邱 晨,閆建平,2,鐘光海,李志鵬,范存輝,2,張 悅,胡欽紅,黃 毅
(1.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,成都 610500;2.油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·西南石油大學(xué),成都 610500;3.中國(guó)石油西南油氣田公司頁(yè)巖氣研究院,成都 610500;4.中國(guó)石化勝利油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,山東東營(yíng) 257015;5.河北省地球物理勘查院,河北廊坊 065000;6.德克薩斯大學(xué)阿靈頓分校地球與環(huán)境科學(xué)系,美國(guó)76019;7.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司西南分公司,重慶 400021)
四川盆地及其周緣地區(qū)發(fā)育的上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組海相頁(yè)巖是目前國(guó)內(nèi)最重要的頁(yè)巖氣勘探與開(kāi)發(fā)層系,其頁(yè)巖氣資源量占全國(guó)的46.6%[1-3]。川南地區(qū)頁(yè)巖氣資源量約為9.3×1012m3,而深層(深度大于3 500 m)資源量占比達(dá)86%[4-5],因此,深層頁(yè)巖氣成為非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)的重要領(lǐng)域。隨著川南深層頁(yè)巖氣研究工作的深入,發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)”空間分布與其沉積微相及更細(xì)分的微相單元有著密切的聯(lián)系[6]。國(guó)內(nèi)學(xué)者認(rèn)為川南地區(qū)五峰組—龍馬溪組為陸棚相沉積,且按照水體深淺及有機(jī)質(zhì)含量的差異可以劃分為深水陸棚和淺水陸棚2 種亞相[7-9]。微相劃分方面,王玉滿等[10]、趙圣賢等[11]、劉忠寶等[12]依據(jù)礦物組分進(jìn)行陸棚沉積微相劃分與命名,并指出發(fā)育在沉積中心的炭泥質(zhì)深水陸棚是最優(yōu)微相類型。測(cè)井微相識(shí)別方面,傳統(tǒng)微相識(shí)別方法多采用交會(huì)圖版法和曲線重疊法[13],隨著研究深入,方差分析法[14]、特征參數(shù)法[15]及支持向量機(jī)法[16]等成為微相識(shí)別的新思路。整體來(lái)看,頁(yè)巖微相劃分及優(yōu)勢(shì)相的確定多以中淺層為主,深層尚較少涉及。此外,從礦物含量差異劃分沉積微相類型的角度分析,中淺層頁(yè)巖儲(chǔ)層沉積微相劃分方案與深層類似,但深層頁(yè)巖氣儲(chǔ)層相較于中淺層而言,通常具有賦存時(shí)代老、埋藏深、儲(chǔ)層致密、壓裂難度大等特點(diǎn)[17-18],并且傳統(tǒng)基于礦物含量“三端元”的巖相分類不能精細(xì)反映深層頁(yè)巖的非均質(zhì)性變化,沉積微相劃分也難以精確指示“甜點(diǎn)”層段??紤]到頁(yè)巖非均質(zhì)性往往與沉積微相細(xì)分的單元類型關(guān)系更密切,因此,要想“優(yōu)中選優(yōu)、甜中選甜”,頁(yè)巖沉積微相進(jìn)行細(xì)分及測(cè)井精確識(shí)別研究十分值得探索。
以川南瀘州地區(qū)五峰組—龍馬溪組深層海相頁(yè)巖地層為例,應(yīng)用X 射線衍射、物性、薄片、地化以及測(cè)井曲線等資料,依據(jù)“氧化還原+TOC含量+礦物組分”三重信息開(kāi)展微相細(xì)分方案及微相細(xì)分類型與“甜點(diǎn)”參數(shù)關(guān)系研究,明確最優(yōu)微相細(xì)分類型;篩選識(shí)別微相細(xì)分類型的敏感測(cè)井曲線,建立基于K-means 的貝葉斯判別的微相細(xì)分測(cè)井精細(xì)識(shí)別方法,實(shí)現(xiàn)垂向測(cè)井剖面微相細(xì)分類型的劃分,以期能夠精確指示“甜點(diǎn)”層段,解決連續(xù)測(cè)井剖面上水平井靶體優(yōu)選困難的問(wèn)題,為深化細(xì)粒沉積微相細(xì)分平面分布及沉積體系刻畫研究提供新的思路。
