賴錦，王貴文，龐小嬌，韓宗晏，李棟，趙儀迪，王松，江程舟，李紅斌，黎雨航

1)油氣資源與探測(cè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，102249；2)中國石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院，北京，102249

內(nèi)容提要:測(cè)井地質(zhì)學(xué)以地質(zhì)學(xué)和測(cè)井學(xué)的方法理論為指導(dǎo)，綜合運(yùn)用各種測(cè)井信息，來解決基礎(chǔ)地質(zhì)和石油地質(zhì)的地質(zhì)問題。經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，測(cè)井地質(zhì)學(xué)在油氣勘探開發(fā)各個(gè)環(huán)節(jié)得到廣泛應(yīng)用。非常規(guī)油氣的興起使得測(cè)井地質(zhì)學(xué)正面臨多重挑戰(zhàn)和全新探索，亟需建立針對(duì)非常規(guī)油氣的測(cè)井地質(zhì)學(xué)綜合方法理論體系。本文以《測(cè)井地質(zhì)學(xué)·第二版》出版為契機(jī)，系統(tǒng)歸納了測(cè)井地質(zhì)學(xué)的起源及發(fā)展歷程、主要研究內(nèi)容和研究方法流程。然后總結(jié)了測(cè)井資料與地震、地質(zhì)信息的匹配性，并分析了不同探測(cè)特性測(cè)井方法縱向分辨率區(qū)間特征。在此基礎(chǔ)上評(píng)述了測(cè)井地質(zhì)學(xué)在井旁構(gòu)造解析、沉積學(xué)特征研究、層序地層劃分、地應(yīng)力方向判別及大小計(jì)算、井壁裂縫識(shí)別與評(píng)價(jià)、烴源巖評(píng)價(jià)以及非常規(guī)油氣“七性關(guān)系”綜合評(píng)價(jià)當(dāng)中的應(yīng)用。但由于測(cè)井資料的負(fù)載能力有限性、測(cè)井與地質(zhì)信息屬性不對(duì)應(yīng)性以及測(cè)井資料本身的多解性，使得測(cè)井地質(zhì)學(xué)在測(cè)井—地質(zhì)轉(zhuǎn)換、非常規(guī)油氣測(cè)井評(píng)價(jià)及其與人工智能融合方面還存在一定的問題。因此加強(qiáng)基礎(chǔ)巖石物理研究，挖掘測(cè)井曲線中包含的地質(zhì)信息，并與人工智能相結(jié)合，將拓展測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究的精度和廣度，從而使其未來可更好地應(yīng)用至非常規(guī)油氣測(cè)井評(píng)價(jià)等實(shí)踐工作中。

近幾十年來，測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)受石油勘探開發(fā)需求和現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)步的影響，發(fā)展十分迅速(原宏壯等，2005；孫建孟，2013；Tiab and Donaldson,2016)。測(cè)井作為石油地質(zhì)學(xué)家的“眼睛”，貫穿了油氣勘探開發(fā)的全過程，是準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)油氣層和精細(xì)描述油氣藏必不可少的手段，可以為油氣儲(chǔ)量參數(shù)計(jì)算、開發(fā)方案制定與調(diào)整增產(chǎn)措施提供重要的依據(jù)(劉光鼎等，1999；Rider,2002；李國欣等，2004；匡立春等，2013；Cannon，2015；李寧等，2021)。歐陽健(2001)研究指出加強(qiáng)巖石物理研究，提高油氣勘探效益。令狐松(2015)指出做好測(cè)井評(píng)價(jià)，擦亮地質(zhì)家的“眼睛”。各種復(fù)雜的油氣勘探開發(fā)對(duì)象的測(cè)井評(píng)價(jià)，離不開地質(zhì)學(xué)理論的研究指導(dǎo)(李浩等，2015)。雖然地質(zhì)學(xué)和地球物理測(cè)井學(xué)作為兩門自成體系的學(xué)科，都有著各自的基本理論體系和解決問題的方法流程。但隨著油氣勘探開發(fā)進(jìn)程的加快和勘探目標(biāo)的復(fù)雜性增強(qiáng)，測(cè)井和地質(zhì)學(xué)科聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)勢(shì)在必行。地質(zhì)和測(cè)井兩大學(xué)科相互交叉、滲透而派生和發(fā)展起來的新興邊緣學(xué)科——測(cè)井地質(zhì)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。事實(shí)上，學(xué)科之間的交叉與融合是大勢(shì)所趨，測(cè)井地質(zhì)學(xué)主要是以地質(zhì)學(xué)和測(cè)井學(xué)(巖石物理學(xué))的基本理論為指導(dǎo)，綜合運(yùn)用各種測(cè)井信息，來解決地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)各種地質(zhì)問題的一門科學(xué)(王貴文等，2000)。測(cè)井地質(zhì)學(xué)是伴隨石油科技飛速發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的地球物理測(cè)井和地質(zhì)學(xué)相結(jié)合的一個(gè)分支學(xué)科(王貴文等，2000；李浩等，2010)。

測(cè)井本身以解決地質(zhì)和工程等問題為導(dǎo)向，近幾十年來，測(cè)井地質(zhì)學(xué)方法理論在常規(guī)油藏評(píng)價(jià)中發(fā)揮了不可替代的作用，解決了很多井旁構(gòu)造解析、地應(yīng)力、沉積儲(chǔ)層精細(xì)描述、儲(chǔ)量參數(shù)計(jì)算等基礎(chǔ)地質(zhì)和石油地質(zhì)等問題，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，測(cè)井地質(zhì)學(xué)已經(jīng)形成比較完善的方法技術(shù)理論體系(Schmoker，1981；Passey et al.，1990；劉光鼎等，1999；王貴文等，2000；歐陽健，2001；李國欣等，2004；Folkestad et al.,2012；匡立春等，2013；Brekke et al.,2017；Stadtmuller et al.,2018；蔣云箭等，2020)。然而21世紀(jì)以來，非常規(guī)油氣(致密油氣、頁巖油氣)的興起以及人工智能方法理論的引入對(duì)測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究提出了更高、更深層次的技術(shù)需求(李浩等，2015；唐振興等，2019；李寧等，2020；石玉江等，2021；匡立春等，2021)。致密、頁巖油氣藏巖性致密、物性差、礦物組分和孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，往往需求壓裂才能獲得工業(yè)產(chǎn)能(Jarvie et al.,2007；Josh et al.,2012；Loucks et al.,2012；Avanzini et al.,2016；Kumar et al.,2018；Iqbal et al.,2018)，導(dǎo)致非常規(guī)油氣的測(cè)井評(píng)價(jià)面臨多重挑戰(zhàn)和全新探索，需求開拓新“四性”(儲(chǔ)集性、含油性、流動(dòng)性和可壓性)評(píng)價(jià)思路(李寧等，2020)。

本文以《測(cè)井地質(zhì)學(xué)·第二版》(預(yù)計(jì)2022年5月出版)出版為契機(jī)，系統(tǒng)梳理了測(cè)井地質(zhì)學(xué)20余年以來的研究進(jìn)展。在闡明不同測(cè)井方法探測(cè)特性以及縱向分辨率的基礎(chǔ)上，詳細(xì)歸納總結(jié)了測(cè)井地質(zhì)學(xué)在以下幾個(gè)方面的應(yīng)用：①井旁構(gòu)造解析(斷層和不整合面識(shí)別等)②沉積學(xué)特征研究(巖性識(shí)別、沉積構(gòu)造拾取、沉積微相判別和古水流方向拾取)；③層序地層劃分；④地應(yīng)力方向判別及大小計(jì)算；⑤井壁裂縫識(shí)別與評(píng)價(jià)(裂縫面形態(tài)拾取和裂縫參數(shù)計(jì)算)；⑥烴源巖評(píng)價(jià)(烴源巖識(shí)別和TOC等定量參數(shù)計(jì)算)；⑦ 非常規(guī)油氣“七性關(guān)系”綜合評(píng)價(jià)(鐵柱子井建立)。并認(rèn)為人工智能及大數(shù)據(jù)的融合將使得測(cè)井地質(zhì)學(xué)能更好地解決油氣勘探開發(fā)的綜合問題。最后指出加強(qiáng)基礎(chǔ)巖石物理研究，挖掘測(cè)井曲線中包含的地質(zhì)信息，并與人工智能相結(jié)合，必將使得測(cè)井地質(zhì)學(xué)更好地應(yīng)用至非常規(guī)油氣的測(cè)井評(píng)價(jià)工作中。

