層包括具有不同特性的自生分散粘土礦物，則上面引入的層狀模型因伽馬射線指數(shù)、總體頁(yè)巖占比的指示符不量化層狀頁(yè)巖外加分散粘土而不適合。方程(4)、(6)以及(7)如在先前段落中那樣被用于量化層狀和分散粘土。如果獲知分散粘土礦物，則其密度、中子以及伽馬射線特性可以在公布的參考中找到(例如，“Log Interpretat1n Charts, ”Atlas Wireline Services, 1985,和Ellis D.等人的“Mineral Logging Parameters,，，The Technical Review, Schlumberger,Vol.36, N0.1, pp.38-53)。
[0068]圖6示出了三種模型之間的比較。PANEL I中的模型I是圖1所示的簡(jiǎn)單組分分析。PANEL 2中的模型2具有嵌入了指配給層狀和分散頁(yè)巖的相同響應(yīng)參數(shù)的TS邏輯。這是在生成圖4和5的結(jié)果的分析中使用的方法。PANEL 3中的模型3還具有嵌入的TS邏輯，但分散粘土具有伊利石(一種常見(jiàn)的粘土礦)的典型特性。結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖出于完整性被包括在模型2和3中。然而，由于所有數(shù)據(jù)點(diǎn)位于圖3的“L”線下面，所計(jì)算結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖占比從頭到尾為零。
[0069]模型2的總頁(yè)巖占比(其是層狀頁(yè)巖、分散頁(yè)巖以及結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖之和)大于模型3的總頁(yè)巖加粘土。這歸因于指配給模型3的分散粘土的伽馬射線值比模型2的分散頁(yè)巖的更高。粘土通常構(gòu)成頁(yè)巖的總體積占比的大約一半，并且是頁(yè)巖的天然放射性的主要的源。
[0070]先前示例示出了，結(jié)果取決于與分散物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)地進(jìn)行的假定，即，將其處理為粘土物質(zhì)，以代替與TS傳統(tǒng)一致地假定其具有和縮減計(jì)算層狀頁(yè)巖占比的層狀頁(yè)巖相同的特性。在這種情況下，其具有增加生產(chǎn)性砂層的解釋厚度的效果，和儲(chǔ)集層特征化重要方面。
[0071]在下面的段落中，提供了一種示例，其中，獨(dú)立導(dǎo)出的層狀頁(yè)巖指數(shù)被用作附加輸入。在先前示例中，頁(yè)巖占比通過(guò)參照高于或低于所關(guān)注砂粒占比的大塊頁(yè)巖中的伽馬射線測(cè)井讀數(shù)而得到。隱含假定大塊頁(yè)巖表示填砂柱(sand package)中存在較少量頁(yè)巖的特性是頁(yè)巖砂粒測(cè)井分析中的常見(jiàn)做法，但可能是錯(cuò)誤的。具體來(lái)說(shuō)，在深水濁流巖填砂柱中，頁(yè)巖層被頻繁發(fā)現(xiàn)比分離它們的大塊半深海頁(yè)巖密度更高和含更少粘土。層狀頁(yè)巖占比可以根據(jù)對(duì)圖像測(cè)井記錄的分析或檢查整個(gè)巖心，或者常規(guī)反演數(shù)據(jù)三軸感應(yīng)測(cè)井記錄，或其任何組合來(lái)確定。
[0072]圖7是根據(jù)檢查整個(gè)巖心而導(dǎo)出的頁(yè)巖層占比與測(cè)井記錄導(dǎo)出伽馬射線指數(shù)的關(guān)系圖。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，灰點(diǎn)表示六英寸間隔巖心的頁(yè)巖層占比的單個(gè)記錄，而黑點(diǎn)表示被用于根據(jù)伽馬射線指數(shù)估算巖心導(dǎo)出頁(yè)巖層占比的簡(jiǎn)單模型。
[0073]圖7示出了沒(méi)有分層的具有小于0.15的伽馬射線指數(shù)的間隔，因而，任何放射性來(lái)自分散或結(jié)構(gòu)性頁(yè)面。間隔中無(wú)砂層則具有大于0.82的伽馬射線指數(shù)。然而，應(yīng)注意至IJ，砂層具有比大塊頁(yè)巖更低的天然放射性等級(jí)。這些間隔總體上硬于大塊頁(yè)巖并且已知為“硬頁(yè)巖”。
