有通过多种测井资料配合使用才能较准确地划分岩性。因此从众多的测井曲线中选择出对岩性敏感的测井曲线，并充分利用这些测井曲线所包含的岩性信息进行对应分析（此次采用自然电位测井、电阻率测井、自然伽马测井、声波测井、岩性密度测井、中子测井、自然伽马能谱测井）。
3.2 测井资料岩性自动识别图版
大磨拐河组岩性主要为沉积岩，在测井资料岩性识别中依据沉积岩建立的图版即实现岩性识别。南屯组一段岩性以沉积岩、火山碎屑沉积岩，利用交会图将火山碎屑沉积岩与沉积岩再次进行区分。利用GR—U/TH/K交会图分别对南二段、南一段、铜钵庙组火山碎屑沉积岩和沉积岩进行大类区分。
利用雷达图考查各类岩性之间的差异，无论在沉积岩还是在火山碎屑沉积岩及火山碎屑岩中，不同粒度的岩石，在测井电学特征、声学特征、放射性特征上具有明显不同，根据这些性质的差异，进行测井资料岩性识别。
利用雷达图统计凝灰质砂岩曲线分布特征，从而反映出凝灰质砂岩岩性相同而粒度不同的岩性，随着粒度变大，电性特征逐渐增大。泥岩在能谱、电性及放射性资料方面与其它岩性差异显著；通过AC、CNL、PE曲线可将砾岩、粗砂岩及粉砂岩区分开。
海拉尔盆地乌尔逊凹陷属路相沉积，岩性成分复杂的混合碎屑岩储层，岩性及物性复杂多变，常规测井解释方法难以适用。本文以乌尔逊凹陷为例，对复杂岩性储层的岩性特点及判别方法进行了研究，并得到一些复杂岩性识别方法的认识。
本文完成的主要工作有：
1.本文以乌尔逊凹陷为例，通过对其地层、构造及沉积特征深入分析，认识到储层岩石的一些岩石物理特征，并根据研究区的岩心及薄片分析资料，对研究区的岩石类型及其分布特征有了进一步的了解，从而对下一步确定处理解释参数打下基础。
2.通过对常见的测井响应特征及岩性识别方法的深入了解，得出了以交会图和模糊联想记忆相结合的方法进行复杂岩性的识别方法。首先通过交会图对岩石大类进行区分，区分出沉积岩和火山碎屑岩，然后通过雷达图对岩石粒度进行区分。结合常规测井资料，制作岩性识别标准。
参考文献
[1] Kosko.B，Neural Networks And Fuzzy Systems，Pretice-Hall.Englewood Cliffs，1992.
[2] 焦李成，神经网络的实现技术，西安电子科技大学出版社，1993.
[3] 黄京炜、王众托，一种综合模糊知识表示与反馈学习的模糊神经网络模型， 第一届全球华人智能控制与智能自动化会议论文集，1993.
关键词：岩性识别；乌尔逊凹陷；复杂岩性；交会图；神经网络
【分类号】：TU855
1.研究的提出
岩性识别是储层评价的基础，也是测井解释的主要任务之一，只有比较准确地知道储层的岩性，才有可能进一步精确求准其它的一些储层参数。因此，利用测井曲线划分岩性的方法研究，是测井解释工作中的重要环节。
海拉尔盆地是一个复杂断陷盆地，表现为构造类型以断块构造为主，地层分割性强，相带窄、相变快，单个圈闭面积小，因此，造成砂体在横向分布上连续性差，解释难度较大，解释标准难以建立。通过多年勘察证实，测井解释中这些问题的存在，主要是受该区岩性变化复杂，且没有与之配套的解释评价技术，因此对于这类岩性特殊的储层，现有的解释方法已经难以适应，需要对此类储层的测井解释方法进行系统研究。利用测井资料进行储层岩性識别对储层的岩性判别方法研究有助于更精细确定各层位处理解释参数，进行储层评价，提高解释符合率，具有一定意义。
2.海拉尔盆地乌尔逊凹陷地质概况
海拉尔盆地位于内蒙古自治区呼伦贝尔盟西南部，东起伊敏河，西达呼伦湖西岸及巴彦呼舒一线，北至海拉尔河以北，南至貝尔湖并向南延伸入内蒙古人民共和国境内塔姆察格盆地（张长俊等，1995）。地理位置处于东经115o30’～120o00’，北纬46o00’～49o40’，总面积达67670km2，在我国境内面积为40550km。
乌尔逊凹陷是海拉尔盆地贝尔湖坳陷的一个二级构造单元，面积为2166km2，为一近南北向展布、西断东超的箕状断陷。凹陷共可划分为9个三级构造单元，现已发现的油气主要分布在苏仁诺尔构造带和巴彦塔拉构造带之上。乌尔逊凹陷总资源量为3.52×108t，是海拉尔盆地最具勘探潜力的地区[8]。
2.1 地层、构造及沉积特征
乌尔逊凹陷自下而上依次发育三叠系布达特群、上侏罗统兴安岭群、下白垩统铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组、上白垩统青元岗组、古近- 新近系和第四系。乌尔逊凹陷中新生代演化可划分为断陷和拗陷两个时期： 断陷期从兴安岭群至伊敏组沉积末期， 进一步分为初始张裂阶段（ T5- T4） 、强烈拉张阶段（ T4- T3） 、快速沉降阶段（ T3- T2-2） 、稳定拉张阶段（ T2-2- T2） 和萎缩阶段（ T2- T04） 等5个阶段； 拗陷发育期为T04- 现今[9]。
