我国测井地质学进一步发展主要存在三方面问题:

(1)多专业的交流问题.测井技术成果的最终使用者是地质家或工程专家，但由于专业研究思路与工作方法等的巨大差异，测井人员与多专业交流的深度和广度极其有限，一个原因是测井技术专业化的日益纵深发展，增加了交流的难度，另一原因是缺少深层次交流，使测井解释技术的一些拓展应用缺乏理论基础，比如测井地质解释理论、测井工程应用理论及测井与地震的综合解释理论等，这些导致测井评价技术的多元化发展动力不足(李海金，2003).目前测井技术研究者的知识结构有待调整，如兼通测井解释和地质学理论的测井研究人员就非常稀缺.

(2)方法论的认知问题.测井地质研究的终极目标应该是，建立正确的测井信息与地质背景转化模式.但是怎样建立系统的分析方法还缺少依据，怎样检验测井地质研究的正确性，手段还不够多(Vail，1993).如何建立地质宏观认识与测井微观证据的完美统一，还将是一个很漫长的过程.

(3)研究内容的局限性问题.近年来测井专业的测井地质学应用多局限于成像和地层倾角测井资料(苏静等2009；刘伟等，2013；王改云等，2013)，其原因在于，上述资料能部分提供可明显识别的地质演化结构特征，这些特征的识别可称为显性测井地质认识(Doveton and Prensky， 1992).研究表明，显性测井地质信息存在认知的制约问题，其原因在于成像和地层倾角测井资料信息量太大，分析尺度比较小(其常用比例尺为1:1)，如果缺少宏观地质指导，很容易造成漏失信息或错误判断(Butler，2005).事实上绝大部分地质事件是被测井信息以隐性方式或密码记录，即使成像和地层倾角测井资料也内含有不易被人识别的地质内容，这些隐性记录方式的研究可称为隐性测井地质认识.如何在理论上探索从显性测井地质认识向隐性测井地质认识发展，将成为测井地质学发展的关键因素.

相对于显性测井地质信息，隐性测井地质信息可理解为，测井曲线记录的地质信息具有隐蔽性，不经破译，难以识别，其破译手段绝大多数仍在探索中，只有少数得以破译(如沉积相研究等).探索其系统破译分析理论意义重大.它的识别将有助于复杂勘探目标以及信息极度稀缺的海外油气资源评价等复杂目标或重大风险投资的科学评估(马正，1994；王贵文和郭荣坤；2000；司马立强，2002；景东升，2007).

1 测井信息地质属性是识别隐性测井地质信息的

开展测井信息地质属性研究的目的是，通过岩矿成因机理、堆积方式及其形成背景等因素在测井信息上的密码解读，利用测井信息恢复和推导部分地质演化过程中的本质特征，建立测井信息与地质背景的转化模式，提高测井信息的地质应用水平和开发测井信息的预测功能(孙思军，2009).

研究表明，测井信息同时具备地球物理属性和地质属性.应用其地球物理属性可以开展储层的测井解释评价工作；应用其地质属性可以从事测井地质学研究，能为地质研究提供关键证据、为地震解释提供追踪线索，也能参与复杂岩性储层的流体类型识别研究(刘浩杰等，2010).

测井信息与其地质演化背景存在三个相关的关系.一是地质演化的物质结果被测井信息连续记录；二是地质演化的特征性与测井信息的变化有对应关系和成因关系；三是对这种成因的连续性研究可以帮助恢复地质演化的部分原始进程.

研究表明，测井信息存在三类明确的地质属性：专属性(测井信息的某些特殊响应常专属于某一特定地质现象或储层物质组构)、对应性(即测井信息与其地质背景的演化具有某种程度的对应关系)以及宏观与微观的统一性(李浩和刘双莲，2009).

