測井地質學研究中的典型誤區(qū)與科學思維

賴 錦 龐小嬌 趙 鑫 趙儀迪王貴文 黃玉越 李紅斌 黎雨航

1.油氣資源與探測國家重點實驗室·中國石油大學（北京） 2.中國石油大學（北京）地球科學學院

0 引言

地球物理測井作為地質學家的“眼睛”，測井探測的是地層聲學（聲波時差、幅度）、電磁學（電阻率、核磁）和核物理（放射性、伽馬射線）等巖石物理屬性[1-4]。目前，測井技術已廣泛運用于基礎地質（構造、地層和沉積等）、石油地質（測井儲層評價、烴源巖及源儲組合評價等）和工程地質（鉆井設計、壓裂等）等領域[5-7]。測井解釋是把測井信息加工成地質、工程等信息的過程[6]。地球物理測井以巖石聲、電、核等巖石物理屬性為理論基礎試圖解決地質與工程問題，不可避免地容易在測井—地質轉換關系建立上產(chǎn)生誤區(qū)[3,8]。不同系列測井資料同時蘊含地球物理屬性和地質屬性，二者本身難以建立清晰準確的轉換關系，同時測井曲線隱含的地質信息難以得到有效挖掘，這非常依賴于測井解釋人員的地質經(jīng)驗[6,9-10]。利用測井資料解決地質問題時，往往陷入“一孔之見”的局限。

測井地質學是地球物理測井與地質學相互交叉融合的學科，在地質學理論指導下的測井綜合解釋可以提供更科學的解釋結論，實現(xiàn)測井由“一孔之見”到“一孔百見”的跨越。因此，測井地質學研究首先要注重測井技術的地球物理屬性，并深入融合地質學思維[3,11]。透過現(xiàn)象看本質，強調矛盾與方案，對于測井地質學分析非常重要，很多測井曲線需要用地質的語言去描述或解讀。開展測井地質學綜合研究，挖掘測井曲線蘊含的地質屬性信息，可減少測井評價認識的多解性，同時地質思維的融入可提升測井資料地質應用的精度與廣度[3,12-13]。然而，由于不同測井曲線組合對地質目標敏感性存在差異和測井曲線巖石物理屬性與巖石地質成因存在不對應性，加之測井曲線組合為巖石物理、地質及工程等多因素響應綜合體，存在多重信息的混淆[9,14]，再加之不同測井系列適用條件差異的影響，導致測井地質學研究過程中常出現(xiàn)誤區(qū)，解剖測井地質學研究典型誤區(qū)并探索相應的對策與科學思維勢在必行。

筆者針對以上問題，系統(tǒng)歸納總結測井地質學研究中存在的典型誤區(qū)及原因解剖，并提出對策與科學思維，揭示了不同測井系列縱向分辨率尺度及其與探測深度的矛盾，并指出鉆井液類型、井壁規(guī)則性等對測井采集的影響，以避免“偽資料”誤導測井解釋評價。在此基礎上歸納總結高自然伽馬砂巖、高密度高電阻率泥巖、低阻油層等特殊地質現(xiàn)象，再系統(tǒng)論述測井井旁構造解析、沉積相分析、地應力評價以及裂縫識別等領域的典型誤區(qū)與對策。通過對測井地質學研究中的經(jīng)典錯誤案例進行解析，追求科學性與實踐性的統(tǒng)一，以尋找正確的解決方法，為綜合測井地質學研究提供科學思路。

1 測井地質學研究的誤區(qū)

地質目標的復雜性以及測井資料的多解性導致測井地質學綜合研究面臨多重挑戰(zhàn)。不同尺度地質與地球物理測井資料難以深度融合、測井資料包含的地質信息難以挖掘、巖石物理響應特征不匹配等問題造就了測井地質學研究中的難題?；诼?、電、核巖石物理屬性的常規(guī)測井資料一直受到其承載信息能力有限的影響，有時甚至陷入“一孔之見”的誤區(qū)，且容易受到多解性的干擾，導致在利用測井資料進行地質解釋中存在諸多誤區(qū)。測井地質學研究中的典型誤區(qū)可以歸納為兩個方面：一是地質體（構造、沉積、裂縫等）解釋誤區(qū)，二是儲層屬性（巖性、物性、電性及應力等）參數(shù)計算誤區(qū)。例如，測井資料地質解釋中，常規(guī)認識為低自然伽馬為砂巖，高自然伽馬為泥巖，然而由于砂巖中存在的特定礦物的放射性，會導致出現(xiàn)高自然伽馬砂巖，如鉀長石（高鉀）、方沸石（高釷）、火山凝灰質（高鉀、釷）的存在，導致砂巖表現(xiàn)出異常高自然伽馬測井特征。以準噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組為例，其長石巖屑粉砂巖由于鉀長石以及凝灰質巖屑的高放射性，導致自然伽馬可高達100 API，可以看到高自然伽馬層段對應的巖心明顯為粉砂巖段而非泥巖。