四川盆地是位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西北緣的復(fù)雜疊合盆地,東至川湘斷褶帶,西抵龍門山斷褶帶,北至米倉(cāng)山—大巴山斷褶帶,南抵峨眉瓦山斷塊帶和婁山褶皺帶。根據(jù)多層次結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特征可劃分為川北低緩構(gòu)造帶、川東高陡構(gòu)造帶、川中平緩構(gòu)造帶、川西低陡構(gòu)造帶、川西南低陡構(gòu)造帶和川南低陡構(gòu)造帶等6 個(gè)二級(jí)構(gòu)造帶。瀘州地區(qū)位于四川盆地南部,構(gòu)造上屬于川中古隆起南側(cè)的川南低陡構(gòu)造帶,該構(gòu)造帶的形成受控于基底斷裂活動(dòng),從深層向淺層,從基底到蓋層發(fā)展,隱伏斷層支配褶皺,都是新生代青藏高原隆升過(guò)程中派生的斷褶構(gòu)造。該區(qū)在五峰組—龍馬溪組沉積時(shí)期位于深水陸棚沉積中心[19-22],沉積厚度為500~650 m,遠(yuǎn)大于長(zhǎng)寧、威遠(yuǎn)區(qū)塊同期沉積厚度(190~450 m)。龍馬溪組自下而上可劃分為龍一段和龍二段,其中龍一段包括下部的龍一亞段和上部的龍二亞段。龍一亞段從下往上劃分為4個(gè)小層(龍一11,龍一12,龍一13和龍一14),主要發(fā)育黑色、灰黑色薄層狀頁(yè)巖或塊狀頁(yè)巖。五峰組與上覆龍馬溪組整合接觸,主要發(fā)育黑色頁(yè)巖(圖1)。
頁(yè)巖中有機(jī)質(zhì)的富集程度、脆性礦物(硅質(zhì)礦物+鈣質(zhì)礦物)含量[23]、含氣量以及物性等均是頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)”的重要參數(shù)指標(biāo)[24],均與沉積微相及更細(xì)分的單元類型有著密切的聯(lián)系,因此,頁(yè)巖氣“優(yōu)中選優(yōu)、甜中選甜”需要開(kāi)展頁(yè)巖沉積微相細(xì)分、特征分析及識(shí)別方法等相關(guān)研究。
川南瀘州地區(qū)五峰組—龍馬溪組沉積時(shí)期為陸棚相,整體表現(xiàn)為無(wú)氧、貧氧環(huán)境,水體安靜且深,有利于有機(jī)質(zhì)保存[25],但由于各處古地貌、沉積環(huán)境、水體深淺相對(duì)變化的不同,有機(jī)質(zhì)的聚集程度也有所差異。以總有機(jī)碳(TOC)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%為界限,可將陸棚環(huán)境劃分為深水陸棚(TOC≥2.0%)和淺水陸棚(TOC<2.0%)2 種亞相。充分參考已有對(duì)陸棚相劃分的研究成果[26-29],對(duì)比目的層Th/U、TOC含量及礦物組分自身特征及相互牽制關(guān)系,制定出以“Th/U 反映氧化還原性強(qiáng)弱、TOC含量高低、巖石無(wú)機(jī)礦物組分含量”三重信息為基礎(chǔ)的微相細(xì)分方案(表1)。將深層頁(yè)巖氣地層微相細(xì)分為了五大類8 個(gè)小類:強(qiáng)還原富有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ1)、強(qiáng)還原高有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ2)、強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ1)、中還原中有機(jī)質(zhì)高含鈣硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ2)、強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ1)、中還原中有機(jī)質(zhì)高含鈣黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ2)、中還原貧有機(jī)質(zhì)鈣質(zhì)淺水陸棚(Ⅳ)、中還原貧有機(jī)質(zhì)富黏土淺水陸棚(Ⅴ)。
表1 川南瀘州地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖沉積微相細(xì)分方案及劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Microfacies subdivision criteria of Wufeng-Longmaxi shale in Luzhou area,southern Sichuan Bain
2.2.1 富硅深水陸棚
富硅深水陸棚主要發(fā)育于五峰組頂部和龍馬溪組龍一段一亞段1 小層(龍一11)至3 小層(龍一13),處于水體相對(duì)較深的時(shí)期[30],厚度為4~11 m,巖性主要為硅質(zhì)頁(yè)巖,其中硅質(zhì)、黏土質(zhì)、鈣質(zhì)和黃鐵礦平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為59%、17%、21%和3%。
(1)強(qiáng)還原富有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ1):Th/U均值為0.4,TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.8%,孔隙度為4.7%,含氣量為4.86 m3/t。主要為黑色硅質(zhì)頁(yè)巖,薄片下顯示富含有機(jī)質(zhì)且成層性較差,局部可見(jiàn)粉粒石英及生物碎片(圖2a)。