1 測(cè)井地質(zhì)學(xué)起源及發(fā)展歷程

測(cè)井是深入地下的眼睛，將油氣層“看準(zhǔn)、看清、看全”是測(cè)井評(píng)價(jià)的核心任務(wù)。測(cè)井的初心就是識(shí)別發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層，而測(cè)井解釋的使命則是解決油氣勘探開發(fā)進(jìn)程中的地質(zhì)和工程等問題。自1927年法國人馬科爾(Marccl)和科納德·斯倫貝謝(Conrad Schlumberger)在法國皮切爾布朗(Pechelbrown)一口井中成功地測(cè)量出第一條電阻率曲線(點(diǎn)測(cè))，從而開創(chuàng)測(cè)井技術(shù)，至今發(fā)展已90余年(劉光鼎等，1999)。我國測(cè)井技術(shù)始于1939年12月，中國科學(xué)院院士、著名地球物理學(xué)家翁文波教授是中國測(cè)井的奠基人，他在四川石油溝1號(hào)井中測(cè)量記錄了井下的自然電位和地層的電阻率。1942年著名的阿爾奇公式的提出賦予了測(cè)井曲線新的地質(zhì)含義，將測(cè)井解釋帶入定量解釋階段(Archie,1942；白松濤等，2020)。1955年王曰才先生在北京石油學(xué)院(現(xiàn)中國石油大學(xué)(北京))首次開設(shè)測(cè)井專業(yè)課。20世紀(jì)70年代Pirson Sylvain J系統(tǒng)整理了地球物理測(cè)井地質(zhì)應(yīng)用，并出版專著《測(cè)井資料地質(zhì)分析》。斯侖貝謝公司測(cè)井分析家Serra Oberto(歐·塞拉)于1979年正式提出電相，也叫測(cè)井相(Eletrofacies)，并指出電相為“表征地層特征，并且可以使該地層與其他地層區(qū)別開來的一組測(cè)井響應(yīng)特征集”。測(cè)井相的提出搭建了測(cè)井學(xué)與地質(zhì)學(xué)研究的橋梁，自此越來越多的國內(nèi)外學(xué)者將測(cè)井資料應(yīng)用到地質(zhì)解釋評(píng)價(jià)當(dāng)中。大慶油田測(cè)井解釋人員于20世紀(jì)60年代，率先提出巖性、物性、含油性、電性的四性關(guān)系分析作為測(cè)井解釋的基礎(chǔ)(孫建孟，2013；白松濤等，2020)。Serra和Abbott(1980)揭示了測(cè)井曲線與沉積特征內(nèi)在關(guān)系，建立了測(cè)井相到地質(zhì)相的映射轉(zhuǎn)換關(guān)系，最終利用測(cè)井資料研究地層沉積相，相關(guān)的研究成果得到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛引用與關(guān)注(尹壽鵬和王貴文，1999)。Passey等(1990)在AAPG Bulletin上發(fā)表的論文，建立了基于聲波時(shí)差和電阻率曲線相結(jié)合的烴源巖有機(jī)碳含量(TOC)測(cè)井評(píng)價(jià)模型(△LogR)，研究成果獲得國內(nèi)外學(xué)者的廣泛應(yīng)用。1998年譚廷棟先生組織編寫我國首部《測(cè)井學(xué)》，系統(tǒng)論述不同測(cè)井方法原理及其應(yīng)用。21世紀(jì)以來，成像測(cè)井等新技術(shù)測(cè)井儀器的研發(fā)與成熟應(yīng)用帶動(dòng)測(cè)井地質(zhì)學(xué)方法理論體系飛速發(fā)展(白松濤等，2020)。

自測(cè)井誕生以來，一共經(jīng)歷了5個(gè)階段的發(fā)展歷程，首先是最早的模擬測(cè)井時(shí)代(1927～1962年)，包括最早的半自動(dòng)測(cè)井儀(第一代)，20世紀(jì)50年代引進(jìn)的51型電測(cè)儀以及JD581多線電測(cè)儀(第二代)。第二階段為數(shù)字測(cè)井時(shí)代(1962～1976年)，代表性標(biāo)志為20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的3600數(shù)字測(cè)井儀。第三階段則為數(shù)控測(cè)井(1976～1990年)，以20世紀(jì)80年代研發(fā)的CLS-3700、CSU、DDL-III數(shù)控測(cè)井儀為代表。20世紀(jì)90年代以來進(jìn)入了以成像測(cè)井儀器為代表的第四階段即成像測(cè)井階段，以斯倫貝謝公司的地層全井眼掃描成像(FMS)測(cè)井儀器為代表(李寧等，2021；匡立春等，2021)。第五階段則為21世紀(jì)以來的新技術(shù)為主導(dǎo)的測(cè)井階段，測(cè)井儀器逐漸走向陣列化和成像化，代表儀器為元素掃描測(cè)井(Lithoscanner)、高分辨率陣列感應(yīng)、陣列聲波、核磁共振等測(cè)井新技術(shù)。

我國測(cè)井地質(zhì)學(xué)的發(fā)展總體主要經(jīng)歷了4個(gè)階段的歷程(李浩等，2010)。

第一階段為20世紀(jì)80年代國外學(xué)者著作的翻譯和引入階段(李浩等，2010)。鄒有緣(1982)將測(cè)井用于地層學(xué)研究。楚澤涵等(1982)將聲波測(cè)井資料用于地質(zhì)問題研究，例如：估算地層壓力、解釋地質(zhì)構(gòu)造、評(píng)價(jià)古應(yīng)力、評(píng)價(jià)泥巖的生油性能、斷層的識(shí)別和評(píng)價(jià)等等。馬正(1982)將自然電位測(cè)井用于解釋沉積環(huán)境。歐陽健等(1983)引入最優(yōu)化測(cè)井?dāng)?shù)字處理方法用以提高對(duì)復(fù)雜巖性的計(jì)算精度。馬正(1987)將國外學(xué)者相關(guān)的著作翻譯用以解決油氣地下地質(zhì)情況的問題。

第二階段為20世紀(jì)90年代測(cè)井地質(zhì)學(xué)的多方位研究和探索階段(李浩等，2010)。經(jīng)過十余年的發(fā)展，國內(nèi)學(xué)者逐漸關(guān)注到地球物理測(cè)井資料在地質(zhì)學(xué)科中的廣泛應(yīng)用(陳立官，1990；肖義越等，1993)。如馬正(1994)系統(tǒng)梳理和總結(jié)測(cè)井技術(shù)在沉積相和沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用，并出版專著《油氣測(cè)井地質(zhì)學(xué)》。20世紀(jì)90年代末期，涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀的關(guān)于測(cè)井和地質(zhì)相結(jié)合的成果，其中測(cè)井工作者主要嘗試新型測(cè)井技術(shù)(成像測(cè)井、地層傾角測(cè)井等)的地質(zhì)解釋應(yīng)用，如利用地層傾角測(cè)井識(shí)別古水流，利用成像測(cè)井解決沉積構(gòu)造和裂縫的拾取等。而地質(zhì)工作者則深入挖掘隱藏在地球物理測(cè)井資料當(dāng)中的地質(zhì)信息，如利用測(cè)井資料結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法識(shí)別巖性、劃分層序地層格架，計(jì)算地層壓力等等(李浩等，2010)。

第三階段為20世紀(jì)末到21世紀(jì)初的測(cè)井新技術(shù)為主導(dǎo)的測(cè)井地質(zhì)學(xué)發(fā)展階段(李浩等，2010)，地層傾角測(cè)井、成像測(cè)井、元素俘獲測(cè)井等新技術(shù)測(cè)井資料的出現(xiàn)為地質(zhì)問題的解決提供了新的思路。如地層傾角測(cè)井可直接獲取地層的產(chǎn)狀，成像測(cè)井則更可以直觀地獲取巖石沉積構(gòu)造和裂縫等特征，元素俘獲測(cè)井則可以獲得地層的礦物組分等特征。新技術(shù)測(cè)井資料的出現(xiàn)開拓了地質(zhì)學(xué)家獲取地下地質(zhì)信息新的思路。安豐全等(1994)開展了利用地層傾角數(shù)字處理技術(shù)對(duì)大慶地區(qū)沉積、構(gòu)造、泥巖斷裂帶的劃分等的研究。吳勝和等(1995)應(yīng)用電法測(cè)井、高分辨率地層傾角測(cè)井、聲波全波列測(cè)井、補(bǔ)償密度測(cè)井等，提出了一種裂縫型灰?guī)r儲(chǔ)層的評(píng)價(jià)方法。吳時(shí)國等(2006)利用電阻率成像測(cè)井展開對(duì)濟(jì)陽坳陷地應(yīng)力場(chǎng)的研究。劉傳平等(2006)利用元素俘獲、電成像、核磁等測(cè)井技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)火山巖測(cè)井巖性的識(shí)別。

第四個(gè)階段為21世紀(jì)以來針對(duì)非常規(guī)油氣的測(cè)井地質(zhì)學(xué)全新發(fā)展和研究階段。進(jìn)入21世紀(jì)，測(cè)井技術(shù)的發(fā)展以及日益復(fù)雜的地質(zhì)問題出現(xiàn)使得測(cè)井和地質(zhì)結(jié)合的工作日益受到重視，地質(zhì)學(xué)家和測(cè)井分析家的交流與協(xié)作日益頻繁，涌現(xiàn)一系列優(yōu)秀成果，測(cè)井地質(zhì)學(xué)學(xué)科逐漸成型并得以迅速發(fā)展，并在油氣勘探開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)得到廣泛應(yīng)用(王貴文等，2000；李國欣等，2004；李浩等，2010；賴錦等，2013，2014；李寧等，2020)。針對(duì)致密、頁巖油氣藏，眾多專家學(xué)者通過常規(guī)測(cè)井結(jié)合新技術(shù)測(cè)井資料建立了“七性關(guān)系”(巖性、物性、電性、含油性、脆性、烴源巖特性和地應(yīng)力各向異性)和“三品質(zhì)”(儲(chǔ)層品質(zhì)、烴源巖品質(zhì)和工程品質(zhì))的測(cè)井評(píng)價(jià)體系(趙政璋和杜金虎，2012；閆偉林等，2014；唐振興等，2019；王小軍等，2019)。同時(shí)將巖石物理相、成巖相等相關(guān)理論體系引入致密儲(chǔ)層測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)工作中，取得廣泛效果(賴錦等，2013；冉冶等，2016；Lai Jin et al.,2016,2018a)。

同時(shí)近年來人工智能和大數(shù)據(jù)的融合為利用測(cè)井資料解決非常規(guī)油氣地質(zhì)問題開拓了新的思路，可以說人工智能伴隨著測(cè)井地質(zhì)學(xué)發(fā)展的全部歷程。人工智能技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展已相對(duì)成熟(侯亮等，2019)，已在測(cè)井行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用(侯亮等，2020)。最早肖義月(1984)將人工智能測(cè)井應(yīng)用到測(cè)井相的劃分與識(shí)別中。周成當(dāng)(1993)總結(jié)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在測(cè)井解釋領(lǐng)域主要應(yīng)用在地層參數(shù)的預(yù)測(cè)或估算及模式識(shí)別問題，人工智能與大數(shù)據(jù)的方法重要性凸顯。張吉昌等(2005)將人工智能測(cè)井應(yīng)用到裂縫識(shí)別研究中，效果顯著。李寧等(2021)通過評(píng)述人工智能在測(cè)井地層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出人工智能在測(cè)井曲線重構(gòu)、巖相分類和物性參數(shù)預(yù)測(cè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 測(cè)井地質(zhì)學(xué)內(nèi)涵和外延