2 測井解釋典型誤區(qū)的原因

造成測井解釋存在誤區(qū)的原因包括人為影響因素（即在解釋過程人為判斷的影響）和非人為影響因素（即儀器和探測環(huán)境的影響）。

2.1 測井系列縱向分辨率與探測深度的影響

不同的測井系列由于采用不同數(shù)據(jù)采集原理，導致其縱向分辨率與探測深度千差萬別（表1）。通常情況下，從井場采集到的數(shù)據(jù)體文件采樣間隔一般為0.125 m，然而0.125 m不是正確的測井曲線縱向分辨率，常規(guī)測井縱向分辨率一般為1.000 m。巖性（SP、GR）和孔隙度測井（AC、CNL和DEN）系列的縱向分辨率約為1.000 m，探測深度在沖洗帶范圍（10～20 cm）。電阻率測井中的側向測井以及感應測井由于采用了聚焦和線圈化的電極，相應的縱向分辨率可提高到0.600 m，甚至0.300 m[3]；核磁共振測井縱向分辨率最高可達0.200 m，元素俘獲測井的縱向分辨率為0.457 m，陣列聲波測井縱向分辨率為3.000 m[3]；高分辨率成像測井的縱向分辨率可以達到0.005 m[15]（表1）。此外，電成像測井儀采用紐扣電極系測量，在深度上的采樣間隔為2.5 mm[16]，因此通過紐扣電極電導率曲線，縱向分辨率可以達到2.5 mm。

表1 不同測井系列的縱向分辨率與探測深度統(tǒng)計表

測井曲線的縱向分辨率和探測深度，往往互相制約，縱向分辨率越高，探測深度一般越淺（表1）。當然通過儀器的改進，可對以上缺點進行改進，如電阻率成像、高分辨率測井儀器等，通過縮短接受探頭的間距，提高縱向分辨率，探測深度可以保持不變或稍微降低。常規(guī)測井曲線縱向分辨率高，但徑向探測深度小，通常小于1.0 m，高分辨率陣列感應測井可以達到3.0 m[3,17]。聲波遠探測測井技術可探測井眼數(shù)十米范圍內(nèi)的地質體（地層界面、斷層、裂縫、孔洞、鹽丘等）特征，突破了測井技術“一孔之見”的認識，然而代價則是縱向分辨率由常規(guī)測井的1.0 m降低到聲波遠探測測井的10.0 m[17-18]。

2.2 測井數(shù)據(jù)采集環(huán)境的影響

測井采集受到鉆井液類型、井壁規(guī)則性以及測量過程中儀器旋轉的影響，因而在采集過程當中可能出現(xiàn)“異常點”。在解釋之前，應當闡明測量環(huán)境或測量條件對測井解釋的影響，測井資料的預處理與校正工作至關重要。除電纜測井外，隨鉆測井能實時地提供地層評價和鉆井數(shù)據(jù)，可減少測井所需要的鉆機在用時間，在高風險井中也能保證數(shù)據(jù)的采集，隨鉆測井資料廣泛應用于地質導向和地層評價工作中[19-20]。

2.2.1 鉆井液類型

鉆井液可分為水基鉆井液和油基鉆井液，其中水基鉆井液按礦化度又可分為淡水和鹽水鉆井液。淡水鉆井液中，自然電位曲線在砂巖段總顯示為負異常，在不存在放射性礦物的情況下，砂巖的自然伽馬往往表現(xiàn)為低值。因此，當自然電位曲線趨勢總是與自然伽馬曲線一致時，為淡水鉆井液測井；當自然電位曲線趨勢不與自然伽馬曲線一致時，為鹽水鉆井液測井，或者是油基鉆井液測井，且油基鉆井液通常表現(xiàn)為淺電阻率大于深電阻率。

