火成岩油气藏在世界范围内分布广泛,是油气勘探领域的重要研究目标。但是火成岩储层受蚀变作用改造,其矿物组分发生动态重构,孔隙结构各向异性变强,不仅令岩石电性特征因粘土矿物类型和含量变化导致的粘土附加导电性与润湿性差异而复杂化,也使测井响应特征随矿物组成与孔隙结构的变化而变得更加复杂。蚀变现象对火成岩储层的不同特征均有不可忽视的影响。然而,当前关于蚀变对火成岩不同尺度特征影响机制的研究不够全面,蚀变火成岩不同岩石特征之间的内在联系也待厘清,这些复杂因素导致传统储层测井评价方法面临失效的同时,也严重制约了蚀变火成岩储层的精准评价。在蚀变火成岩储层的解释与评价中,剖析蚀变现象对火成岩不同岩石特征的作用机理并进行蚀变影响校正,是实现储层精确测井评价的重点与难点,具有极高的研究价值。 为了全面掌握火成岩储层蚀变特征并应对其测井评价难题,本文设计多尺度岩石特征分析方案并开展大量岩石实验,基于小尺度的扫描电镜,介尺度的CT扫描和薄片分析,中尺度的岩心柱塞样岩石物理、岩石化学和岩石矿物学实验,以及大尺度的岩石测、录井数据,结合不同分析方法研究得到蚀变火成岩多尺度特征,通过小、介、中、大四尺度蚀变火成岩特征融合揭示蚀变对火成岩储层矿物组分、元素迁移、孔隙结构及测井响应特征的影响机制,完成系统性的蚀变火成岩多尺度特征联合分析。研究结果不仅为蚀变火成岩数字岩心电性数值模拟奠定理论基础,也为有助于建立与数字岩心模拟结果、岩心实验数据和实际试油结果等储层分析测试结果均吻合的蚀变火成岩储层测井评价模型。此外,本文还在分析方法、理论模型、智能算法和评价技术等方面获得如下研究结论与突破。 在分析方法方面,设计小-介-中-大四尺度联合的岩石特征实验分析方案,构建了蚀变火成岩特征多尺度联合分析框架,为复杂岩石特征的融合分析建立思路;同时,本文提出测、录井数据一体化应用方法,实现不同数据的融合应用;还将火成岩蚀变层的识别难题简化,建立岩性与蚀变层的一步式识别方法,并优选出岩性敏感曲线,同时解决了蚀变火成岩的复杂岩性和蚀变层识别的问题。 在理论模型方面,本文基于蚀变火成岩多尺度特征,构建不同蚀变粘土含量和润湿状态的火成岩数字岩心,通过电性数值模拟揭示不同蚀变特征对岩石导电机制的影响规律,建立了考虑蚀变影响的新蚀变火成岩导电模型与饱和度模型,并构建蚀变程度补偿的饱和度指数动态校正方法,实现了蚀变火成岩储饱和度模型的优化。建立了火成岩蚀变程度定量化评价方法和储层蚀变评价因子,基于测井、元素和矿物等不同数据实现了储层的蚀变程度评价。同时,还基于蚀变火成岩矿物组分特征,建立了包含多矿物及孔隙度的复杂组分体积模型,为评价储层矿物和孔隙度分布奠定基础。 在智能算法方面,本文优化了K-近邻算法的寻参过程,提出岩心数据监督的自动寻参岩性识别方案,解决蚀变火成岩储层的岩性识别难题。建立基于一体化测、录井数据的复杂组分综合最优化反演方法,利用多元线性回归方法求解复杂矿物的元素特征参数,实现蚀变火成岩储层多矿物及孔隙度的同步反演。同时,提出贝叶斯优化-双向长短期记忆网络,结合贝叶斯优化的强自适应性和高效性与双向长短期记忆网络的双向处理机制,高效解决了蚀变火成岩储层渗透率和饱和度模型参数的预测难题。 在评价技术方面,本文优选蚀变火成岩储层岩性敏感曲线,实现储层复杂岩性的连续精准识别。基于井中复杂组分综合最优化反演结果,获得火成岩储层蚀变程度定量化评价曲线及孔隙度评价结果,为储层渗透率预测和饱和度分析提供支持。同时,利用蚀变程度曲线计算得到动态饱和度指数曲线,结合贝叶斯优化-双向长短期记忆网络预测得到的饱和度模型参数,实现了蚀变火成岩储层的饱和度精准评价,结合新建立的蚀变火成岩岩性识别、蚀变程度评价、孔隙度分析和渗透率预测等储层测井评价技术,共同建立起完整的蚀变火成岩储层综合测井评价方法,为蚀变火成岩储层的精准评价提供了技术支撑。