[发明专利]成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法

权利要求书

1.成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一，对成像测井资料进行预处理；

步骤二，利用预处理后的原始成像测井各电极数据进行直方图分析；

步骤三，对成像测井各电极数据进行直方图标准化；

步骤四，对标准化后的成像数据进行图像增强；

步骤五，将静态成像数据刻度为成像矿物谱；

步骤六，利用标准化直方图及成像谱，用岩心分析数据刻度测井，根据谱分布位置进行矿物解谱，获得粘土矿物、石英、方解石矿物的含量；

步骤七，计算石英在总矿物含量中的比例，获得页岩气中的脆性指数。

2.根据权利要求1所述的成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法，其特征在于：所述的预处理包括极板、电极深度对齐，利用深度对齐后的原始成像测井各电极数据进行直方图分析。

3.根据权利要求2所述的成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法，其特征在于：在XRMI成像测井数据进行解编和深度校正后，对6个极板的数据进行直方图统计。

4.根据权利要求1所述的成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法，其特征在于：基于正态分布原理，对成像测井各电极数据进行直方图标准化。

5.根据权利要求3所述的成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法，其特征在于：由于方解石和石英的差异，会出现双峰特征；据此设置各极板数据标准化的范围，采用正态分布函数进行极板数据的分布区间标准化，数据划分为0-255级区间；正态分布概率密度函数为：

其中μ和σ都是常数，μ决定了图形的数据分布中心位置，σ决定了图形中峰的陡峭程度。

6.根据权利要求1或5所述的成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法，其特征在于：采用直方图增强的方式进行成像测井数据图像增强；将标准化后的测井数据通过变换，得到图像灰度分布均匀且级数为[0,255]范围内的数字图像；

首先采用离散函数将每一灰度级rj映射到预计的灰度级Sk，得到均衡化的数据：

其中n为图像中像素的数量和，nj为灰度级rj内的像素数量，pr为前面获得的直方图数据；

其次将均衡数据pz进行函数变换得到直方图规定化数据；

并获得其反函数

Zk＝G^-1(Sk)

最后通过迭代求取G(zk)与Sk最接近的值，获得最终Zk值

min([G(Zk)-Sk])≥0

通过上述处理，将原始数据的每个像素rj映射到对应的灰度级Sk，再将Sk映射到最终的灰度级值Zk，从而实现直方图增强；

采用全井段作为窗长得到静态成像测井图像XRMI_S1；采用一定窗长得到动态成像测井图像XRMI_D1，图像质量得到明显改善加强，能有效反映地层的地质特征，包括岩性、层理、裂缝。

7.根据权利要求6所述的成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法，其特征在于：基于全井段标准化和增强的静态成像测井数据，较准确地反映了地层的岩性特征，在页岩气储层的静态成像测井图像上，高亮颜色部分对应高电阻率或低电导率的岩石，暗色部分对应低电阻或高电导率的岩石，但是仅根据颜色难以精确区分，为了定量分析，需要将成像图0-255映射为矿物谱，并刻度到0-100区间；具体的映射关系为：

XSPEC(X)＝XRMI_S1(X)/255*100；

其中XSPEC(X)为任意点的矿物谱数据，XRMI_S1(X)为任意点的静态成像测井数据；通过转化后，用波形显示成像矿物谱。

8.根据权利要求7所述的成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法，其特征在于：根据谱分布特征及不同矿物的分布区间，岩心分析数据可以划分不同矿物的谱分布截止值，这里主要划分为方解石类、石英长石类和粘土类三种。

9.根据权利要求8所述的成像测井计算页岩储层矿物含量及脆性指数的谱分析方法，其特征在于：根据矿物谱解析结果，获得方解石类、石英长石类和粘土含量；在页岩气储层中，石英长石类矿物含量对地层的可压裂性影响最大，因此采用石英长石类含量与所有矿物含量的比例来计算脆性指数：

其中XBrite为脆性指数。