2.2.2 井壁規(guī)則性

在鉆井過程中，如果井壁的地應力超過了井周巖石的破壞強度，將造成井壁崩落[21]，形成不規(guī)則井壁，在井徑曲線上表現(xiàn)為擴徑現(xiàn)象。井壁的規(guī)則性對眾多測井系列均有明顯影響，如貼井壁測量的密度測井在擴徑段將呈明顯下降趨勢（圖1的藍色虛線框部分）。因此，對于貼井壁測量的測井儀器往往需要改善或者減少鉆井液信號的影響。中子孔隙度測井在擴徑段探測的為鉆井液的信息，在測井上表現(xiàn)為高中子的特征。此外，聲波時差測井也不同程度地受到擴徑影響（圖1的藍色虛線框部分）。

核磁共振測井中CMR型核磁共振測井儀器貼井壁測量，在擴徑段，儀器不能完全緊貼井壁測量，測井數(shù)據(jù)采集到的信號主要來自于井筒鉆井液信息。因此，CMR型核磁共振測井在擴徑段測量的為鉆井液信息，導致核磁共振T2增大，計算孔隙度偏大，非真實孔隙度（圖1）。相比較而言，MRIL-P型核磁共振測井儀器采用居中的測量方式，相對受井眼擴徑及不規(guī)則影響小[22]。

此外，在典型的擴徑段（圖1藍色虛線框部分），陣列聲波測井會出現(xiàn)“V”字形干涉條紋（指示裂縫假象）（圖1）。成像測井貼井壁測量，測量的為沖洗帶電阻率，圖1上部擴徑段為砂巖擴徑，成像測井為亮色塊狀，下部擴徑段泥質增加，成像測井為暗色塊狀（圖1）。

2.2.3 儀器旋轉

除了井壁規(guī)則性影響外，儀器旋轉也將影響測井質量和解釋結果，導致測井采集質量不合格，尤其是帶方位性的電成像、地層傾角和陣列聲波測井。地層傾角測井儀器的旋轉（1號極板）會導致方位受到影響。陣列聲波測井儀器在測井時常發(fā)生旋轉，旋轉過程中它的方位會相對反射體變化，從而模糊測量的方位信息[17]。

2.3 地質因素的影響

2.3.1 巖石物理特性

進行測井儲層評價時，往往需要依托一定的巖石物理響應基礎，不同的測井系列，其依托巖石物理基礎差異明顯。目前，測井學科已集聲、電、核及核磁多種測量方法和手段于一身[5]。在測井解釋過程中，明確不同測井系列巖石物理響應機理至關重要。如自然伽馬主要探測地層中的鉀、釷和鈾元素含量，反映的是地層巖性（泥質）特征，用自然伽馬進行孔隙度計算則不可取。此外，儲層參數(shù)計算以及流體性質評價中也容易存在誤區(qū)，如低阻油層的評價以及有效儲層物性下限的確定等，不同研究區(qū)和層位測井評價方法適用性并不一致。

除了要考慮測井系列巖石物理響應機理外，測井解釋成果也要符合地質目標的基本特征。如因受黏土礦物發(fā)育以及復雜孔隙結構影響，儲層含束縛水，這決定了測井解釋的含油氣飽和度不應達到100%。在砂泥巖剖面中，測井計算得到的孔隙度甚至超過40%的問題，在實際過程當中往往不可取，因為砂巖原始孔隙度只有40%，在埋藏成巖過程中由于壓實和膠結的影響，孔隙度會極大地降低。因此，巖心以及相關的分析化驗資料刻度測井能夠避免對測井資料的錯誤認識。但在實際的巖心刻度測井工作中，巖心分析的數(shù)據(jù)多為點數(shù)據(jù)，而測井曲線是一定范圍內(nèi)（縱向分辨率）測井響應的綜合反映，巖心刻度測井時點對點讀值來刻度測井不一定準確。因此，可以考慮層對點讀值，通過選取一定范圍內(nèi)的測井曲線值求取平均值后，與巖心分析化驗值比對，從而提高解釋精度，尤其是對于相變快、非均質性較強的非常規(guī)油氣儲集層。

