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以穩定泥巖隔層作為不同解釋單元的分界標志，在電阻率測井曲線上確定解釋單元的頂底界限。在解釋單元劃分的基礎上，采用電阻率曲線聯合密度測井曲線，以電阻率曲線平均斜率傾斜角及密度曲線的相對重心作為判別參數，對每一個解釋單元內部的沉積韻律進行自動劃分與判別。1解釋單元劃分所謂的解釋單元就是把地質上的沉積單元（沉積韻律）概念映射到測井曲線上，將測井曲線劃分成與地質沉積單元一一對應的整體解釋層段［19］。由地質沉積理論可知，不同沉積單元之間存在穩定的泥巖隔層。因此，測井曲線上的解釋單元劃分問題就轉變為在測井曲線上尋找穩定泥巖隔層的問題。選取電阻率曲線作為基本的劃分曲線，當電阻率曲線出現低平直線狀且電阻率值小于給定閾值的層段作為不同解釋單元的分隔層。對于厚層砂處（解釋單元內累計砂巖厚度≥1m），要求泥巖隔層厚度不小于0．5m，并將測井曲線上具有明顯泥巖回返處作為解釋單元的頂（底）界；對于薄層砂，可將測井曲線上具有明顯回返處作為解釋單元的頂（底）界。2韻律劃分與描述在解釋單元劃分基礎上，對于解釋單元內部巖性和物性較好、電性特征較高的厚層砂，根據沉積時的水動力條件和沉積環境的不同將其劃分為以下幾種基本類型，其水淹前后曲線特征參數變化情況見表1。1）均質韻律厚層砂。它反映的沉積環境水動力條件相對穩定，層段內部巖性、物性相對均質，流體性質也相對穩定。電性曲線為箱形，與上下圍巖為突變接觸。2）正韻律厚層砂。它反映的沉積環境水動力條件按強到弱規律變化：從下到上巖性逐漸變差，粒度逐漸變細，密度逐漸增大、視電阻率減小。3）反韻律厚層砂。它反映的沉積環境水動力條件按由弱到強規律變化：其最高滲透層在砂體頂部，由上到下巖性、物性逐漸變差，密度逐漸增大、視電阻率降低。4）復合韻律厚層砂。它反映的沉積環境水動力條件按由弱到強再到弱規律變化。縱向上，上部為正韻律沉積，下部為反韻律沉積。中部巖性較均勻，滲透率較高；上部和下部漸變部分常有低滲透夾層出現。復合韻律砂體在視電阻率曲線上表現為小大小的變化特征；密度曲線表現為大小大的變化特征；微電極曲線的幅值、幅度差為小大小的變化特征，在韻律兩端具有明顯齒化的特點。5）多段多韻律厚層砂。它多形成于各種河道砂體中，為多期河道砂體的切疊。其特點是砂體厚度大，層內巖性、物性夾層多，剖面上往往可分為2個或2個以上厚度不等的韻律段。在測井曲線上表現為多個厚度不等的峰值組合，反映出多韻律性。多段多韻律層間的夾層一般為泥巖或粉砂質泥巖，或是致密鈣質層。如果隔層條件較好，它會削弱重力在韻律中的積極作用，使夾層下部驅油效率降低，這時可將多期河道砂體分為單期河道砂體來處理。如果夾層不穩定時，則夾層上下具有水動力聯系，多表現為注入水下竄；不穩定夾層越多，其間油水運動與水淹規律也就越復雜。

曲線特征參數與韻律判別

判別思路地質上，利用測井曲線自動劃分沉積微相已經是一項比較成熟的技術，有許多作者對此做過相應的研究［20－22］。但是，在水淹層原始沉積韻律判別上，其又具有特殊性，這體現在：在沉積韻律判別分析上，最理想的測井曲線是電阻率曲線，其可以詳細刻畫出韻律內部各層巖性、物性、含油性以及地層水礦化度的空間變化；但水淹后電阻率測井曲線上所表現出來的沉積韻律，并不是地層原始的沉積韻律，這主要是因為當地層水淹后，特別是地層遭受到強水淹后，會造成地層電阻率的降低，使電阻率測井曲線形態發生很大的變化，使得原有的鐘形曲線形態（正韻律沉積）轉變為箱形（均質韻律）甚至是漏斗形（反韻律）。因此，單純依據電阻率曲線識別沉積韻律往往會造成原始沉積韻律類型的誤判，進而影響后續的小層水淹級別的判別。解釋辦法是聯合密度測井曲線與電阻率曲線進行綜合判斷，雖然水淹也會造成儲層物性的變化，如隨著水淹強度的增加，儲層的孔隙度和滲透率都會增大，使得儲層物性進一步變好，這使得原始密度曲線形態得到進一步加強。例如原有密度曲線形態為鐘形，強水淹后仍然是鐘形，而不會像電阻率曲線那樣變得相反。此外，在強水淹情況下，密度曲線的幅值改變也不會像電阻率曲線那樣有很大的變化，因此，密度曲線形態變化是相對微小的，可以較好地保持原始沉積韻律所具有的曲線形態。