地質(zhì)學(xué)和地球物理測(cè)井學(xué)是兩門自成體系相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科，都有著各自的基本理論和解決問題的方法。隨著勘探難度的加大，石油勘探中提出的地質(zhì)問題越來越復(fù)雜。因此，就必須通過地質(zhì)、測(cè)井緊密結(jié)合，采取多學(xué)科綜合研究即測(cè)井地質(zhì)學(xué)來解決這些難題。

地質(zhì)明確勘探領(lǐng)域，指出目標(biāo)層系；物探查明油藏形態(tài)，提出井位建議；鉆井打穿地層巖石，建立輸送通道；測(cè)井識(shí)別發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層，看準(zhǔn)、看清、看全油氣層(李寧等，2021)。測(cè)井地質(zhì)學(xué)應(yīng)用貫穿油氣田勘探開發(fā)的全過程，它可作為連接勘探開發(fā)的“橋梁”，在勘探階段是油氣發(fā)現(xiàn)的“眼睛”，在開發(fā)階段可作為“增儲(chǔ)上產(chǎn)”的“臂膀”，同時(shí)在工程上，可作為技術(shù)合作的“伙伴”(王貴文等，2000)。

2.1 測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究內(nèi)容

測(cè)井地質(zhì)學(xué)致力于利用測(cè)井資料解決各種地質(zhì)問題、因此其研究內(nèi)容主要包括以下：

(1)測(cè)井資料處理與綜合解釋：利用測(cè)井資料實(shí)現(xiàn)碎屑巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖儲(chǔ)層和非常規(guī)油氣儲(chǔ)層巖性識(shí)別、儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算、流體性質(zhì)判別等工作，為儲(chǔ)量提交提供可靠參數(shù)和依據(jù)。

(2)測(cè)井層序地層分析：利用測(cè)井資料實(shí)現(xiàn)單井、連井層序地層格架建立。同時(shí)測(cè)井資料也包含豐富的天文周期信息，利用測(cè)井曲線及其小波變換等處理可挖掘其蘊(yùn)含的天文周期信息(徐敬領(lǐng)等，2009；王貴文等，2013)，如可從動(dòng)態(tài)最大熵譜中提取出米氏旋回參數(shù)，進(jìn)一步獲取帶通濾波信號(hào)組和天文周期單元，劃分層序地層單元(田雙良等，2020)。

(3)測(cè)井沉積學(xué)研究：利用測(cè)井資料實(shí)現(xiàn)巖性、沉積構(gòu)造、粒序和古水流特征精細(xì)識(shí)別與刻畫。同時(shí)測(cè)井資料還可用于古地理學(xué)中古氣候與古環(huán)境的恢復(fù)等工作中，如利用自然伽馬能譜曲線、元素掃描測(cè)井建立其與古氣候、古環(huán)境(古氧化還原條件)之間的關(guān)系(鄒長春等，2018；白靜等，2020)。同時(shí)通過自然伽馬曲線，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，能幫助理解古氣候變化周期以及高頻層序地層(陳書平等，2020)。

(4)測(cè)井井旁構(gòu)造解析：通過測(cè)井資料實(shí)現(xiàn)井旁構(gòu)造(斷層、褶皺和不整合面等)精細(xì)識(shí)別與解釋。

(5)測(cè)井地應(yīng)力分析：通過測(cè)井資料實(shí)現(xiàn)現(xiàn)今水平最大主應(yīng)力方向的判別，以及現(xiàn)今地應(yīng)力大小的測(cè)井計(jì)算。

(6)裂縫儲(chǔ)層的測(cè)井評(píng)價(jià)：通過測(cè)井資料識(shí)別裂縫的產(chǎn)狀、張開度等特征，并進(jìn)行裂縫有效性判定。

(7)烴源巖測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)：利用測(cè)井資料識(shí)別烴源巖，并對(duì)烴源巖有機(jī)碳含量(TOC)等參數(shù)評(píng)價(jià)。

(8)非常規(guī)油氣資源測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)：非常規(guī)油氣測(cè)井評(píng)價(jià)思路與常規(guī)儲(chǔ)層不同，通常無自然產(chǎn)能，需要壓裂等改造措施才能投產(chǎn)，因此非常規(guī)油氣測(cè)井評(píng)價(jià)除常規(guī)“四性關(guān)系”評(píng)價(jià)之外，脆性、可壓裂性和地應(yīng)力特征評(píng)價(jià)成為不可或缺的內(nèi)容。利用測(cè)井資料評(píng)價(jià)非常規(guī)油氣脆性、烴源巖特性和地應(yīng)力各向異性，從而實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣“地質(zhì)”和“工程”甜點(diǎn)的優(yōu)選(Iqbal et al.,2018;Zhao Xianzheng et al.,2019)。

2.2 測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究方法流程

(1)區(qū)域地質(zhì)背景分析。明確研究目標(biāo)區(qū)的地質(zhì)背景是測(cè)井地質(zhì)解釋的前提，如進(jìn)行井旁構(gòu)造解釋和測(cè)井沉積學(xué)研究的時(shí)候需要注重研究區(qū)構(gòu)造樣式和沉積體系等特征。

(2)鉆井巖芯和野外露頭的觀察與實(shí)驗(yàn)。露頭和巖芯觀察是地質(zhì)學(xué)及測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究的基礎(chǔ)，通過露頭和巖芯的觀察可獲取諸如地層、巖性、巖石物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、沉積組合、生、儲(chǔ)、蓋條件等大量的地質(zhì)信息和第一性資料。

(3)測(cè)井資料的預(yù)處理。進(jìn)行測(cè)井資料地質(zhì)解釋之前必須進(jìn)行測(cè)井資料的預(yù)處理如環(huán)境校正、標(biāo)準(zhǔn)化以及曲線深度歸位等工作，這樣才能保證從測(cè)井資料當(dāng)中挖掘出來的地質(zhì)信息準(zhǔn)確、可靠。

(4)“地質(zhì)刻度測(cè)井”。即將巖芯和分析化驗(yàn)等資料與測(cè)井曲線相互刻度驗(yàn)證，從而保證測(cè)井解釋結(jié)果與地質(zhì)分析結(jié)果相吻合，這是一個(gè)廣義的概念，它涉及測(cè)井地質(zhì)解釋的各個(gè)階段，是使測(cè)井信息和各種地質(zhì)參數(shù)不斷匹配的過程。應(yīng)用野外露頭、鉆井巖芯和實(shí)驗(yàn)室分析化驗(yàn)所獲取的地質(zhì)信息和參數(shù)，進(jìn)行各種測(cè)井曲線的標(biāo)定和刻度，建立各種測(cè)井地質(zhì)解釋的正演和反演模型，確定正確可靠的巖電關(guān)系，為提高測(cè)井地質(zhì)解釋的精度提供指導(dǎo)。

(5)測(cè)井資料處理。包括儲(chǔ)層參數(shù)測(cè)井處理與解釋，如利用孔隙度測(cè)井計(jì)算孔隙度、滲透率等，而利用阿爾奇公式計(jì)算含油氣飽和度等，通過測(cè)井資料完成地質(zhì)參數(shù)的綜合處理與解釋。同時(shí)人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，可使海量測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的加工、挖掘和利用得以實(shí)現(xiàn)(李寧等，2021)，從而形成測(cè)井地質(zhì)分析的新理論、新方法。

(6)測(cè)井資料的綜合地質(zhì)解釋。在巖石物理研究的基礎(chǔ)上，遵循測(cè)井資料的單井測(cè)井解釋、精細(xì)測(cè)井解釋和多井測(cè)井解釋，根據(jù)大量的地質(zhì)資料所建立的地質(zhì)模型和測(cè)井資料處理成果，在人機(jī)聯(lián)作或模型指導(dǎo)下的自動(dòng)解釋，來完成各種地質(zhì)評(píng)價(jià)目標(biāo)的綜合解釋。

(7)測(cè)井地質(zhì)目標(biāo)評(píng)價(jià)。針對(duì)不同的地質(zhì)目標(biāo)，通過不同的測(cè)井序列組合完成地質(zhì)目標(biāo)的各種測(cè)井地質(zhì)參數(shù)評(píng)價(jià)，如進(jìn)行井旁構(gòu)造解析、沉積微相和古水流等測(cè)井評(píng)價(jià)、裂縫測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)、地應(yīng)力測(cè)井解釋評(píng)價(jià)以及烴源巖特征評(píng)價(jià)等。

3 不同測(cè)井方法探測(cè)特性及縱向分辨率

明確不同測(cè)井探測(cè)方法探測(cè)特性和縱向分辨率是解決地質(zhì)問題的基礎(chǔ)和前提。與地質(zhì)、測(cè)井和地震資料相比對(duì)，測(cè)井資料分辨率尺度上介于地質(zhì)和地震之間，從毫米級(jí)到米級(jí)不等。地震資料處于20～30 m級(jí)，而地質(zhì)及其配套分析化驗(yàn)資料分辨率可從毫米—厘米級(jí)到納米級(jí)尺度范圍，如巖芯分辨率在毫米級(jí)，CT分辨率可在毫米—微米級(jí)，薄片分辨率在10 μm級(jí)別，而掃描電鏡等可達(dá)到納米級(jí)分辨率區(qū)間。而常規(guī)測(cè)井如自然伽馬測(cè)井分辨率介于0.6～1 m級(jí)別，高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井可達(dá)到30 cm級(jí)，成像測(cè)井在5 mm級(jí)別(圖1)。因此充分利用好不同分辨率測(cè)井曲線解釋地質(zhì)應(yīng)用工作顯得尤為重要。