2.3.2 構造

測井可以識別的地質構造包括不整合面、斷層以及褶皺[3]。對于斷層、褶皺等地質體往往需要通過成像測井以及地層傾角測井矢量模式變化來確定，而不整合面在常規(guī)測井曲線形態(tài)和幅度變化特征上響應明顯[15]。目前，對于井旁構造解析已經(jīng)形成相對比較完善的方法理論體系，通過常規(guī)測井曲線形態(tài)和幅度，成像測井圖像模式和地層傾角測井矢量模式（紅模式、藍模式、綠模式等）變化，可以判斷井旁發(fā)育的斷層、褶皺以及不整合面[3,15]。但當不整合面遇到井壁崩落時，需要注意區(qū)分由井壁崩落的因素引起的測井特征變化。鄂爾多斯盆地奧陶系馬家溝組與石炭系本溪組不整合面由于地層剝蝕形成大型風化殼[23]（圖2）。可以看到風化殼發(fā)育位置常規(guī)測井曲線形態(tài)和幅度以及成像測井圖像模式發(fā)生明顯變化，鉆遇這套風化殼地層時出現(xiàn)鉆井井壁崩落（井徑曲線增大），因此，部分測井曲線的異常響應跟井壁的規(guī)則性相關，尤其是貼井壁測量的密度以及成像測井，聲波時差測井測量的滑行縱波時差，也因井壁規(guī)則性影響曲線幅度和形態(tài)（圖2）。

2.3.3 沉積

測井相通常指表征不同地層特征的一組測井響應特征集[3]。常規(guī)測井曲線幅度、形態(tài)和頂?shù)捉佑|關系以及地層傾角測井矢量模式、成像測井圖像被廣泛運用至沉積特征的精細描述與刻畫工作中[3,15,24-26]。但測井相是抽象的，而沉積相則包含實際地質意義，沉積相與測井相之間并非一一對應關系。

成像測井靜態(tài)平衡圖像是整個井段范圍內(nèi)按統(tǒng)一的顏色色調進行刻度，成像測井動態(tài)加強圖為選用一定的窗長對局部層段信息進行放大展示，因此不能用來判別粒序[15,27]。碳酸鹽巖巖溶可以改變沉積相特征，此時需要劃分巖溶相帶，優(yōu)選有利儲集體發(fā)育的風化殘積帶、垂直滲流帶[16]。此外，油基鉆井液背景下電成像測井拾取巖性和沉積構造的分辨能力將大為降低，聲成像則對裂縫響應特征靈敏，但不能識別沉積紋層等沉積構造特征[28]。

測井沉積學研究中往往可利用高分辨率成像測井獲取古水流方向。①拾取砂巖內(nèi)部沉積層理方向，并形成對應的玫瑰花圖。因為巖石在構造演化過程中產(chǎn)狀可能發(fā)生變化，因此，玫瑰花圖指示的并非沉積時古水流方向，需先做構造校正。②通過讀取相對厚層高自然伽馬泥巖段層面的傾斜方向作為地層產(chǎn)狀（泥巖沉積時近于水平），在此基礎上通過構造校正，校正后的砂巖層理的方向可作為古水流方向（圖3）[3,26]。

圖3 塔里木盆地庫車坳陷BZ1203井白堊系基于成像測井的古水流恢復圖

進行古水流分析時要明確松散沉積物堆積的角度一般小于40°（沉積休止角小于40°），因為當松散沉積物堆積角度增大到一定程度后，沉積物將失穩(wěn)，從而沿著斜坡向下滑動[29]。古水流方向恢復時，需要注意拾取的沉積休止角不能超過40°（圖3）。圖中塔里木盆地庫車坳陷白堊系砂巖構造校正前的砂巖層理傾角（紅色蝌蚪）甚至可達50°，主要是由于巖石經(jīng)歷構造運動后導致產(chǎn)狀變陡，通過拾取內(nèi)部高自然伽馬泥巖的產(chǎn)狀作為地層產(chǎn)狀（綠色蝌蚪）可知，地層產(chǎn)狀（傾角）接近30°。而構造校正后泥巖產(chǎn)狀基本近于水平（小于5°），相對應的砂巖產(chǎn)狀也小于沉積休止角（40°），經(jīng)構造校正后的古水流方向為自北向南，與庫車坳陷白堊系由北向南的物源供給方向相吻合（圖3）。

