超浅疏松地层一般指埋藏深度在400~800 m之间的地层.该类储层具有埋藏深度浅，成岩作用弱，导电性强，储层跨度广，物性差异大的特点，导致岩性不易区分.由于埋藏深度浅，未压实的粉砂质泥岩具有一定的孔隙度，在测井曲线上与泥质粉砂岩的电性响应特征差异小，造成测井识别难度较大.而泥质粉砂岩与粉砂质泥岩两种岩性的有效识别是超浅疏松地层砂体展布状况研究、流体分布规律，含气面积圈定及地质储量计算的重要基础.此外，泥质粉砂岩的准确识别对浅层低阻差气层的解释具有决定性的意义.

关于砂、泥岩地质剖面的岩性区分，许多作者都做过大量的研究(黄隆基和胡庆东，1997；李汉林和赵永军，1998；陆万雨等，2002；王淑盛等，2004；刘传平等，2006；王拥军等，2006；张莹等，2007；程希和任战利，2008；顾军锋等，2009；马海等，2009；关继腾等，2010；李成立等，2011；范宜仁等，2012；徐德龙等，2012；韩学辉等，2013；刘明军，2013；田玉昆等，2013；吴煜宇等，2013；朱林奇等，2014).张美玲、刘江等利用测井曲线，将地层划分为泥质单元与非泥质单元.在泥质单元内采用寻找极大值的方法进一步划分粉砂质泥岩；在非泥质单元内，首先识别油页岩，然后按照厚峰层、薄峰层、谷层3类层进行岩性细化，岩性识别符合率达到85.9%(张美玲等，2008)；袁子龙等结合岩心观察、薄片鉴定和常规测井资料等地质信息，分析总结不同岩性在FMI成像测井资料上的响应特征，建立各种岩性典型的FMI图像识别模板，岩性识别符合率达82.4%(袁子龙等，2012).韩琳利用元素俘获谱测井(ECS)和常规测井资料建立元素干重量百分含量与地层矿物含量的关系，得到火山岩地层的岩性剖面(韩琳，2009).此外，许多作者利用神经网络(周成当和成菊安，1993；姜效典和李巍然，1994；张治国等，2005)、图像处理(任立辉等，2010)、支持向量机(宋延杰等，2007；张翔等，2009；朱怡翔和石广仁，2013)、决策树(李洪奇等，2010)等方法进行岩性识别，取得了理想的效果.但上述文献所研究对象大多集中在埋藏深度大于1000 m的地层，而关于超浅疏松地层的泥质粉砂岩与粉砂质泥岩两种岩性识别研究的文献尚不多见，对此本文展开了研究. 1 识别思路

泥质粉砂岩和粉砂质泥岩识别的难点在于2种岩性的电性特征过于相近，使常规测井交会图版不能有效区分2种岩性.通过岩电分析对比发现：大套泥岩中所夹的薄层泥质粉砂岩和粉砂质泥岩与大套砂岩中所夹的薄层泥质粉砂岩和粉砂质泥岩的电性特征是完全不同的.究其原因，2种岩性所受围岩影响是不同的.对于泥岩中的薄层泥质粉砂岩，由于受上下低阻泥岩的影响，其电性特征必然与粉砂质泥岩相接近；而对于大套砂岩中的粉砂质泥岩，由于其受上下高阻砂岩的影响，其电性特征必然与泥质粉砂岩相接近.如果对上述2种地质沉积环境不加以区分，必然会造成2种岩性电性特征混叠，从而造成不易区分.

为了解决超浅疏松地层泥质粉砂岩和粉砂质泥岩识别的技术难题，我们提出了一种稳定泥质单元控制下的岩性划分技术.该技术的核心思想是：在测井曲线上首先将厚层稳定的泥岩段(＞1.5 m)识别划分出来，作为泥质单元.然后将厚层泥质单元之间所分隔的大套砂体部分称为非泥质单元.泥质粉砂岩和粉砂质泥岩在泥质单元和非泥质单元的电性特征、组合关系是截然不同的，必须分别加以对待，从而增加2种岩性识别的准确程度.因此，在泥质单元内，按照“先泥后砂，侵入分家”的方法划分泥质粉砂岩和粉砂质泥岩；在非泥质单元内，按照“先砂后夹，韵律控砂”的方法划分泥质粉砂岩和粉砂质泥岩. 2 识别方法 2.1 泥质单元的岩性识别

泥质单元中，泥岩与砂岩的电性特征明显，较易识别.泥岩的电性特征表现为深、浅侧向电阻率均低于5 Ω·m，自然电位处于基线位置，高密度，高自然伽马.砂岩的深侧向电阻率一般大于5.5 Ω·m；自然电位负异常幅度一般大于2 mV，表明砂岩具有相对较好的渗透性.依据上述特征可将泥岩和粉砂岩首先识别出来.

粉砂质泥岩和泥质粉砂岩具有相近的电性特征，电阻率值均为中低值，自然电位均表现为基线值.从机理上讲，粉砂质泥岩与泥质粉砂岩的本质区别在于前者泥质含量要大于后者，而后者的含砂量要大于前者，因此，表现出来的侵入特征要好于前者.因此建立GR—(LLD-LLS)/LLD关系图版(图 1)，从交会图版上可以看到，当GR<96API且(LLD-LLS)/LLD＞0.1时，为泥质粉砂岩，否则为粉砂质泥岩.