圖1 不同地質(zhì)與測(cè)井資料分辨率尺度區(qū)間對(duì)比圖(塔里木盆地內(nèi)中寒1井寒武系肖爾布拉克組白云巖)Fig.1 Correlation between various geological data and well log data of various vertical resolution(The dolostone of Cambrian Xiaoerbulake Formation in the Well Zhonghan-1 in Tarim Basin)

成像測(cè)井采用多極板、陣列鈕扣式電極、推靠貼井壁的工作模式，測(cè)量反映井壁附近地層導(dǎo)電特性的電阻率信號(hào)，得到具有空間方位信息、較高井周覆蓋率、高分辨率、高清晰的彩色圖像(匡立春等，2013；Lai Jin et al.,2018b)。成像測(cè)井縱向分辨率最高，可以達(dá)到5 mm，甚至成像測(cè)井還可以基于某一特定方向進(jìn)行切片處理，形成切片圖像(Slab)，也可以達(dá)到毫米級(jí)縱向分辨率(圖2)。成像測(cè)井以其縱向分辨率高和井眼覆蓋率高的特點(diǎn)，在沉積儲(chǔ)層精細(xì)描述和精細(xì)井旁構(gòu)造解析中得到廣泛應(yīng)用(閆建平等，2016；Lai Jin et al.,2020)。如巖性的識(shí)別、沉積構(gòu)造的拾取、古水流方向的判斷、裂縫的拾取與定量解釋以及現(xiàn)今地應(yīng)力方向的判別等等(Lai Jin et al.,2017；年濤等，2021)。

圖2 不同測(cè)井系列測(cè)井縱向分辨率特征Fig.2 Well log data of various vertical resolution

核磁共振測(cè)井分辨率較高，可達(dá)到0.2 m左右，核磁共振測(cè)井是基于與孔隙中流體氫核含量及其狀態(tài)的響應(yīng)特征，從而獲取縱向、橫向馳豫譜，由于地層當(dāng)中的H主要與孔隙流體有關(guān)，而不受巖石骨架影響，因此核磁共振測(cè)井在孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)、流體性質(zhì)判別、儲(chǔ)層參數(shù)(有效孔隙度、滲透率、束縛水飽和度)計(jì)算等方面應(yīng)用廣泛(圖2；Tan Maojin et al.,2014；陳國軍，2015；Bauer et al.,2015；Sun Boqin and Dunn,2005；Wang Guiwen et al.,2020；Yan Jianping et al.,2020)。

高分辨率陣列感應(yīng)電測(cè)井是通過陣列化的電極系統(tǒng)并采用軟件聚焦形成3種縱向分辨率(1 ft、2 ft、4 ft;1ft=0.3048m)、5～6種探測(cè)深度(從泥餅、沖洗帶到原狀地層)的電阻率測(cè)井曲線，其縱向分辨率最大可達(dá)到0.3 m左右，因此高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井可有效地提高電法測(cè)井的評(píng)價(jià)能力(張金虎等，2018)。由于其探測(cè)深度較深，可達(dá)到120 英寸(約3 m)范圍，因此其可以較好的獲取地層的真電阻率，同時(shí)可以根據(jù)不同探測(cè)深度曲線值及其分異特征，判斷流體侵入特性，并可根據(jù)流體侵入特性分析儲(chǔ)層滲流能力(滲流能力較好的儲(chǔ)層曲線分異幅度大)，此外，由于其電流聚焦，因此對(duì)于薄層的識(shí)別能力大為提高(圖2)。

元素俘獲譜測(cè)井(Elemental Capture Spectroscopy，簡稱ECS)測(cè)井通過探測(cè)快中子在地層中與一些元素發(fā)生非彈性散射和熱中子被俘獲產(chǎn)生伽馬射線，通過解譜分析可獲得地層中Si、Ca、Fe、S、Ti、Cl、Cr、Gd等不同元素的相對(duì)重量百分比(韓琳和潘保芝，2008)，再經(jīng)過氧化物閉合模型(所有元素質(zhì)量的百分含量之和為100%)處理，可得到地層黏土含量、碳酸鹽巖含量、砂質(zhì)(石英+長石+云母)含量、黃鐵礦、菱鐵礦、煤和膏鹽巖等礦物含量(柳建華等，2007)。ECS測(cè)井其縱向分辨率可達(dá)到0.457 m(1.5 ft；Maliva et al.,2009)。ECS測(cè)井是從巖石化學(xué)成分角度解決巖性識(shí)別問題的測(cè)井方法，在識(shí)別那些成分差異較大而顏色、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等差異不明顯的復(fù)雜巖性中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)(韓琳和潘保芝，2008)。同時(shí)ECS測(cè)井在確定礦物類型和含量、確定地層骨架密度和孔隙度、判別流體性質(zhì)、分析沉積環(huán)境、壓裂酸化等工程也得到了廣泛應(yīng)用(圖2；劉緒綱等，2005，羅寧等，2009；Maliva et al.,2009；Lai Jin et al.,2015)。

常規(guī)測(cè)井曲線(簡稱常九條)則分別包括GR、CAL和SP三巖性曲線，AC、CNL和DEN三孔隙度曲線以及深、中、淺探測(cè)三電阻率測(cè)井曲線。九條常規(guī)測(cè)井曲線分辨率基本都在分米—米級(jí)尺度(0.6～1 m)，目前常規(guī)測(cè)井曲線已在碎屑巖、碳酸鹽巖以及非常規(guī)油氣儲(chǔ)層巖性識(shí)別、儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算、流體性質(zhì)判別等方面得到廣泛應(yīng)用，甚至還可用于地化參數(shù)如TOC等測(cè)井計(jì)算(圖2)。

(多極子)陣列聲波測(cè)井(MAC、DSI)可采集到縱波、橫波、斯通利波、威瑞利波等原始數(shù)據(jù)，并可處理得到聲波全波列波形圖和變密度圖像，其縱向分辨率約為3 m。因此聲波全波列測(cè)井在巖性識(shí)別、裂縫探測(cè)以及流體可動(dòng)性判別等應(yīng)用廣泛(圖2)(周文和戴建文，2008；李佳陽等，2007；陳必孝和張?bào)蓿?002)。

遠(yuǎn)探測(cè)聲波測(cè)井探測(cè)井旁構(gòu)造反射井中生源輻射產(chǎn)生的聲場(chǎng)，可對(duì)井外數(shù)十米甚至上百米范圍進(jìn)行探測(cè)，縱向分辨率約10 m。主要可分為單極子反射縱波遠(yuǎn)探測(cè)和偶極子反射橫波遠(yuǎn)探測(cè)，分別以斯倫貝謝和貝克休斯為代表。其在碳酸鹽巖和火山巖地層及裂縫等識(shí)別方面有顯著優(yōu)勢(shì)(圖2；唐曉明等，2012；唐曉明等，2013；吳曉光等，2016；董經(jīng)利等，2020；武宏亮等，2020；李思亦等，2020)。遠(yuǎn)探測(cè)聲波成像測(cè)井在壓裂井裂縫評(píng)價(jià)、水平井儲(chǔ)層邊界識(shí)別、非常規(guī)油氣裂縫分析、井旁斷層探測(cè)等具有廣泛應(yīng)用(唐曉明等，2013；張晉言等，2018；范文同等，2016)。

4 測(cè)井地質(zhì)學(xué)主要應(yīng)用及啟示

測(cè)井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用至基礎(chǔ)地質(zhì)、石油地質(zhì)和工程地質(zhì)研究工作當(dāng)中。

(1)基礎(chǔ)地質(zhì)研究中的應(yīng)用。① 沉積學(xué)和層序地層學(xué)研究：利用地質(zhì)資料和測(cè)井信息并與地震資料相結(jié)合可進(jìn)行地層層序劃分和標(biāo)定，建立區(qū)域性的統(tǒng)一的層序地層格架，并進(jìn)一步進(jìn)行沉積體系的識(shí)別與劃分，乃至沉積微相的測(cè)井判別。② 井旁構(gòu)造的精細(xì)判別：通過常規(guī)結(jié)合成像、地層傾角等測(cè)井可拾取井旁構(gòu)造產(chǎn)狀，并進(jìn)一步識(shí)別裂縫發(fā)育特征，判斷現(xiàn)今地應(yīng)力方向等等。

(2)石油地質(zhì)研究中的應(yīng)用。① 烴源巖的測(cè)井識(shí)別與表征：自然伽馬(能譜)、聲波、電阻率等常規(guī)測(cè)井以及Lithoscanner(元素掃描)等新技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)烴源巖的定性識(shí)別以及TOC定量計(jì)算。② 油、氣、水層測(cè)井解釋及儲(chǔ)量參數(shù)定量計(jì)算：計(jì)算孔隙度、含油飽和度等儲(chǔ)層參數(shù)，測(cè)井的首要任務(wù)是識(shí)別與評(píng)價(jià)油氣層。進(jìn)一步利用測(cè)井信息研究儲(chǔ)量參數(shù)、地下流體性質(zhì)、分布狀況是測(cè)井地質(zhì)學(xué)的實(shí)際問題之一。③ 儲(chǔ)層精細(xì)表征與評(píng)價(jià)：利用測(cè)井信息進(jìn)行儲(chǔ)層成巖作用研究，實(shí)現(xiàn)成巖相(成巖作用類型和強(qiáng)度、成巖礦物)的測(cè)井判別，基于成巖相約束實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體區(qū)域評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)。④ 源儲(chǔ)組合特征測(cè)井評(píng)價(jià)：通過測(cè)井識(shí)別單井儲(chǔ)集層和烴源巖層分布以及儲(chǔ)蓋組合特征。⑤ 蓋層以及儲(chǔ)蓋組合的測(cè)井評(píng)價(jià)：利用測(cè)井信息研究生油層、蓋層及油氣的生、儲(chǔ)、蓋組合。不同類型、不同豐度的生油層，不同特性的蓋層，不同的生、儲(chǔ)、蓋組合形式應(yīng)當(dāng)具有不同的測(cè)井響應(yīng)。