2.3.4 地應力

地層被鉆開以后，地應力將失去平衡并重新分布，在井壁形成井壁崩落和鉆井誘導縫，其中井壁崩落方向平行于現(xiàn)今水平最小主應力（σmin）方向，而鉆井誘導縫則指示現(xiàn)今水平最大主應力（σmax）方向[30-31]。井壁崩落在成像測井上表現(xiàn)為兩條暗色或黑色的較寬的垂直長條帶或者斑塊，呈180°對稱（圖4-a）。除井壁崩落外，部分井段將產(chǎn)生鉆井誘導縫，包括鉆井液壓裂縫、應力釋放縫和鉆具振動形成的微裂縫，三者方向均對應最大主應力方向。其中鉆井液壓裂縫在成像圖上呈180°對稱分布的兩條黑色條帶或“雙軌”（寬度比井壁崩落窄），它們平行于井軸，延伸較長，方位基本穩(wěn)定（圖4-b）。應力釋放縫是在鉆井過程中井孔內(nèi)的應力得以釋放而形成的一組裂縫，除了沿井軸180°對稱外，其典型識別特征為雁列式排列[3]（圖4-c）。鉆具振動形成的微裂縫主要發(fā)育于剛性地層中（碳酸鹽巖等），其開度和延伸距離相對較小，成像測井圖上呈現(xiàn)兩組平行發(fā)育、延伸范圍淺、傾角和傾向大致相同、形狀規(guī)則的裂縫組，可呈羽毛狀排列（圖4-d）。因此，在進行地應力方向判別時需要注意區(qū)分不同類型的井壁崩落和誘導縫，從而進行現(xiàn)今地應力方向判別[15]。

圖4 井壁崩落、誘導縫成像測井響應特征圖

2.3.5 裂縫

天然裂縫典型測井響應特征可以總結為井眼擴大、聲波時差增大、密度降低、電阻率刺刀狀下降、地層傾角微電阻率曲線下降、陣列聲波“V”字形干涉條紋以及成像測井暗色正弦曲線特征[32-34]。常規(guī)測井識別裂縫往往易受其他因素影響，成像測井圖像上泥質條帶、層理面、層界面與裂縫有時難以區(qū)分[35]。因此，裂縫的測井識別與探測最易遇到的誤區(qū)即為裂縫與泥質條帶、層理面等區(qū)分問題。對于切割過井眼的裂縫，在成像測井圖上表現(xiàn)為正弦曲線特征，常規(guī)測井曲線上的聲波時差增大、密度降低以及電阻率降低也指示裂縫發(fā)育（圖5）。然而部分泥質條帶、層理發(fā)育位置，同樣也會導致電阻率降低。因此，需要結合巖心觀察以及成像測井識別裂縫發(fā)育帶（圖5）。

除了定性識別裂縫面發(fā)育特征外（裂縫傾向和傾角），成像測井還可以計算裂縫孔隙度、裂縫水動力寬度、裂縫長度和裂縫線密度4個參數(shù)[15,32,36-37]。需要注意的是裂縫參數(shù)，尤其是裂縫孔隙度數(shù)值區(qū)間往往會夸大展示，同時裂縫孔隙度小于0.5%[38]，部分裂縫發(fā)育較為密集層段，裂縫孔隙度可達1%，這一點解釋時尤須留意。此外，裂縫張開度通常處于毫米級尺度區(qū)間，處于一定埋深的裂縫，受到巖層重力以及構造應力影響，往往張開度有限[15]。當然，成像測井裂縫的識別與定量參數(shù)計算都是基于水基鉆井液前提的，在油基鉆井液背景下，裂縫的識別與評價往往需要聲、電測井相結合[28]。

2.3.6 特殊地質現(xiàn)象

受低構造幅度、復雜孔隙結構和高束縛水飽和度等因素影響，渤海灣盆地中淺層發(fā)育眾多低阻油層或低對比度油層（包括油層絕對低阻，如油層電阻率小于5 Ω·m，或者是油層電阻率與相鄰水層的比值小于2，甚至與水層相近的油層）[39-41]。