图 1

Fig. 1

图 1 泥质单元内区分泥质粉砂岩和粉砂质泥岩的 GR与(RLLD-RLLS)/RLLD交会图Fig. 1 The cross-plot of GR and (RLLD-RLLS)/ RLLD for distinguishing argillaceous siltstone and silty mudstone in the argillaceous unit

非泥质单元中主要以大套砂体为主，中间包含少量的泥质夹层.非泥质单元中的砂岩的电性特征总体表现为相对高电阻，高回返率，低密度，低自然伽马，较大的自然电位负异常(图 2).该地区黑帝庙层非泥质单元中砂岩的深侧向电阻率一般要大于7 Ω·m，深侧向电阻率回返率大于40%，自然电位负异常幅度大于6 mV，自然伽马小于85 API.泥岩夹层具体表现为层薄，厚度小于1 m，电阻率比较低，深侧向电阻率小于5 Ω·m，在电阻率曲线和微电极曲线上以高幅值背景中的曲线回返为特征(图 2中525.4~525.6 m)，深侧向电阻率回返率大于12%，微球聚焦电阻率回返率一般大于14%，较易于识别.

图 2

Fig. 2

图 2 非泥质单元内砂岩及泥质夹层岩性—电性综合图Fig. 2 The lithology and electrical property comprehensive figure of s and stone and argillaceous interlayer in non-argillaceous unit

泥质粉砂岩与粉砂质泥岩在大套砂岩中往往以薄层形式存在(大部分小于0.4 m)，其电性特征受上下围岩的影响，导致其电性特征更接近于围岩特征，表现出较大的相似性，也是最难区分的两种岩性.因此，本文提出了在沉积韵律控制下的由电阻率曲线相对变化特征来区分岩性.正韵律的岩性变化是向上逐渐变细的(图 2中的520.4~523.2 m).因此，其电阻率曲线的阻值是逐渐向上减小的，随着阻值的减小，岩性由粉砂岩、泥质粉砂岩过渡到粉砂质泥岩，而且这一规律在正韵律中是固定不变的.同理，反韵律的岩性是逐渐向上变粗的(图 3).因此，其电阻率曲线的阻值是逐渐向上增大的，随着阻值的增大，岩性由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩过渡到粉砂岩，而且这一规律在反韵律中也是固定不变的.因此，根据电阻率曲线表现出来的韵律特征，结合微电极曲线细分层能力，可以有效的将泥质粉砂岩和粉砂质泥岩有效区分开来.

图 4

Fig. 4

图 4 非泥质单元泥质粉砂岩和粉砂质泥岩识别图版Fig. 4 The identification chart for argillaceous siltstone and silty mudstone in non-argillaceous unit

针对非泥质单元中无法由韵律特征识别的泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，我们建立了LLD-(ILD/DEN)与自然伽马Z值交会图(其中，Z=int((GR-Gmin)/(GRmax-GRmin)×10)).在图上根据不同岩性泥质含量的多少，将样品点分为三个区：低泥区(ILD/DEN＜1.93)、过渡区(1.93＜ILD/DEN＜2.30)、高泥区(ILD/DEN＞2.30).针对不同区间设定不同的电性判断标准(图 4).

图 3

Fig. 3

图 3 反韵律的岩性—电性综合图(745.4~748 m)Fig. 3 The lithology and electrical property comprehensive figure of the inverse rhythm(745.4~748 m)

低泥区：泥质粉砂岩和粉砂质泥岩以LLD=3.2048×(ILD/DEN)-1.54为界，在界线的上部当Z值大于5可判断为粉砂质泥岩；在界线的下部当Z值小于3时可以判断为泥质粉砂岩.

过渡区：粉砂质泥岩和泥质粉砂岩以LLD=2.154×(ILD/DEN)+1.2569为界，在界线的上部当Z值大于6可判断为粉砂质泥岩；在界线的下部，当Z值小于4可以判断为泥质粉砂岩.

高泥区：当ILD/DEN大于1.55时，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩先以LLD=2.33×(ILD/DEN)+1.4352为界；当ILD/DEN小于1.55时，以电阻率值5.10 Ω·m为界；当ILD/DEN小于1.55时，如果电阻率值小于5.10 Ω·m为粉砂质泥岩；当ILD/DEN大于1.55时，在斜线上部当Z值大于6时可判别为粉砂质泥岩；在斜线的下部，当Z值小于等于5时可判断为泥质粉砂岩.

图版选取岩性总点数为66个，误判为9个点，图版精度为86.4% 3 实际资料处理解释

利用上述的研究思路和确定的研究方法，对研究区内1口密闭取心井进行岩性解释，共解释岩性58层，误判4层，岩性判断的总符合率达到93.1%.其中共识别泥质粉砂岩和粉砂质泥岩32层，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩的判别符合率达到87.5%.针对研究区内1口录井资料进行岩性解释与划分，共解释岩性202层，误判6层，岩性判别总符合率达到97%，其中共有泥质粉砂岩和粉砂质泥岩75层，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩的判别符合率达到92%. 4 结 论