(3)油田工程地質(zhì)研究中的應(yīng)用?；诔Ｒ?guī)和陣列聲波測(cè)井資料可實(shí)現(xiàn)泊松比、楊氏模量等動(dòng)態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)定量計(jì)算，近一步可進(jìn)行地應(yīng)力大小、巖石破裂壓力等的測(cè)井評(píng)價(jià)，由此可為鉆井設(shè)計(jì)、油井壓裂、試油過程中的鉆井液配制、套管的損傷和變形、油層保護(hù)等工程地質(zhì)研究提供技術(shù)支撐。

(4)非常規(guī)油氣測(cè)井評(píng)價(jià)。通過常規(guī)、成像、核磁共振、陣列聲波等測(cè)井資料建立非常規(guī)油氣“七性關(guān)系”和“三品質(zhì)”測(cè)井評(píng)價(jià)體系，為非常規(guī)油氣“地質(zhì)甜點(diǎn)”和“工程甜點(diǎn)”評(píng)價(jià)與優(yōu)選提供理論指導(dǎo)與方法支持。

4.1 測(cè)井井旁構(gòu)造解析

利用測(cè)井資料研究地質(zhì)構(gòu)造面對(duì)的主要是井筒內(nèi)可見的小型規(guī)模的地質(zhì)構(gòu)造，主要是斷層、褶皺和不整合3類(王貴文等，2000)。常規(guī)測(cè)井曲線可以指示巖性、物性等信息因而可以綜合反映不整合面的特征，典型不整合在測(cè)井曲線上可見到明顯的突變接觸關(guān)系，如塔里木盆地的雅哈23-1井，下伏地層為寒武系結(jié)晶白云巖，而上覆地層直接為侏羅系褐色、灰褐色粉砂泥、泥質(zhì)粉砂巖，兩者之間呈明顯不整合接觸關(guān)系，中間缺失奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系(圖3)。不整合面處GR曲線呈明顯突變接觸，相對(duì)應(yīng)的自然伽馬能譜也為突變接觸關(guān)系，此外，電阻率曲線也由明顯高值向低值轉(zhuǎn)換，代表了一個(gè)大型的不整合面的存在。

圖3 塔里木盆地寒武系與侏羅系不整合面接觸Fig.3 Unconformity contact between Jurassic and Cambrian in Tarim Basin

地層傾角測(cè)井技術(shù)和井壁成像測(cè)井技術(shù)能確定地層產(chǎn)狀和構(gòu)造要素，同時(shí)常規(guī)測(cè)井可根據(jù)曲線形態(tài)等特征確定地層缺失、重復(fù)等特征，成像測(cè)井等若與常規(guī)測(cè)井相結(jié)合即可實(shí)現(xiàn)褶皺和斷層發(fā)育位置的確定，褶皺常對(duì)應(yīng)地層的重復(fù)，而斷層的存在要么導(dǎo)致地層缺失(正斷層)，要么導(dǎo)致地層重復(fù)(逆斷層)。圖4中提供成像測(cè)井拾取出了代表地層產(chǎn)狀的蝌蚪圖，蝌蚪圖可組合形成玫瑰花圖，從地層產(chǎn)狀來看，以5790 m深度段為分界，上面地層產(chǎn)狀主要往南東方向傾斜，而下面的地層則主要傾斜為南西方向。即以5790 m深度段為分界，地層產(chǎn)狀發(fā)生了明顯的變化，同時(shí)精細(xì)的成像測(cè)井觀察表明該5790 m深度段往下地層傾角明顯變大，對(duì)應(yīng)了一個(gè)典型斷層面發(fā)育的特征。結(jié)合過該井X103的地質(zhì)剖面情況，可以觀察得出該井段確實(shí)存在一個(gè)典型的逆斷層，說明成像測(cè)井解析出的井壁的斷層面的特征真實(shí)可靠(圖4；Lai Jin et al.,2018b)。

圖4 成像測(cè)井解析出的X103井?dāng)鄬犹卣?Lai Jin et al.,2018b)Fig.4 Borehole faults interpreted from image logs in the Well X103 (Lai Jin et al.,2018b)

4.2 測(cè)井沉積學(xué)研究

歐·塞拉(O.Serra)于1979提出測(cè)井相(電相)來表征地層特征，測(cè)井相可以使該地層與其他地層區(qū)別開來的一組測(cè)井響應(yīng)特征集。測(cè)井相的提出搭建了沉積環(huán)境和電測(cè)曲線分析之間的橋梁，自此測(cè)井曲線被廣泛應(yīng)用至沉積學(xué)特征的精細(xì)解釋評(píng)價(jià)。描述測(cè)井相的七要素主要包括幅度、形態(tài)、頂?shù)捉佑|關(guān)系、曲線光滑程度、齒中線、幅度組合包絡(luò)線類型和層序的形態(tài)組合特征(王貴文等，2000)，其中可較好的反映沉積學(xué)信息的要素包括幅度、形態(tài)、頂?shù)捉佑|關(guān)系、曲線光滑程度，而幅度組合包絡(luò)線類型和層序的形態(tài)組合特征主要用于層序地層學(xué)解釋工作。常規(guī)和成像測(cè)井廣泛運(yùn)用至沉積儲(chǔ)層特征的精細(xì)描述工作當(dāng)中(閆建平等，2011；賴錦等，2018，2020；Nian Tao et al.,2018)。

以四川盆地侏羅系沙溪廟組沙二段為例，首先通過區(qū)域地質(zhì)背景，結(jié)合巖芯觀察和測(cè)井相標(biāo)志，確定沙溪廟組沙二亞段沉積體系為泛濫平原—河流沉積(肖富森等，2020)。曲流河相可劃分為河床、堤岸、河漫等亞相，又可進(jìn)一步劃分出河床滯留沉積、邊灘、天然堤、決口扇和泛濫平原等沉積微相。其中典型的邊灘沉積以規(guī)模發(fā)育的中細(xì)砂巖為特征，并以沖刷面為底界，下伏為河床滯留沉積，邊灘主體為交錯(cuò)層理發(fā)育的細(xì)砂巖，代表較強(qiáng)水動(dòng)力條件。自然伽馬曲線為典型的箱型，成像測(cè)井為亮色塊狀，內(nèi)部可見沉積層理(圖5)。在不同沉積微相測(cè)井識(shí)別圖版建立的基礎(chǔ)上，即可通過常規(guī)測(cè)井結(jié)合成像測(cè)井識(shí)別單井微相。

圖5 邊灘沉積微相識(shí)別圖版Fig.5 Depositional microfacies recognition models using well logs for point bar

此外，古水流方向的獲取對(duì)于沉積相圖的編制以及油田注水開發(fā)方案的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，目前常規(guī)測(cè)井在古水流方向的獲取上無能為力，地層傾角測(cè)井則可以通過全矢量方位圖法和紅、藍(lán)模式法獲取古水流，即將一段砂層中所有矢量進(jìn)行方位統(tǒng)計(jì)，形成方位頻率圖，取其優(yōu)勢(shì)方位作為古水流方向，也可以通過紅、藍(lán)模式法將砂層進(jìn)行分類，統(tǒng)計(jì)目的層段內(nèi)所有藍(lán)模式矢量的方向，取其主要方向代表古水流。而真正意義上可以直觀、準(zhǔn)確地獲取古水流信息的測(cè)井序列還是高分辨率成像測(cè)井，利用成像測(cè)井獲取古水流方向時(shí)通常需要3個(gè)步驟。首先即在軟件模塊中拾取斜層理傾斜方向，如圖6中拾取出來的玫瑰花圖指示向北傾方向(圖6a)；但考慮到現(xiàn)今的砂巖都經(jīng)歷了一定的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，有一定的構(gòu)造傾斜，因此需要做構(gòu)造校正，因此第二步則通過讀取高GR段內(nèi)部層理的傾斜方向判斷地層產(chǎn)狀(圖6b)；第三步則是形成構(gòu)造校正后的砂巖斜層理的方向作為古水流方向，如圖6中的校正后的古水流方向?yàn)楸蔽鞯侥蠔|方向(圖6c)。

圖6 成像測(cè)井古水流解釋流程(Lai Jin et al.,2018b)Fig.6 Paleocurrent direction interpretation using image logs (Lai Jin et al.,2018b)

4.3 測(cè)井層序地層學(xué)分析

層序地層學(xué)建立了一整套概念體系與技術(shù)支撐體系，其核心為綜合利用露頭、巖芯、測(cè)井和地震資料進(jìn)行地層空間構(gòu)型分析與準(zhǔn)層序疊置樣式研究。測(cè)井資料在層序地層格架建立上優(yōu)勢(shì)明顯(閆建平等，2009)，主要表現(xiàn)在：① 測(cè)井資料在縱向上有極高的分辨率；② 引入測(cè)井資料使地層的縱向劃分和橫向?qū)Ρ榷炕?；?測(cè)井資料可與地震剖面和巖芯資料相互刻度標(biāo)定，建立二維、三維地質(zhì)體的形態(tài)(王貴文等，2000)。

川中上三疊統(tǒng)須家河組為平緩構(gòu)造背景下大規(guī)模淺水辮狀河三角洲發(fā)育形成的一套砂泥巖交互陸相含煤碎屑巖沉積(張響響等，2011)。根據(jù)巖性可將其自下而上劃分為須一～須六段，其中，須一、須三、須五段主要形成于濱淺湖沉積環(huán)境，巖性主要是灰黑色泥頁巖夾煤線；而須二、須四、須六段沉積環(huán)境主要是辮狀河三角洲，巖性主要為灰白色中、細(xì)砂巖(黃潔等，2010；張響響等，2011；鄭榮才等，2011)。根據(jù)露頭、巖芯、測(cè)井和地震資料，可將須家河組劃分為全盆地范圍內(nèi)可追蹤對(duì)比的2個(gè)超長期(SLSC1～SLSC2)和5個(gè)長期(LSC1～LSC5)基準(zhǔn)面旋回層序(張兵等，2013；鄭榮才等，2009)。各單井可根據(jù)曲線旋回特征劃分出5個(gè)長期基準(zhǔn)面旋回，各長期基準(zhǔn)面旋回與Vail經(jīng)典層序理論中的Ⅲ級(jí)層序相當(dāng)，宏觀上對(duì)應(yīng)于須二、須三、須四、須五、須六段(圖7；葉泰然等，2011；賴錦等，2016)。