[0074]圖8描繪了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的、基于簡(jiǎn)單組分分析的模型1，其中在第一屏面(PANELl)上，頁(yè)巖占比、砂粒占比、有效孔隙度、伽馬射線(GR)指數(shù)被標(biāo)繪為的深度函數(shù)。這是如先前參照?qǐng)D1提供的相同的解釋。而且，在第二屏面(PANEL2)上標(biāo)繪的是巖心頁(yè)巖層占比和利用圖7的模型使用伽馬射線指數(shù)估算的頁(yè)巖層占比。在第三屏面(LANEL3)上，比較伽馬射線導(dǎo)出頁(yè)巖層占比和伽馬射線指數(shù)。該軌跡強(qiáng)調(diào)頁(yè)巖層占比的更大動(dòng)態(tài)范圍，該范圍隨著從0.15至0.82變化的伽馬射線指數(shù)而從O至I變動(dòng)。
[0075]在圖8中，模型I(PANELl)示出了其中伽馬射線指數(shù)與頁(yè)巖占比結(jié)果交疊的簡(jiǎn)單組分分析。在疊層軌跡(PANEL2)上示出了巖心和伽馬射線導(dǎo)出頁(yè)巖層占比。這些是分別在圖7上標(biāo)繪為灰色和黑色的數(shù)據(jù)點(diǎn)。該巖心頁(yè)巖層占比具有六英尺的垂直分辨率，并且示出了比伽馬射線測(cè)井記錄更詳細(xì)的層理，強(qiáng)調(diào)了在缺少完全解析小于幾英寸厚的這些礦床的纜線測(cè)井記錄時(shí)，需要一種不需要纜線測(cè)井記錄完全解析礦床的層狀巖石物理模型。
[0076]在先前模型中，頁(yè)巖層占比是所計(jì)算結(jié)果的一部分。在這個(gè)示例中，如所述計(jì)算的頁(yè)巖層占比被用作針對(duì)同時(shí)紋理結(jié)構(gòu)和組分分析的輸入。該模型被標(biāo)識(shí)為模型4。圖9描繪了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的、使用與用于分離頁(yè)巖類(lèi)型的TS邏輯組合地使用圖7的模型獲取的頁(yè)巖層占比的結(jié)果。在圖9的PANELl上標(biāo)繪了根據(jù)作為簡(jiǎn)單組分分析的模型I的、針對(duì)深度的頁(yè)巖占比、砂粒占比、以及有效孔隙度。在圖9的PANEL2上標(biāo)繪了與圖8的PANEL2相同的、作為深度的函數(shù)的頁(yè)巖層和伽馬射線指數(shù)，在圖9的PANEL3上標(biāo)繪了根據(jù)模型4的、作為深度的函數(shù)的層狀頁(yè)巖占比、結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖占比、分散頁(yè)巖占比(分散粘土占比)、砂粒占比、以及有效孔隙度，該模型4基于利用外部導(dǎo)出頁(yè)巖層占比作為輸入曲線的組合組分和紋理結(jié)構(gòu)分析。在圖9的PANEL4上標(biāo)繪了針對(duì)深度的分散粘土或頁(yè)巖占比。在圖9的PANEL5上標(biāo)繪了針對(duì)深度的結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖占比。PANEL 4和5為清楚起見(jiàn)而提供以顯示，因結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖和分散粘土的總體相對(duì)占比相對(duì)較小而和PANEL 3上所示相同的分散和結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖占比。在這個(gè)示例中，分散粘土指配伊利石特性，如針對(duì)模型3，并且結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖被假定成具有和層狀頁(yè)巖相同的特性。
[0077]如在前述段落中所述，該模型求解七個(gè)未知數(shù)，因而，需要七個(gè)方程。除了在模型I組分分析中使用的五個(gè)方程以外，一附加方程將頁(yè)巖層占比關(guān)聯(lián)至“GR頁(yè)巖層”(圖7中的曲線)。針對(duì)伽馬射線導(dǎo)出頁(yè)巖層占比SHLAM_GRI (標(biāo)識(shí)為圖8的PANEL 2和3上的“GRDerived Shale Lams”和圖9的PANEL 2上的“Shale Lams”)的響應(yīng)方程可以表達(dá)如下。
[0078]SHLAM_GRI = l*VShLam+0*VShDisp+0*VShStr+0*VSand+0*VXGas+0*V0BMF+0*VXWtr (8)