測井資料地質解釋中，常規(guī)認識為砂巖低自然伽馬、泥巖高自然伽馬。然而，由于砂巖中存在的特定礦物的放射性，會導致出現(xiàn)高自然伽馬砂巖，如鉀長石（高鉀）、方沸石（高釷）、火山凝灰質（高鉀、釷）的存在，導致砂巖表現(xiàn)出異常高自然伽馬測井特征[42-43]。如，鄂爾多斯盆地延長組由于凝灰質發(fā)育，廣泛存在自然伽馬大于85 API的高自然伽馬砂巖[42]。

泥巖與砂巖相比，除了表現(xiàn)為高自然伽馬特征外，往往表現(xiàn)為低密度和低電阻率。但是，在塔里木盆地庫車坳陷超深層高溫高壓環(huán)境中，泥巖由于強烈的地應力擠壓作用，往往表現(xiàn)出高密度和高電阻率特征[28]（圖6）。圖中的泥巖（高自然伽馬段）埋深超過7 900 m，巖石體積密度超過2.65 g/cm3，電阻率達到50 Ω·m，大于鄰層的砂巖密度和電阻率，巖心可觀測到泥巖致密，成像測井表現(xiàn)為亮斑特征，指示較高電阻率（圖6）。

以上種種特殊地質現(xiàn)象的存在，往往會導致在測井曲線組合特征上的“異常表現(xiàn)”。因此，要剝離由于特殊地質現(xiàn)象的存在導致的測井異常特征，從而進行科學、合理地測井綜合地質解釋。

2.4 測井解釋技術（方法）的影響

測井的核心認識是識別與發(fā)現(xiàn)油氣層[5]。目前，常規(guī)儲層測井評價（巖性識別、儲層參數(shù)計算及流體性質判別）已經(jīng)形成比較完善的解釋流程。對于相對復雜的致密砂巖儲層以及深層碳酸鹽巖儲集體，通過常規(guī)測井結合成像測井、陣列聲波測井等也能實現(xiàn)儲層綜合評價及有利儲層預測[16,23,44]。

21世紀以來，非常規(guī)油氣（致密油氣、頁巖油氣為典型代表）的興起導致測井儲層評價工作面臨全新挑戰(zhàn)[3-4]。與常規(guī)油氣“四性關系”測井評價不同，源儲一體或緊鄰的非常規(guī)油氣需求“七性關系”（巖性、物性、電性、含油性、脆性、烴源巖特性和地應力各向異性）和“三品質”（烴源巖品質、儲層品質和工程品質）測井綜合評價[3-4]。非常規(guī)油氣測井評價往往要依托電成像、核磁共振、陣列聲波、巖性掃描等新技術測井資料，首先揭示“七性”及其耦合關系，在此基礎上通過烴源巖品質及其評價指標落實資源“甜點”區(qū)/帶，通過儲層品質分類及評價指標預測地質“甜點”區(qū)/帶，然后建立工程品質分類及測井評價標準，由此優(yōu)選工程“甜點”區(qū)/帶[45-49]。

常規(guī)測井難以適應非常規(guī)油氣測井儲層評價工作，核磁共振測井（橫向弛豫T2譜以及縱向弛豫T1譜）被廣泛運用到非常規(guī)儲層參數(shù)計算及流體性質判別工作中[50-51]。非常規(guī)儲集層孔隙度低，鉆井液侵入較淺，難以出現(xiàn)深、淺電阻率幅度差[4]，因此，油氣層與水層、干層相比，在孔隙度和電阻率測井系列中難以得到區(qū)分（圖7）。圖中可以看到，油層和干層的電阻率曲線均呈現(xiàn)微弱幅度差，但油層電阻率值比干層要高，且油層與干層相比，孔隙度曲線指示較好儲層物性，因此，常規(guī)測井只能大致做到非常規(guī)油氣的油層與干層的區(qū)分。相比較而言，核磁共振測井在非常規(guī)儲層測井評價中優(yōu)勢明顯。油層的T1和T2譜均具有明顯的寬分布和拖尾現(xiàn)象，指示油層的信息，而干層的T1和T2譜分布均較窄（圖7）。當然，在實際工作中，需要注意井壁穩(wěn)定性的影響，如油層上下層段發(fā)生明顯井壁崩落（井徑曲線明顯增大）、T1和T2譜出現(xiàn)明顯的譜峰增大現(xiàn)象（圖7）。