圖7 川中地區(qū)Yue-3井上三疊統(tǒng)須家河組層序地層劃分綜合柱狀圖Fig.7 Comprehensive column of the high-resolution sequence division of the Upper Triassic Xujiahe Formation in the Well Yue-3 in central Sichuan Basin

4.4 測(cè)井地應(yīng)力分析

通常地應(yīng)力場(chǎng)剖面可以分別或者描述為垂向應(yīng)力大小(Sv)、現(xiàn)今水平最大主應(yīng)力(SHmax)方向及大小、現(xiàn)今水平最小主應(yīng)力(Shmin)方向及大小以及孔隙流體壓力(Pp)，通常也稱地層壓力(Zoback et al.,2003;Verweij et al.,2016;Dixit et al.,2017;Ju Wei et al.,2017;Lai Jin et al.,2019)。地應(yīng)力場(chǎng)的研究可為鉆井安全、油氣井壓裂、儲(chǔ)層裂縫有效性評(píng)價(jià)和油區(qū)構(gòu)造解析提供理論指導(dǎo)(Lai Jin et al.,2018b)。測(cè)井資料廣泛應(yīng)用至現(xiàn)今地應(yīng)力場(chǎng)的(最大、最小水平主應(yīng)力)方向的判別以及現(xiàn)今地應(yīng)力大小評(píng)價(jià)工作中(Engelder,1993;Tingay et al.,2009;Ju Wei et al.,2017)。伊頓法目前廣泛被運(yùn)用至地層壓力的測(cè)井計(jì)算(Eaton，1969)。而現(xiàn)今地應(yīng)力場(chǎng)的大小則一般可通過一維巖石力學(xué)模型來計(jì)算(Engelder,1993;Zoback et al.,2003;Tingay et al.,2009;Ju Wei et al.,2017；Lai Jin et al.,2019)。

而現(xiàn)今地應(yīng)力場(chǎng)方向的判別，則一般可基于成像測(cè)井拾取井壁崩落、井壁重泥漿壓裂縫和應(yīng)力釋放縫來判別，通常重泥漿壓裂縫和應(yīng)力釋放縫平行于現(xiàn)今的水平最大主應(yīng)力方向，而井壁崩落則指示現(xiàn)今水平最小主應(yīng)力方向(Nian Tao et al.,2016,2017)。圖8中為典型的成像測(cè)井拾取出的應(yīng)力釋放縫，指示現(xiàn)今水平最大主應(yīng)力方向?yàn)榻媳毕?圖8)。此外，針對(duì)各向異性地層基于陣列聲波測(cè)井拾取快慢橫波的方向也可以判斷現(xiàn)今水平最大主應(yīng)力方向(即橫波分裂現(xiàn)象，沿著水平最大主應(yīng)力方向上巖石壓實(shí)程度高，聲波傳播速度快，稱快橫波；趙軍等，2005)。

圖8 成像測(cè)井現(xiàn)今水平最大主應(yīng)力方向判別Fig.8 In situ maximum hrizontal stress direction determination using image logs

4.5 裂縫測(cè)井識(shí)別

裂縫的常規(guī)測(cè)井響應(yīng)特征可以概括為擴(kuò)徑(井徑增大甚至形成橢圓井眼)、自然電位異常幅度增大(代表儲(chǔ)層滲透性變好)、聲波時(shí)差增大甚至出現(xiàn)周波跳躍現(xiàn)象、密度略有降低、電阻率也刺刀狀下降(水基泥漿鉆井條件)(賴錦等，2015)。地層傾角測(cè)井上，4條或者6條微電阻率曲線幅度降低、雙井徑曲線上出現(xiàn)橢圓井眼，井溫測(cè)井遇裂縫發(fā)育段出現(xiàn)低溫異常，而陣列聲波測(cè)井則可出現(xiàn)波形衰減以及聲波變密度圖像上的V字形干涉條紋(賴錦等，2015；Lai Jin et al.,2021)。

除常規(guī)、地層傾角和陣列聲波測(cè)井外，成像測(cè)井被廣泛運(yùn)用至油氣儲(chǔ)層裂縫識(shí)別與評(píng)價(jià)當(dāng)中(Lai Jin et al.,2018b；Nian Tao et al.,2021)。張開裂縫、充填裂縫在成像測(cè)井上表現(xiàn)為明顯的暗色、亮色正弦曲線(且曲線的最低點(diǎn)指示裂縫面傾向，而正弦曲線幅度則指示裂縫傾角)。因此成像測(cè)井可定量獲取裂縫面的形態(tài)(獲得裂縫傾向和傾角信息)，同時(shí)還可以進(jìn)一步計(jì)算裂縫密度、裂縫長度、裂縫開度和裂縫孔隙度等裂縫參數(shù)(圖9;賴錦等，2015；呂文雅等，2021)。

圖9 基于成像測(cè)井的四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組海相頁巖裂縫和地應(yīng)力特征拾取Fig.9 Fracture and in situ stress picking out using image logs for the Lower Silurian Longmaxi Formation in Sichuan Basin

4.6 烴源巖測(cè)井評(píng)價(jià)

烴源巖層主要由泥頁巖類、碳酸鹽巖類和煤系為主要巖性構(gòu)成，烴源巖以其有機(jī)質(zhì)含量高的特征，在測(cè)井上一般表現(xiàn)出明顯的高伽馬(有機(jī)質(zhì)易吸附放射性元素U)、高聲波時(shí)差、低密度(有機(jī)質(zhì)一般密度1.0 g/cm3)、高電阻率(有機(jī)質(zhì)通常不導(dǎo)電)的響應(yīng)特征，因此常規(guī)測(cè)井可以很好地識(shí)別與評(píng)價(jià)烴源巖層(圖10)。此外烴源巖層在成像測(cè)井上表現(xiàn)出亮色高阻塊狀的特征，且頁理發(fā)育的層段表現(xiàn)明顯的紋層狀的特征，內(nèi)部甚至可以出現(xiàn)暗色斑點(diǎn)狀的黃鐵礦特征(圖10)。此外，除了定性識(shí)別外，還要求利用測(cè)井資料定量判別烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度等信息。Passey等(1990)最早提出了基于聲波時(shí)差和電阻率曲線相疊合的ΔLogR方法(Passey et al.,1990)，ΔLogR方法及其改進(jìn)的模型在TOC的測(cè)井定量計(jì)算中取得廣泛應(yīng)用(圖10；王貴文等，2002；朱光有等，2003；胡慧婷等，2011；Zhao Peiqiang et al.,2016；閆建平等，2017；Shalaby et al.,2019)。除了利用ΔLogR方法計(jì)算TOC之外，也可利用自然伽馬能譜測(cè)井可對(duì)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)(陸巧煥等，2016；王祝文等，2007)。

圖10 烴源巖常規(guī)和成像測(cè)井響應(yīng)特征及TOC測(cè)井定量計(jì)算(延長組長73段)Fig.10 Conventional and image log responses of source rocks and quantative well log calculation of TOC (the Chang-73 Member of the Yanchang Formation,Middle—Upper Triassic)

ΔLogR=log(R/R基線)+0.02(Δt-Δt基線)

(1)

TOC=ΔLogR×10(2.297-0.1688LOM)

(2)

式1和2中，ΔLogR為聲波和電阻率曲線分異幅度，R為測(cè)井(深)電阻率，Ω·m；Δt為實(shí)測(cè)聲波時(shí)差，μs/ft；R基線和Δt基線為基線對(duì)應(yīng)的電阻率(Ω·m)和聲波時(shí)差值(μs/ft)。LOM為熱變指數(shù)，為與鏡質(zhì)體反射率(Ro)對(duì)應(yīng)的常數(shù)。

基線的獲取可通過將聲波時(shí)差(線性刻度)和電阻率測(cè)井曲線(對(duì)數(shù)刻度)疊合，且每50 μs/ft(164 μs/m)聲波時(shí)差對(duì)應(yīng)一個(gè)對(duì)數(shù)電阻率刻度(如電阻率從1 Ω·m到10 Ω·m)，二者重疊處即為非烴源巖(基線處)，而在二者分異處，即為烴源巖段(Passey et al.,1990；王貴文等，2002)。

4.7 非常規(guī)油氣測(cè)井“七性關(guān)系”評(píng)價(jià)

大慶油田在20世紀(jì)60年代率先提出了針對(duì)常規(guī)油氣儲(chǔ)集層“四性關(guān)系”(巖性、物性、含油性和電性)為依托的地層評(píng)價(jià)方法(孫建孟，2013)?，F(xiàn)如今致密油氣、頁巖油氣等非常規(guī)油氣在全球能源格局中扮演越來越重要的角色，但其一般無自然產(chǎn)能，需要壓裂改造工藝等技術(shù)才能建產(chǎn)(付金華等，2019)。相應(yīng)地、測(cè)井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)也由原來的“四性關(guān)系”研究逐漸轉(zhuǎn)向“七性關(guān)系”(巖性、物性、電性、含油性、脆性、烴源巖特性和地應(yīng)力各向異性)研究，即對(duì)非常規(guī)油氣的烴源巖特性、脆性(可壓裂性)和地應(yīng)力各向異性研究提出了新的需求(趙政璋和杜金虎，2012；閆偉林等，2014；叢平等，2021)。因此要實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣綜合評(píng)價(jià)，鐵柱子井的建立勢(shì)在必行，只有以配套巖石物理實(shí)驗(yàn)為依托，刻度常規(guī)、成像和核磁等多尺度測(cè)井評(píng)價(jià)序列，建立非常規(guī)油氣“七性關(guān)系”綜合評(píng)價(jià)鐵柱子井(唐振興等，2019)，才能更好地將測(cè)井資料運(yùn)用至地質(zhì)與工程“甜點(diǎn)”的優(yōu)選工作(圖11)。