[0079]方程⑶的添加使方程總數(shù)成為8個(gè)，從而獲得超定集，其解通過(guò)賦予單個(gè)方程的相對(duì)不確定性而確定，可以導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)結(jié)果的情況。在一個(gè)實(shí)施例中，從集中刪除被用于防止根據(jù)原始TS邏輯同時(shí)出現(xiàn)分散和結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖的方程(7)使情況回到確定性的，并且如果輸入數(shù)據(jù)指示分散和結(jié)構(gòu)性粘土共存，則準(zhǔn)許該程序同時(shí)評(píng)估分散和結(jié)構(gòu)性粘土的量。
[0080]應(yīng)注意到，如果存在具體化結(jié)構(gòu)性、分散以及層狀物質(zhì)之間的礦物差異的信息，則可以針對(duì)所有纜線測(cè)井響應(yīng)方程來(lái)指配不同響應(yīng)參數(shù)。如前所述，諸如伊利石的粘土比典型頁(yè)巖具有更多放射性，但也具有不同于典型頁(yè)巖的對(duì)于密度、中子、電阻率以及其它測(cè)井的特定響應(yīng)。類(lèi)似理論適用于結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖和層狀頁(yè)巖。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉諸如引用公布文獻(xiàn)和被設(shè)計(jì)成例示特性趨勢(shì)的特定交叉點(diǎn)的構(gòu)造的方法。
[0081]用于使用外部導(dǎo)出頁(yè)巖層占比的選項(xiàng)使得巖石物理學(xué)家能夠使用附加數(shù)據(jù)，例如，來(lái)自巖心或圖像測(cè)井分析的頁(yè)巖層占比，這兩者都被視為可靠指示符。這克服了經(jīng)典Thomas-Stieber構(gòu)造的局限性，即,僅可以存在分散和結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖中的一種。其還準(zhǔn)許求解三種粘土或頁(yè)巖類(lèi)型，其中每一個(gè)都可以具有不同特性，并由此為該分析增加顯著的靈活性。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)結(jié)合TS分析(分散頁(yè)巖或頁(yè)巖填充孔隙，結(jié)構(gòu)性頁(yè)巖替換砂粒，而不改變孔隙度)的基本假定來(lái)利用外部導(dǎo)出頁(yè)巖層占比，頁(yè)巖的未算在頁(yè)巖層占比內(nèi)的組分在分散與結(jié)構(gòu)性指定之間劃分。
[0082]在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法可以包括以下步驟:經(jīng)由計(jì)算機(jī)特征化表示巖層的組分和紋理結(jié)構(gòu)的一組響應(yīng)方程，該巖層包括具有紋理結(jié)構(gòu)的頁(yè)巖物質(zhì)；并且經(jīng)由計(jì)算機(jī)求解該響應(yīng)方程，以同時(shí)確定巖層的組分和巖層中頁(yè)巖物質(zhì)的紋理結(jié)構(gòu)的體積占比的解。
[0083]在一個(gè)實(shí)施例中，上述一種或多種方法可以被實(shí)現(xiàn)為可以通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行的一系列指令。如可以清楚，術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)”在此被用于涵蓋包括個(gè)人計(jì)算機(jī)(例如，臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)，或任何其它手持式計(jì)算裝置)的任何類(lèi)型計(jì)算系統(tǒng)或裝置、或大型計(jì)算機(jī)(例如，IBM大型機(jī))、或超級(jí)計(jì)算機(jī)(例如，CRAY計(jì)算機(jī))，或者分布式計(jì)算環(huán)境中的多個(gè)連網(wǎng)計(jì)算機(jī)。
[0084]例如，所述方法可以被實(shí)現(xiàn)為軟件程序應(yīng)用，其可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，如硬盤(pán)、CDR0M、光盤(pán)、DVD、磁光盤(pán)