3 測井地質學綜合研究思路

通常測井解釋人員強調從地質角度考慮測井現(xiàn)象。測井地質綜合研究中，既要強調測井曲線地球物理屬性挖掘，解釋過程也要強調融入地質思維[3,9]。在利用測井資料對地質現(xiàn)象進行分析解釋過程中，首先要明確測井儀器及測量環(huán)境，對其在解釋過程中可能引起的誤區(qū)做到心中有數(shù)；其次，對研究的地質背景要有一個清晰的認識，融合地質思維可以幫助盡快排除多解性，從而獲得最優(yōu)解；最后，引入大數(shù)據(jù)學習和人工智能，使得測井地質解釋更加快速和高效。目前，地質大數(shù)據(jù)正在以指數(shù)形式增長[52]，測井同樣本身是海量數(shù)據(jù)的綜合。大數(shù)據(jù)學習和人工智能與測井地質學深度融合將在油氣勘探開發(fā)各個環(huán)節(jié)得到廣泛運用，人工智能作為一種改進計算機求解問題的方法，可以使測井解釋工作者從大量低知識層次的分析工作中解脫出來，但人工智能解釋需要正確的樣品庫、知識圖庫供機器學習[13,53]。人工智能的融入可以更高效地處理與解釋海量測井數(shù)據(jù)。因此，針對學習任務的特點，可優(yōu)選不同機器學習方法，尋求不同測井信息之間內(nèi)在特征及關聯(lián)性，挖掘測井曲線間隱含的地球物理屬性特征。同時在測井地質學指導下，融入測井信息對應的地質思維，使得人工智能更科學、高效和智能地利用測井資料解決地質問題。

事物的發(fā)展往往要經(jīng)歷曲折性和前進性的統(tǒng)一，事物發(fā)展要經(jīng)歷由肯定到否定，再到否定之否定的發(fā)展過程，在此過程中事物將不斷完善。從實踐論的角度，測井地質學的研究是測井信息向地質信息的轉換，要經(jīng)歷實踐到認識，再從認識到實踐的多次反復才能完成。筆者在總結測井—地質信息轉換的基礎上，主要論述了相關的測井地質學研究過程中常見的誤區(qū)，并從錯誤中尋找正確的對策與思路，以期達到一體化的測井地質學綜合解釋與評價過程。

4 結論

1）地質目標的復雜性以及測井資料的多解性導致測井地質學綜合研究面臨多重挑戰(zhàn)。不同尺度地質與地球物理測井資料難以深度融合以及測井資料包含的地質信息難以挖掘等問題造成了測井地質解釋中的兩大誤區(qū)：地質體的解釋與儲層參數(shù)的計算。

2）不同測井系列縱向分辨率尺度區(qū)間、鉆井液類型、井壁規(guī)則性以及儀器旋轉均會對測井采集的影響，應避免測井解釋中出現(xiàn)“偽資料”而誤導測井解釋評價。高自然伽馬砂巖、高密度高電阻率泥巖等特殊地質現(xiàn)象在利用測井資料解決地質問題時應考慮巖石物理響應機理差異，避免常規(guī)認識造成的錯誤解釋。

3）在測井井旁構造解析、沉積響應、地應力評價以及裂縫識別等過程中，規(guī)避不同地質現(xiàn)象在測井上的同一響應導致的測井解釋誤區(qū)。在非常規(guī)油氣測井儲層評價中，充分利用新技術測井資料的高分辨和較高精度的不同流體響應特性開展測井評價，從而避免低分辨率的常規(guī)測井在解釋過程中引起的誤區(qū)。

4）在測井地質學研究中采用科學思維，首先要明確測井儀器及測量環(huán)境，對其在解釋過程中可能引起的誤區(qū)做到心中有數(shù)；其次，對研究的地質背景要有一個清晰的認識，融合地質思維可以幫助盡快排除多解性，從而獲得最優(yōu)解；最后，引入大數(shù)據(jù)學習和人工智能，使得測井地質解釋更加快速和高效。實現(xiàn)地質到測井再到地質的轉換，從實踐到認識再到實踐，從“一孔之見”到“一孔百見”的辯證和系統(tǒng)性思維，為測井地質學綜合研究提供科學思路。