圖11 準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組J10025井 “鐵柱子”七性關(guān)系綜合圖Fig.11 Comprehensive diagram of the seven relationships of “Tiezhuzi”in the Well Ji 10025 of the Permian Lucaogou Formation in the Jimusar sag，Junggar Basin

通過常規(guī)測(cè)井結(jié)合成像測(cè)井建立不同巖性的識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)單井巖性的判別。通過核磁共振測(cè)井，以1.7 ms作為有效孔隙度起算時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了孔隙度的測(cè)井計(jì)算，而滲透率則通過Timmur—Coats 模型來進(jìn)行計(jì)算。含油飽和度同樣通過核磁共振T2譜以7 ms作為含油孔隙起算時(shí)間，實(shí)現(xiàn)飽和度定量計(jì)算(王偉等，2019)。脆性指數(shù)通過泊松比—楊氏模量比值進(jìn)行計(jì)算，TOC則通過前述的ΔLogR方法進(jìn)行計(jì)算。最后則是地應(yīng)力大小的測(cè)井計(jì)算，主要是通過前述的一維巖石力學(xué)模型來計(jì)算SHmax、Shmin和Sv等三軸應(yīng)力指數(shù)。最終完成“七性關(guān)系”綜合評(píng)價(jià)的鐵柱子井建立(圖11)。

5 當(dāng)測(cè)井地質(zhì)學(xué)遇見人工智能

站在人工智能視角下，測(cè)井地質(zhì)學(xué)未來可期。近年來大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的快速發(fā)展將引發(fā)石油工業(yè)乃至全社會(huì)的顛覆性變革(李陽等，2020；鄒文波，2020)。目前大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)已在油氣田勘探開發(fā)的多個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要作用(李陽等，2020)。對(duì)于測(cè)井地質(zhì)學(xué)以及地震解釋相關(guān)的學(xué)科來說尤為如此，目前大數(shù)據(jù)智能分析等在測(cè)井曲線智能預(yù)測(cè)(張東曉等，2018)、自動(dòng)巖性識(shí)別(安鵬和曹丹平，2018)、儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)(單敬福等，2007)、圖像信息智能提取等幾個(gè)方面取得了長足的進(jìn)展(李寧等，2020)。機(jī)器學(xué)習(xí)已成為地質(zhì)大數(shù)據(jù)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)，并因此改變地質(zhì)研究思維方式(周永章等，2018)。

智能化成為測(cè)井技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)(侯亮，2020；李寧等，2021)，通過人工智能技術(shù)與測(cè)井地質(zhì)學(xué)的有機(jī)整合，機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等也可賦予測(cè)井儀器、測(cè)井解釋軟件自主分析處理能力，反過來又可促進(jìn)了測(cè)井技術(shù)的進(jìn)步(侯亮等，2020)。同時(shí)人工智能作為一種改進(jìn)計(jì)算機(jī)求解問題的方法，可以使測(cè)井地質(zhì)解釋人員擺脫大量低知識(shí)層次的重復(fù)性工作(石玉江等，2021)。測(cè)井本身以海量數(shù)據(jù)體(大數(shù)據(jù))為特征，海量數(shù)據(jù)之間包含了豐富的地質(zhì)信息，因此需引入大數(shù)據(jù)分析思想，借助先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等人工智能算法，深入挖掘不同測(cè)井信息之間內(nèi)在特征及關(guān)聯(lián)性，并將其運(yùn)用至油氣勘探開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)(李寧等，2020；李陽等，2020；匡立春等，2021)。

通過文獻(xiàn)梳理目前人工智能技術(shù)在測(cè)井地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的主要應(yīng)用包括：

(1)測(cè)井曲線預(yù)測(cè)。包括① 用已有的測(cè)井曲線來預(yù)測(cè)新的測(cè)井曲線，如利用孔隙度曲線預(yù)測(cè)滲透率及飽和度曲線(李陽等，2020)；② 構(gòu)建缺失曲線井段的測(cè)井曲線，如基于長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(LSTM)來構(gòu)建測(cè)井曲線的方法(張東曉等，2018；李寧等，2021)。

(2)巖性與孔洞縫的識(shí)別。將專家解釋處理完的數(shù)據(jù)(經(jīng)過巖芯刻度)作為訓(xùn)練樣本，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建基于測(cè)井曲線的智能化巖性和孔隙、洞穴和裂縫識(shí)別模型(汪忠德等，2008；張濤，2010；安鵬和曹丹平，2018；匡立春等，2021)。

(3)自動(dòng)地層對(duì)比。基于人工智能技術(shù)研發(fā)自動(dòng)化地層對(duì)比工具，可有效提高工作效率和精度(徐朝暉等，2019；李陽等，2020)。

(4)儲(chǔ)層參數(shù)的自動(dòng)預(yù)測(cè)。早期的傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法(如支持向量機(jī)、線性回歸等)和后來的BP(前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))、LSTM等組合學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)孔隙度、滲透率、飽和度等參數(shù)(段友祥和李根田，2017；安鵬等，2019；匡立春等，2021；李寧等，2021)。

(5)測(cè)井知識(shí)庫建立及沉積微相、巖相等自動(dòng)判別技術(shù)。通過構(gòu)建測(cè)井知識(shí)庫，可基于機(jī)器學(xué)習(xí)中卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建測(cè)井相，并實(shí)現(xiàn)沉積微相、巖相和成像測(cè)井相自動(dòng)識(shí)別(Chai Hua et al.,2009；何旭等，2019；李寧等，2021)。

(6)水力壓裂等工程技術(shù)人工智能支持。建立大數(shù)據(jù)分析方法的人工智能系統(tǒng)，可最大限度地提高鉆井、完井、增產(chǎn)等工程措施方面決策能力和手段(李陽等，2020)。

但需要說明的是，將人工智能方法融入到利用測(cè)井資料解決地質(zhì)問題的時(shí)候，不能脫離地質(zhì)學(xué)基本理論的指導(dǎo)，這樣才能保證解釋的過程能夠融入地質(zhì)思維。同時(shí)需求不同資料之間的結(jié)合，這樣才能提高解釋的精度和廣度。

6 測(cè)井地質(zhì)學(xué)存在問題與發(fā)展趨勢(shì)

每當(dāng)油氣勘探開發(fā)中某一地質(zhì)或工程參數(shù)發(fā)生質(zhì)變而測(cè)井評(píng)價(jià)方法不變時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)的明顯不適應(yīng)現(xiàn)象，諸如20世紀(jì)90年代以來面臨的低孔滲復(fù)雜儲(chǔ)層、低電阻油層評(píng)價(jià)問題等(歐陽健，2001；李國欣等，2004；李浩等，2015)。在能源需求仍在不斷增長的今天，非常規(guī)油氣(致密油氣、頁巖油氣)的發(fā)展對(duì)測(cè)井地質(zhì)學(xué)提出了更高、更深層次的技術(shù)需求?，F(xiàn)今測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)正面臨不適應(yīng)勘探開發(fā)對(duì)象的艱難時(shí)期(李浩等，2015)。致密、頁巖油氣評(píng)價(jià)提出的“七性關(guān)系”和“三品質(zhì)”評(píng)價(jià)使測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)面臨多重挑戰(zhàn)和全新探索(李浩等，2015)。

非常規(guī)油氣的測(cè)井評(píng)價(jià)，同樣也不能脫離測(cè)井地質(zhì)綜合研究的指導(dǎo)(李浩等，2015)，因此加強(qiáng)更深層次的測(cè)井地質(zhì)綜合研究顯得迫在眉睫。亟需將新的研究思路和方法應(yīng)用至測(cè)井地質(zhì)學(xué)綜合研究當(dāng)中，建立起配套的測(cè)井地質(zhì)學(xué)的定性分析與定量評(píng)價(jià)方法(王貴文等，2000；李浩等，2015；唐振興等，2019)。存在的問題即是未來發(fā)展的方向，可以預(yù)見，測(cè)井評(píng)價(jià)作為重要的技術(shù)手段將在非常規(guī)理論研究與配套技術(shù)支撐體系當(dāng)中發(fā)揮不可替代的作用(蔣云箭等，2020)。

6.1 測(cè)井資料“一孔之見”與負(fù)載能力有限性

一是測(cè)井資料本身受到井孔條件的限制，反映的只是井孔周圍一定范圍內(nèi)的巖石物理屬性特征，二是地球物理測(cè)井探測(cè)的是地層的電性、聲學(xué)特性和核物理特性，加上探測(cè)研究環(huán)境和條件的影響，負(fù)載能力有限。因此利用測(cè)井識(shí)別地質(zhì)現(xiàn)象的能力是很有限的，只有將其他不同尺度和分辨率的資料如地震、巖芯及其配套的分析化驗(yàn)資料相互標(biāo)定和匹配，并與前述的人工智能方法相融合，才能提高解釋的精度和廣度，避免測(cè)井陷入“一孔之見”的局限。

6.2 測(cè)井資料多解性

測(cè)井源于解決地質(zhì)問題，技術(shù)的進(jìn)步與成熟，為解釋人員解決地質(zhì)問題提供了更便捷的條件(李慶謀等，1996)。但測(cè)井資料本身存在一定的多解性，不同的解釋人員知識(shí)背景以及出發(fā)點(diǎn)不同會(huì)導(dǎo)致解釋的結(jié)果千差萬別。