(2)強(qiáng)還原高有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ2):Th/U均值為1.1,TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.4%,孔隙度為4.8%,含氣量為4.85 m3/t。主要為灰黑色硅質(zhì)頁(yè)巖,有機(jī)質(zhì)呈侵染狀,粉粒石英、方解石分散分布(圖2b,2c)。
2.2.2 硅質(zhì)深水陸棚
硅質(zhì)深水陸棚分布較廣,主要分布在五峰組和龍馬溪組龍一段一亞段4 小層(龍一14)中下部,屬于靜水環(huán)境,厚度為31~37 m,發(fā)育紋層。主要巖性為黏土質(zhì)硅質(zhì)混合頁(yè)巖和硅質(zhì)頁(yè)巖,平均硅質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%,平均黃鐵礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。
(1)強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ1):鈣質(zhì)和黏土質(zhì)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為14%和30%,Th/U 均值為1.3,TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.8%,孔隙度為3.6%,含氣量為3.81 m3/t。薄片可見(jiàn)粉砂顆粒及由方解石(粉紅色)和鐵方解石(紫色)組成的非生物碎片(圖3a)。
(2)中還原中有機(jī)質(zhì)高含鈣硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ2):鈣質(zhì)和黏土質(zhì)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為16%和36%,Th/U 均值為2.7,TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.9%,孔隙度為2.8%,含氣量為2.66 m3/t。薄片可見(jiàn)暗色紋層,硅質(zhì)生屑中部被黃鐵礦交代(圖3b,3c)。
2.2.3 黏土質(zhì)深水陸棚
黏土質(zhì)深水陸棚主要分布在龍一1 4中上部,相對(duì)于硅質(zhì)深水陸棚微相水體較淺,但還屬于靜水環(huán)境,厚度為18~22 m。主要巖性為黏土質(zhì)硅質(zhì)混合頁(yè)巖,黏土質(zhì)和黃鐵礦的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為42%和5%。
(1)強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ1):鈣質(zhì)和硅質(zhì)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為13%和40%,Th/U 均值為1.4,TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.2%,孔隙度為4.6%,含氣量為3.40 m3/t。薄片中自生礦物主要為黃鐵礦,局部可見(jiàn)藻類被玉髓填充(圖4a)。
(2)中還原中有機(jī)質(zhì)高含鈣黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ2):鈣質(zhì)和硅質(zhì)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為16%和36%,Th/U 均值為2.4,TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%,孔隙度為4.2%,含氣量為3.18 m3/t。電鏡下可見(jiàn)泥質(zhì)呈紋層狀、片狀分布,局部可見(jiàn)莓狀黃鐵礦(圖4b,4c)。
2.2.4 鈣質(zhì)淺水陸棚
鈣質(zhì)淺水陸棚分布較少,主要分布在龍一14中部,沉積水體較淺,厚度為3~6 m,微相細(xì)分類型為中還原貧有機(jī)質(zhì)鈣質(zhì)淺水陸棚(Ⅳ)。發(fā)育鈣質(zhì)硅質(zhì)混合頁(yè)巖、黏土質(zhì)鈣質(zhì)混合頁(yè)巖及鈣質(zhì)頁(yè)巖,其中硅質(zhì)、黏土質(zhì)、鈣質(zhì)和黃鐵礦的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為38%,34%,26%和2%,Th/U 均值為4.7,以中還原環(huán)境為主,TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%,孔隙度為3.4%,含氣量為2.45 m3/t。薄片中局部可見(jiàn)粉粒石英、粉晶白云石等順層分布形成水平亮紋層,與泥質(zhì)暗色紋層不等厚互層,黃鐵礦多呈粉末狀分散分布(圖5a,5c)。