特征參數的定義

為實現厚層砂體沉積韻律類型的計算機自動識別，需要定量化描述測井曲線形態參數。在本次研究中，主要采取的定量化特征參數包括測井曲線的平均斜率傾斜角和相對重心。

1.平均斜率傾斜角（α）曲線的平均斜率是識別測井曲線形態一個重要的參數，它表示一段砂體內部電性特征連續變化的趨勢，可表示電性曲線的增大、減小或不變。對于密度曲線，負值平均斜率表示巖性變粗，為正韻律；而對于電阻率曲線則相反，平均斜率為正，代表巖性變粗，為正韻律（圖1）。平均斜率利用數學公式可表示為［22］珡K＝∑ni＝1（ai－珔a）（di－珚d）∑ni＝1（ai－珔a）2。（1）其中：珔a＝1n∑ni＝1ai；珚d＝1n∑ni＝1di；ai代表厚層砂體內第i個測井曲線的幅度值；n為砂體內總的采樣點數；di為深度序列。由于平均斜率變化范圍比較小，區分度不高，不利于韻律類型的自動判別，所以將測井曲線的平均斜率轉化為傾斜角：α＝57．2958°arctg（珡K）。（2）當α≤80°時，曲線形態為鐘形。按區間（0°，40°］、（40°，60°］、（60°，80°］對應可細分為扁鐘形、正常鐘形和長鐘形。當α≥100°時，曲線形態為漏斗形。按所處范圍（180°，140°］、（140°，120°］、（120°，100°］對應可細分為扁漏斗形、正常漏斗形和長漏斗形；若α∈（80°，100°），且是高幅，則為箱形。2.相對重心（W）相對重心W用下式表示：W＝∑ni＝1iain∑ni＝1ai。（3）相對重心的大小表示了不同測井曲線幅值的分布情況：對于視電阻率曲線，鐘形曲線形態的相對重心偏下，漏斗形相對重心偏上；對于密度曲線，鐘形曲線形態相對重心偏上，漏斗形相對重心偏下；箱形曲線形態的相對重心居中。

判別方法#p#分頁標題#e#

1.厚層砂內部鈣質夾層去除河道砂體在沉積過程中會形成頂鈣或底鈣夾層，它的存在會改變電阻率曲線的形狀，易使儲層韻律性計算機判別產生誤差，必須予以準確識別。應根據其自然趨勢進行削截、插值、平滑，以保證其不影響原始沉積韻律類型判別精度；對于獨立的鈣質薄層，直接跳過，不予解釋。在鈣質夾層的去除過程中，最為關鍵的是鈣質夾層邊界的確定。邊界過大，會傷及正常曲線形態；邊界過小，鈣質夾層會有殘余。筆者采取測井曲線活度法［23－24］確定鈣質夾層邊界。為了提高活度分層的準確性，在分層時，設定一個閥值，當活度極值超過此值時，就認定該界面有效。2.單韻律砂體的判別通過對大慶長垣地區3口密閉取心井已知韻律類型的厚層砂體進行平均斜率和相對重心的計算，總結了不同韻律類型砂體的曲線形態參數水淹后的變化規律（表1）。根據上述規律，在實際資料處理中可采用平均斜率傾斜角聯合相對重心方法識別單期河道砂體的原始沉積韻律。3．多期河道復合砂體判別復合韻律可以看作是正韻律與反韻律的一種疊合。因此，在實際計算中，以層段內厚度的中點為界，上平均斜率規定為該層段內起始點到中點這段曲線內連續遞減或遞增的變化趨勢，其并不局限于2個點之間的變化，而是反映了曲線的總體變化規律。同理，下平均斜率則從中點到最后1個點這段曲線內連續遞減或遞增的變化趨勢。將上平均斜率和下平均斜率分別記為珡K上和珡K下，其所對應的傾斜角分別記為α上和α下。分別計算以中點為界上下2個層段的密度曲線的相對重心，分別記為W上和W下，然后依據傾斜角和相對重心的變化范圍確定砂體所對應的原始沉積韻律類型。而多段多韻律往往為多期河道砂體切疊而成，可以根據韻律內部夾層的穩定性將其分為單期河道砂體。對于多韻律內部的單期河道砂體，再分別計算其視電阻率曲線的平均斜率和密度曲線的相對重心，然后再根據單期河道砂體沉積韻律的判斷準則識別每一期河道砂體的沉積韻律類型。