6.3 測(cè)井信息與地質(zhì)信息屬性與尺度不對(duì)應(yīng)性

測(cè)井曲線是多成因的產(chǎn)物，巖石宏觀地質(zhì)背景與微觀結(jié)構(gòu)特征的綜合表現(xiàn)結(jié)果，有其特定的地球物理屬性特征(李浩等，2014，2016)?？v向分辨率尺度上常規(guī)測(cè)井如自然伽馬分辨率介于0.6～1 m級(jí)，高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井可達(dá)到30 cm級(jí)，成像測(cè)井在5 mm級(jí)別。而地質(zhì)屬性本身具備多尺度特征，地質(zhì)分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)分辨率可達(dá)微米甚至納米級(jí)(CT分析和掃描電鏡等)。導(dǎo)致地質(zhì)信息與巖石物理測(cè)井信息對(duì)應(yīng)性較差，因此建立“測(cè)井—地質(zhì)轉(zhuǎn)換”關(guān)系時(shí)多屬性和多尺度數(shù)據(jù)融合顯得尤為重要。

6.4 問題與對(duì)策

作為地球物理測(cè)井與地質(zhì)學(xué)相互交叉融合的學(xué)科，測(cè)井地質(zhì)學(xué)首先要強(qiáng)調(diào)測(cè)井技術(shù)的地球物理思維，同時(shí)要融入地質(zhì)學(xué)的推理分析法，因此建立測(cè)井信息的地質(zhì)轉(zhuǎn)換分析模型勢(shì)在必行(李浩等，2010)，目前測(cè)井地質(zhì)學(xué)在以下交叉融通科學(xué)問題屬性上還面臨巨大挑戰(zhàn)。

(1)如何將測(cè)井信息作為單項(xiàng)指標(biāo)量提高到模型化的高度，即由數(shù)量模型提高到概念模型，為解決基礎(chǔ)地質(zhì)問題和石油地質(zhì)問題提供新的思路(李浩等，2010)。測(cè)井地質(zhì)學(xué)的核心思路是探尋正確的“測(cè)井—地質(zhì)轉(zhuǎn)換”關(guān)系，因此亟需挖掘蘊(yùn)含在測(cè)井曲線里面的地質(zhì)屬性信息，減少測(cè)井評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)的多解性，并提高測(cè)井信息的地質(zhì)綜合應(yīng)用(李浩和劉雙蓮，2009；李浩等，2014)。

(2)如何將測(cè)井地質(zhì)學(xué)方法理論體系進(jìn)一步廣泛運(yùn)用至特殊儲(chǔ)層以及非常規(guī)油氣的解釋評(píng)價(jià)工作中，如評(píng)價(jià)頁巖油氣儲(chǔ)層的七性及其匹配關(guān)系。

(3)如何實(shí)現(xiàn)地質(zhì)分析測(cè)試資料以及地球物理測(cè)井資料相結(jié)合(大數(shù)據(jù)和人工智能融合)，相互標(biāo)定驗(yàn)證提高解釋的精度和廣度，避免測(cè)井陷入“一孔之見”的局限，使測(cè)井曲線本身內(nèi)含的地質(zhì)信息得到有效挖掘。

6.5 創(chuàng)新未來

中國科學(xué)家2018年?duì)款^開展“深時(shí)數(shù)字地球”科學(xué)計(jì)劃，旨在整合全球演化數(shù)據(jù)，共享全球地學(xué)知識(shí)庫，構(gòu)建地球科學(xué)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)、國民經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展(周永章等，2021；Wang Chengshan et al.,2021)，其中測(cè)井包含的海量地質(zhì)信息也將在其中起到重要的數(shù)據(jù)支撐作用，將推動(dòng)數(shù)字地球科學(xué)學(xué)科發(fā)展。

目前集聲、電、核及核磁多種測(cè)量方法和手段于一身的測(cè)井學(xué)科已成為石油勘探開發(fā)中不可或缺的方法技術(shù)。測(cè)井曲線每次被地質(zhì)學(xué)家所重視，均因勘探實(shí)踐遇到新的技術(shù)瓶頸，以及測(cè)井曲線地質(zhì)含義有了新解。在過去幾十年里，測(cè)井技術(shù)受非常規(guī)油氣勘探開發(fā)需要所推動(dòng)，并借助現(xiàn)代測(cè)井儀器的新成就，以及人工智能等方法的介入，發(fā)展十分迅速(原宏壯等，2005)。2020年5月在中國石油勘探開發(fā)研究院牽頭下成立了“中國石油測(cè)井企校協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)合體”(中國石油勘探開發(fā)研究院、中國石油大學(xué)(北京)和中國石油大學(xué)(華東)和長江大學(xué)實(shí)體單位構(gòu)成)。創(chuàng)新聯(lián)合體將瞄準(zhǔn)世界油氣測(cè)井行業(yè)前沿領(lǐng)域，聚焦中國石油重大技術(shù)需求，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，引領(lǐng)關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā)展，突出核心技術(shù)突破應(yīng)用的示范性。

同時(shí)可以預(yù)見，測(cè)井評(píng)價(jià)作為重要的技術(shù)手段將在未來為主力攻關(guān)對(duì)象的非常規(guī)油氣測(cè)井評(píng)價(jià)與配套技術(shù)支撐體系當(dāng)中發(fā)揮不可替代的作用(蔣云箭等，2020；匡立春等，2021)。探尋正確的“測(cè)井—地質(zhì)轉(zhuǎn)換”關(guān)系，挖掘蘊(yùn)含在測(cè)井曲線里面的地質(zhì)屬性信息，減少測(cè)井評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)的多解性，并提高測(cè)井信息的地質(zhì)綜合應(yīng)用(李浩和劉雙蓮，2009；李浩等，2014)。同時(shí)測(cè)井資料與地質(zhì)分析測(cè)試資料以及地球物理測(cè)井資料相結(jié)合(大數(shù)據(jù)和人工智能融合)，相互標(biāo)定驗(yàn)證提高解釋的精度，避免測(cè)井陷入“一孔之見”的局限，使測(cè)井曲線本身內(nèi)含的地質(zhì)信號(hào)難以得到有效挖掘，實(shí)現(xiàn)測(cè)井信息的“增值”(李國欣等，2004；匡立春等，2021；李寧等，2021)。此外測(cè)井地質(zhì)學(xué)方法理論體系進(jìn)一步廣泛運(yùn)用至特殊儲(chǔ)層以及非常規(guī)油氣的解釋評(píng)價(jià)工作中，如評(píng)價(jià)非常規(guī)油氣“新四性關(guān)系”(儲(chǔ)集性、含油性、流動(dòng)性和可壓性)(李寧等，2020)。

總之，測(cè)井技術(shù)與地質(zhì)應(yīng)用的和諧發(fā)展與聯(lián)合攻關(guān)，是測(cè)井地質(zhì)學(xué)繁榮發(fā)展的前提條件。反之，過分強(qiáng)調(diào)測(cè)井技術(shù)的地球物理思維，限制地質(zhì)學(xué)的推理分析法融入測(cè)井技術(shù)研究中(建立測(cè)井信息的地質(zhì)轉(zhuǎn)換分析模型)，必然導(dǎo)致測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究的固步自封，毫無活力(李浩等，2010)。一是推廣和深入研究先進(jìn)適用的成熟技術(shù)，如將成像測(cè)井等進(jìn)行頁巖巖相的測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)，基于常規(guī)測(cè)井實(shí)現(xiàn)TOC測(cè)井定量計(jì)算(李國欣等，2004)；二是關(guān)注和積極評(píng)價(jià)前沿技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用前景，及時(shí)評(píng)價(jià)先進(jìn)適用技術(shù)，保障新技術(shù)及時(shí)更替，如利用元素掃描測(cè)井(Lithoscanner)進(jìn)行巖石礦物組分分析和TOC計(jì)算，利用二維核磁進(jìn)行頁巖油可動(dòng)性和潤濕性的解釋與評(píng)價(jià)，利用高分辨率成像測(cè)井識(shí)別細(xì)粒沉積巖毫米級(jí)尺度紋層結(jié)構(gòu)并在此約束下實(shí)現(xiàn)頁巖油甜點(diǎn)評(píng)價(jià)；三是測(cè)井地質(zhì)學(xué)與人工智能、大數(shù)據(jù)相融合，且學(xué)科之間的交叉融合不是簡單的聯(lián)合或結(jié)合，而是在地質(zhì)、油藏理論指導(dǎo)下，充分重視巖芯分析化驗(yàn)、地震和生產(chǎn)測(cè)試資料，并結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能方法，形成科學(xué)、準(zhǔn)確的測(cè)井地質(zhì)學(xué)綜合評(píng)價(jià)理論與技術(shù)體系。測(cè)井地質(zhì)學(xué)融合人工智能、大數(shù)據(jù)等一些理論方法，必將形成測(cè)井地質(zhì)學(xué)該學(xué)科的新理論、新方法體系。

7 結(jié)束語

自《測(cè)井地質(zhì)學(xué)》第一版問世以來，20余年的時(shí)間得到了國內(nèi)外測(cè)井地質(zhì)工作者的廣泛關(guān)注，該教材于2000年11月第1版發(fā)行后，于2015年10月第二次印刷。而此《測(cè)井地質(zhì)學(xué)·第二版》(預(yù)計(jì)2022年5月出版)出版正值人工智能研究火熱以及以致密油氣和頁巖油氣為代表的非常規(guī)油氣研究如火如荼之時(shí)，因此撰文系統(tǒng)梳理測(cè)井地質(zhì)學(xué)在基礎(chǔ)地質(zhì)、石油地質(zhì)等方面的綜合應(yīng)用，并指出測(cè)井與地質(zhì)綜合研究并與人工智能相關(guān)方法理論相結(jié)合，測(cè)井地質(zhì)學(xué)必將更好地為非常規(guī)油氣的勘探開發(fā)提供理論指導(dǎo)與技術(shù)支撐。同時(shí)測(cè)井地質(zhì)學(xué)應(yīng)用的廣度也將不斷增加，如在深時(shí)數(shù)字地球?qū)W科發(fā)展、古氣候與古環(huán)境研究等方面測(cè)井資料也將得到廣泛應(yīng)用。