2.2.5 富黏土淺水陸棚
富黏土淺水陸棚主要發(fā)育于龍一14上部,微相細(xì)分類型為中還原貧有機(jī)質(zhì)富黏土淺水陸棚(Ⅴ),厚度約4 m。巖性為黏土質(zhì)頁(yè)巖,硅質(zhì)、黏土質(zhì)、鈣質(zhì)和黃鐵礦的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為37%,56%,5%和2%,Th/U 均值為3.2,以中還原環(huán)境為主,TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%,孔隙度為4.0%,含氣量為0.79 m3/t,電鏡下可見(jiàn)泥質(zhì)呈紋層狀分布,局部發(fā)育微裂縫(圖5b,5c)。
對(duì)采自LX5 井、HX3 井 和LX6 井等3 口井的146 塊樣品進(jìn)行了X 射線衍射,并將8 種不同微相的物性(孔隙度)、TOC含量、脆性礦物含量及含氣量等數(shù)據(jù)進(jìn)行了交會(huì)分析(圖6)。結(jié)果顯示強(qiáng)還原富有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ1)多分布在交會(huì)圖中的右上方,各參數(shù)值均處于一個(gè)較高區(qū)間內(nèi),其中該微相細(xì)分類型的孔隙度為4.0%~6.0%,含氣量為4.00~6.00 m3/t,其中脆性礦物含量及TOC含量在8 種類型中最高,脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%~90%,TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0%~7.0%。相對(duì)于其他微相細(xì)分類型,該類型具有孔隙度較高,含氣量較高,有機(jī)質(zhì)豐富,脆性礦物含量最高的特點(diǎn),是研究區(qū)內(nèi)最有利的“甜點(diǎn)”相帶。
不同微相及微相細(xì)分類型的物性、地化特性、脆性和含氣性等的差異導(dǎo)致其在測(cè)井曲線上具有不同的響應(yīng)特征[31-32]。以關(guān)鍵取心井HX3 井五峰組底部至龍馬溪組龍一段一亞段(龍一1)頂部(3 700.60~3 765.00 m)的19 個(gè)樣本層測(cè)井響應(yīng)特征圖為例(圖7),將不同微相及細(xì)分類型層段刻度測(cè)井,同時(shí)應(yīng)用二階聚類算法[33]篩選出無(wú)鈾伽馬(KTH),自然伽馬(GR),釷含量(Th),聲波時(shí)差(AC),中子(CNL),橫波時(shí)差(DTS)和釷鈾比(Th/U)等7條測(cè)井響應(yīng)敏感曲線。
根據(jù)不同沉積微相細(xì)分類型在測(cè)井曲線上的不同響應(yīng)特征及數(shù)值,統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)的測(cè)井響應(yīng)特征值范圍及平均值(表2),富硅深水陸棚(Ⅰ)、硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ)和鈣質(zhì)淺水陸棚(Ⅳ)等3 種沉積微相都具有KTH,AC,CNL,DTS及Th 含量等均偏低的特征,其中Ⅰ類KTH值最低,GR值相對(duì)最高,Ⅱ類GR值次之,Ⅳ類最低;黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ)和富黏土淺水陸棚(Ⅴ)均表現(xiàn)為KTH,AC,CNL,DTS和Th 含量均相對(duì)較高的特征,其中Ⅲ類沉積微相GR值最高。
表2 川南瀘州地區(qū)五峰組—龍馬溪組不同微相細(xì)分類型測(cè)井響應(yīng)特征值Table 2 Logging response characteristic values of different microfacies subdivision types of Wufeng-Longmaxi Formation in Luzhou area,southern Sichuan Basin
微相細(xì)分類型中,強(qiáng)還原富有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ1)和較強(qiáng)還原高有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ2)的GR值高;強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ1)與中還原中有機(jī)質(zhì)高含鈣硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ2)相比,KTH、Th/U 和Th 含量均更低。中還原中有機(jī)質(zhì)高含鈣黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ2)較強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ1)的Th/U 高。