劃分步驟

1）讀入淺（深）側向電阻率測井曲線及密度測井曲線。2）確定解釋單元間的泥巖分隔層，將具有明顯曲線回返處作為解釋單元的頂（底）界。3）去除解釋單元內部的鈣質夾層，根據曲線的自然趨勢進行插值、平滑。4）判斷解釋單元內部所有泥巖夾層的穩定性：如果夾層穩定（微電極曲線回返大于給定閾值），則將夾層上下視為2個韻律類型；如果夾層不穩定，則將夾層上下視為同一個韻律類型。5）以每一個韻律類型中點為基準，分別計算上斜率和下斜率及其所對應的傾斜角。如果斜率傾向不同，則為復合韻律；如果上下傾斜角的度數相差不超過30°，且斜率的傾向相同，則為單一韻律。6）對于每一個單一韻律，按照表1的判別標準，給出每一種韻律的原始沉積韻律類型。

判別與校驗

1.識別效果通過以上的測井曲線形態參數的計算，對大慶長垣地區內3口密閉井120層進行了原始沉積韻律的自動解釋與劃分（表2，表略）。與現場專家人工解釋結果進行比對，解釋結果一致的層數為111個，總體符合率達到92．5％。這為后續水淹級別的精細劃分奠定了堅實的基礎。2.誤判原因分析在原始沉積韻律判別中，存在個別原始沉積韻律的誤判。對誤判原因進行了認真的總結分析，主要出現在以下幾個方面：①原始沉積韻律為正韻律沉積，但是測井曲線表現不明顯，從而誤判成其他曲線類型。②電阻率曲線和密度曲線頻繁連續劇烈變化，導致曲線形態異常復雜，很難利用平均斜率和相對重心進行準確形態刻畫，從而導致原始沉積韻律的誤判。③多是由于解釋單元的邊界劃分不準確：解釋單元邊界過小，會造成完整的沉積韻律的曲線信息的丟失；解釋單元邊界過大，會使得同一解釋單元內部包含2個或2個以上的解釋單元，從而造成原始沉積韻律的誤判。針對上述情況，可以采用人機交互的方式，修改解釋單元的邊界以及誤判的原始沉積韻律類型，借以提高其判別精度，從而為后續小層水淹級別的劃分奠定良好的基礎。

結論

1）厚層砂體內部的水淹規律主要受沉積韻律所控制，不同的沉積韻律均有自己獨特的水淹規律，而在同一沉積韻律內部各小層的空間水淹級別分布具有規律性。因此，在準確劃分解釋單元的基礎上，識別出解釋單元內部原始沉積韻律類型是提高厚層砂體水淹規律的重要途徑。2）不同沉積韻律小層彼此之間的絕對電性特征不具有可比性，而只有在同一沉積韻律內部的各小層的電性特征才具有相對可比性。因此，應該在正確劃分原始沉積韻律的基礎上，根據各小層在韻律內部空間位置、測井曲線的相對變化趨勢、巖性、物性差異及其組合關系精細判定水淹級別。3）在多期河道內為多段多韻律沉積，其中每一期的河道都具有各自的韻律類型，單期河道之間以穩定隔、夾層加以分隔，使單期河道形成獨立的油水運動單元，具有各自的水淹規律。因此，在厚層水淹級別精細劃分中應分別對待。本文部分研究內容受到東北石油大學“油氣藏形成機理與資源評價”黑龍江省重點實驗室的資助，特此表示感謝！

本文作者：文慧儉 李雪英 王盛強 馬世忠 單位：東北石油大學地球科學學院 青海油田采油二廠