2.2构造发育及其演化
乌尔逊断陷位于嵯岗隆起东侧的近SN向呈“S”形展布的贝尔湖坳陷中部，总体受北北东向的乌西断裂控制，基本上呈西断东超的构造格局，属较典型的箕状断陷。乌北主要有南北、北东东向断裂，断裂条带性较强，可分为苏仁诺尔、铜钵庙和乌西断裂带三个条带。乌南断裂呈北东向及北西向展布，可分为巴彦塔拉、中部、中东部和东部断裂带四个条带。乌尔逊凹陷盖层演化主要划分为断陷期和反转期两个阶段。断陷期的构造演化具明显的幕式特征，以伸展构造样式的发育为特征。断陷的第一构造幕对应铜钵庙组-大磨拐河组沉积时期，以乌西断裂控制下的张性基底断块为基本构造样式，经历了断陷的初始拉张、快速沉降、稳定沉降及萎缩等4个阶段，充填了一套冲积扇—扇三角洲—湖泊—沼泽化湖的沉积序列，加之多物源、近物源的沉积背景，相带分异明显。大磨拐河组沉积晚期，基底沉降减弱，沉积厚度稳定，普遍发育的煤系地层标志着第一幕构造演化结束。
2.4沉积特征
三叠系布达特群与上侏罗统兴安岭群以火山岩相为主；下白垩统铜钵庙组以滨沼、滨湖相环境为主，高水位体系域以扇三角洲体系发育为特征。南一段以半深湖沉积环境为主，乌北局部地区还出现深湖环境，黑色油页岩夹泥岩薄层发育，为本区主要的烃源岩层。南二段仍然以滨、浅湖相为主，出现范围较大的半深湖和深湖亚相，以扇三角洲体系发育为特征，为储集层主要发育段。大磨拐河组以滨、浅湖亚相为主，在南北向中央深凹地带出现了范围广阔的半深湖-深湖相环境，发育良好的区域性盖层。伊敏组沉积期时湖泊水域大为缩小，以滨湖为主， 南部和西部隆起区，见冲积扇、辫状河道沉积[12]。
3.岩石的测井响应
3.1 测井资料在岩性识别方面的意义
与岩心等资料相比，测井资料具有大量、连续及原位测量的特点。因此利用测井资料确定岩性具有十分重要的意义。在复杂岩性地区的油气勘探开发过程中，一般是首先根据岩心与岩屑录井资料确定地层的岩性，测井资料通过与之对比，然后建立起各种岩性的测井响应特征，或岩性与测井响应对应关系，最后，应用对应关系就可以通过测井资料划分其他相似地层条件井段的岩性。
钻孔中的测井资料是地层多种物理参数的井中测量结果，从多个侧面反映了地层的特征。通过已有的分析发现，要划分复杂的火成岩地层的岩性，区分是熔岩还是凝灰岩，只有通过多种测井资料配合使用才能较准确地划分岩性。因此从众多的测井曲线中选择出对岩性敏感的测井曲线，并充分利用这些测井曲线所包含的岩性信息进行对应分析（此次采用自然电位测井、电阻率测井、自然伽马测井、声波测井、岩性密度测井、中子测井、自然伽马能谱测井）。
3.2 测井资料岩性自动识别图版
大磨拐河组岩性主要为沉积岩，在测井资料岩性识别中依据沉积岩建立的图版即实现岩性识别。南屯组一段岩性以沉积岩、火山碎屑沉积岩，利用交会图将火山碎屑沉积岩与沉积岩再次进行区分。利用GR—U/TH/K交会图分别对南二段、南一段、铜钵庙组火山碎屑沉积岩和沉积岩进行大类区分。
利用雷达图考查各类岩性之间的差异，无论在沉积岩还是在火山碎屑沉积岩及火山碎屑岩中，不同粒度的岩石，在测井电学特征、声学特征、放射性特征上具有明显不同，根据这些性质的差异，进行测井资料岩性识别。
利用雷达图统计凝灰质砂岩曲线分布特征，从而反映出凝灰质砂岩岩性相同而粒度不同的岩性，随着粒度变大，电性特征逐渐增大。泥岩在能谱、电性及放射性资料方面与其它岩性差异显著；通过AC、CNL、PE曲线可将砾岩、粗砂岩及粉砂岩区分开。
海拉尔盆地乌尔逊凹陷属路相沉积，岩性成分复杂的混合碎屑岩储层，岩性及物性复杂多变，常规测井解释方法难以适用。本文以乌尔逊凹陷为例，对复杂岩性储层的岩性特点及判别方法进行了研究，并得到一些复杂岩性识别方法的认识。
本文完成的主要工作有：
1.本文以乌尔逊凹陷为例，通过对其地层、构造及沉积特征深入分析，认识到储层岩石的一些岩石物理特征，并根据研究区的岩心及薄片分析资料，对研究区的岩石类型及其分布特征有了进一步的了解，从而对下一步确定处理解释参数打下基础。
2.通过对常见的测井响应特征及岩性识别方法的深入了解，得出了以交会图和模糊联想记忆相结合的方法进行复杂岩性的识别方法。首先通过交会图对岩石大类进行区分，区分出沉积岩和火山碎屑岩，然后通过雷达图对岩石粒度进行区分。结合常规测井资料，制作岩性识别标准。
参考文献
[1] Kosko.B，Neural Networks And Fuzzy Systems，Pretice-Hall.Englewood Cliffs，1992.
[2] 焦李成，神经网络的实现技术，西安电子科技大学出版社，1993.
[3] 黄京炜、王众托，一种综合模糊知识表示与反馈学习的模糊神经网络模型， 第一届全球华人智能控制与智能自动化会议论文集，1993.