巖心資料研究微相最為理想,但由于深層頁(yè)巖取心價(jià)格昂貴,很難獲得單井連續(xù)的取心資料,因此有必要利用有限的取心資料與測(cè)井資料建立一定的映射關(guān)系。將篩選出的7 條測(cè)井曲線KTH,GR,Th,AC,CNL,DTS和Th/U 進(jìn)行各微相細(xì)分類型交會(huì)識(shí)別(圖8),多數(shù)微相細(xì)分類型數(shù)據(jù)重疊性較強(qiáng),不能直觀、定量地提取劃分微相細(xì)分類型的標(biāo)準(zhǔn)界限。
K-means 聚類算法[34]在對(duì)一定規(guī)模數(shù)據(jù)集進(jìn)行聚類分析時(shí)的效果較好且高效,當(dāng)數(shù)據(jù)集的結(jié)構(gòu)分布是球形、類球形或其他凸形結(jié)構(gòu)時(shí),該算法能高效地劃分類簇結(jié)構(gòu)。貝葉斯判別算法則是一種監(jiān)督學(xué)習(xí)方法,其優(yōu)點(diǎn)在于所需樣本點(diǎn)少,適合增量式訓(xùn)練?;贙-means 的貝葉斯算法融合了2 種算法的優(yōu)勢(shì),較傳統(tǒng)交會(huì)圖法對(duì)于重疊性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)更為敏感,可處理數(shù)據(jù)量及精細(xì)程度均更高。從展示效果角度,還彌補(bǔ)了傳統(tǒng)交會(huì)圖法展示出的分類區(qū)間不能直觀地表現(xiàn)出具體的分布層段和位置的缺點(diǎn)。
以研究區(qū)內(nèi)關(guān)鍵井HX3 為例,具體操作步驟如下:
(1)共使用386 個(gè)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)點(diǎn)作為訓(xùn)練集(占總數(shù)據(jù)點(diǎn)的75%,其中Ⅰ1:9 個(gè),Ⅰ2:35 個(gè),Ⅱ1:100個(gè),Ⅱ2:100 個(gè),Ⅲ1:69 個(gè),Ⅲ2:37 個(gè),Ⅳ:18 個(gè),Ⅴ:18個(gè)),測(cè)試集由剩下25%與訓(xùn)練集進(jìn)行混合。應(yīng)用“氧化還原+TOC含量+礦物組分”三重信息分類方案共劃分出8 種不同微相細(xì)分類型,因而Kmeans 算法中聚類總數(shù)(K值)定為8。將微相細(xì)分類型按1~8 依次排序,如:強(qiáng)還原富有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ1)為1,強(qiáng)還原高有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ2)為2,依次類推。為了消除初始聚類中心的影響,選擇各微相細(xì)分類型對(duì)應(yīng)的測(cè)井曲線平均值(參見(jiàn)表2)作為其初始聚類中心。
(2)通過(guò)計(jì)算測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)到聚類中心的距離進(jìn)行劃分,并再次計(jì)算每個(gè)聚類中心。
(3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù),當(dāng)函數(shù)收斂時(shí)算法終止,得到8 種微相細(xì)分類型的最終聚類中心(表3),并且使得各微相細(xì)分類型的屬性相互獨(dú)立。
表3 川南瀘州地區(qū)五峰組—龍馬溪組8 種沉積微相細(xì)分類型最終聚類中心參數(shù)Table 3 Final cluster center parameters of eight microfacies subdivision types of Wufeng-Longmaxi Formation in Luzhou area,southern Sichuan Basin
(4)應(yīng)用貝葉斯判別法對(duì)聚類結(jié)果進(jìn)行判別,得到貝葉斯判別法分類函數(shù)系數(shù)。通過(guò)對(duì)分類函數(shù)系數(shù)整理可得到8 種微相細(xì)分類型的識(shí)別函數(shù),表示如下:
將剩于25%數(shù)據(jù)點(diǎn)隨機(jī)排列在訓(xùn)練集中并應(yīng)用分類函數(shù)進(jìn)行判識(shí),HX3 井樣本點(diǎn)判識(shí)結(jié)果與經(jīng)巖心測(cè)試資料標(biāo)定的實(shí)際微相細(xì)分結(jié)果對(duì)應(yīng)良好,準(zhǔn)確率達(dá)94.4%(參見(jiàn)圖7)。
另選具有較多取心測(cè)試資料的LX5 井作為預(yù)測(cè)井進(jìn)行驗(yàn)證,LX5 井龍一1 4頂至五峰組底深度為3 972.72~4 042.40 m,共有數(shù)據(jù)點(diǎn)553 個(gè)。利用上述訓(xùn)練樣本所得微相細(xì)分類型識(shí)別函數(shù),對(duì)LX5井測(cè)井曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分類預(yù)測(cè),同時(shí)將預(yù)測(cè)的結(jié)果和經(jīng)巖心測(cè)試資料標(biāo)定的微相細(xì)分類型進(jìn)行對(duì)比(圖9),判識(shí)準(zhǔn)確率為92.9%,表明基于K-means 的貝葉斯判別法對(duì)微相細(xì)分類型的判識(shí)效果較好。
利用微相細(xì)分類型識(shí)別方法對(duì)川南瀘州地區(qū)LX5 井、LX7 井、LX8 井、LX9 井及HX3 井等5 口井的五峰組—龍一1進(jìn)行微相細(xì)分類型識(shí)別并進(jìn)行連井剖面對(duì)比分析。通過(guò)微相連井圖(圖10)可知,富硅深水陸棚(Ⅰ)中間薄兩端厚,西側(cè)最厚處為9.51 m,最薄處約3.17 m,但該微相中頁(yè)巖非均質(zhì)性較強(qiáng),TOC含量、孔隙度、含氣量和脆性礦物含量均分布不均一。以Ⅰ類微相作為確立水平井靶體段的依據(jù)誤差較大,同時(shí)龍一1 4層厚度較大,微相類型多為硅質(zhì)深水陸棚和黏土質(zhì)深水陸棚,這2 種微相類型“甜點(diǎn)”參數(shù)差異較小,難以有效地指導(dǎo)開(kāi)發(fā)。
將Ⅰ類微相劃分為強(qiáng)還原富有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ1)和強(qiáng)還原高有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ2),其中Ⅰ1為有利微相細(xì)分類型,最厚處為2.80 m,最薄處為1.16 m。龍一14在微相基礎(chǔ)上細(xì)化出強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ1)和強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ1)2 個(gè)有利微相細(xì)分類型(圖11),為水平井靶體段選擇提供了更精確的依據(jù),也為開(kāi)展細(xì)粒沉積微相細(xì)分平面分布及沉積體系刻畫奠定了基礎(chǔ)。
(1)川南瀘州地區(qū)奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組深層頁(yè)巖沉積微相細(xì)分為五大類8 個(gè)小類:強(qiáng)還原富有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ1)、強(qiáng)還原高有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚(Ⅰ2)、強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ1)、中還原中有機(jī)質(zhì)高含鈣硅質(zhì)深水陸棚(Ⅱ2)、強(qiáng)還原中有機(jī)質(zhì)低含鈣黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ1)、中還原中有機(jī)質(zhì)高含鈣黏土質(zhì)深水陸棚(Ⅲ2)、中還原貧有機(jī)質(zhì)鈣質(zhì)淺水陸棚(Ⅳ)、中還原貧有機(jī)質(zhì)富黏土淺水陸棚(Ⅴ),強(qiáng)還原富有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚是最優(yōu)沉積微相細(xì)分類型。
(2)基于無(wú)鈾伽馬、自然伽馬、釷、聲波時(shí)差、中子、橫波時(shí)差和釷鈾比等7 條敏感測(cè)井曲線構(gòu)建的基于K-means 聚類的貝葉斯判別法,在瀘州地區(qū)單井井筒五峰組—龍馬溪組剖面沉積微相細(xì)分類型識(shí)別中取得較好效果,預(yù)測(cè)結(jié)果與關(guān)鍵井取心資料所得結(jié)果吻合率超過(guò)90.0%,可以推廣于該區(qū)多井目的層沉積微相細(xì)分類型識(shí)別需求。
(3)川南瀘州地區(qū)強(qiáng)還原富有機(jī)質(zhì)富硅深水陸棚主要分布于龍一段一亞段一小層,具有高TOC含量、高脆性礦物含量和高孔隙度的特點(diǎn),是該地區(qū)最優(yōu)的“甜點(diǎn)”層段,也是一套最佳的水平井靶體優(yōu)選層段。