由于测井信息是以类似于密码的方式记录地质背景演化的内容，因此，测井记录的绝大部分地质内涵信息具有隐蔽性，挖掘这些隐性测井地质信息，需要将测井信息从地质成因的角度，以某些特殊测井响应或可识别的边界等作为切入点，运用辩证推理的分析手段，加以科学论证.

2 测井信息与地质背景的专属性信息提取原理

测井信息的地质专属性是指，测井信息记录地层岩性及其物质组构序列关系的特征响应.每一个记录都是唯一的、不与其他井或其他地层完全一致的，其测井响应特征在理论上总能找到记录地层独特属性的排他因素，因而是识别地层或提取地质证据的关键因素.

测井信息对于目标地层(或目标地质事件)总能找到与其它地层(或地质事件)相区别的特征响应.其识别方法需要寻找目标地层的排他因素，也就是说，每一个具体的目标地层，因自身演化的特殊性，都会或多或少存在一些与其它地层相区别的、能代表自身地质演化特征的测井信息记录.这些测井信息记录具有特殊性，通过特征响应的区别研究，经辩证推理分析与地质理论相吻合(张晋言，2013；于英华和袁红旗，2013；曾文冲等，2014).因此，以各种特殊测井响应为切入点，是识别专属于地质事件的隐性测井地质信息的重要手段.

2.1 岩性的测井地质专属性识别

形成岩石的物质组成、堆积方式、构造作用、气候特征、温压环境、成岩背景以及物理化学条件等事件性因素，都会造成测井信息的记录结果或多或少地具有独特的排他性响应特征，这些排他性测井响应特征就是岩性的测井地质专属性识别研究的理论依据.

岩性的测井地质专属性研究方法主要有三个：一是岩石成因与测井信息记录方式之间的专属性关系研究；二是岩性组合与测井信息记录方式之间的专属性关系研究；三是岩性内部物质组成与测井信息记录方式之间的专属性关系研究.

2.1.1 岩石成因与其测井地质专属性的识别分析

岩石成因决定了测井信息响应的本质特征.测井信息记录的本质内容就是岩石及其所含流体的成因结果.

以火山岩和碎屑岩的成因差别分析为例(见图 1).碎屑岩的形成总体与沉积物的重力分异成因关系密切.其测井记录的变化主要成因于砂、泥岩内含物质以及沉积物颗粒变化等因素.沉积水动力影响沉积物重力分异的原始结果，使碎屑岩的地质专属性响应在各条常规测井曲线的记录上具有比较协调的一致性；火山岩的形成总体与高温熔融的物质成因关系密切(王伟锋等，2012).二者的成因基础不同，测井曲线的相应特征具有很多地质专属性响应的差异.因此，成岩作用、结晶作用等诸多岩石成因的差异性，构成其测井地质专属性研究的关键.

图 1

Fig. 1

图 1 松南气田沉积岩与火山岩的测井地质专属性识别 Fig. 1 The logging geological specific identification between sedimentary and volcanic rocks in gas field of Song Nan

首先是物质赋存特征及成岩的测井记录差异.火山岩高温熔融的特点使其部分物质最终以结晶的方式赋存，因而测井响应较之碎屑岩要光滑且匀称，尤其是物质供给稳定的溢流相地层，电阻率测井响应受成岩结晶影响，常可见连续大段的光滑特征(图中3700~3730 m)；其次是物质堆积方式的测井记录差异.碎屑岩自然伽马(第2道粉红色曲线)和电阻率曲线(第1道曲线)对堆积旋回的记录具有明确的一致性(一条曲线的变化在另一条曲线上可见与之对应的相关变化)，火山岩反之，其自然伽马和电阻率曲线对堆积旋回记录明显不一致，其中自然伽马曲线以反映物质变化为主，对于结晶成岩的记录不明显，电阻率是物质变化与成岩作用的综合反映，但火山岩与碎屑岩电阻率记录的堆积旋回又有着本质上的差异；第三是岩石骨架与孔隙结构的测井记录差异.在孔隙接近于零值处，不同岩性其3条孔隙度测井曲线记录的、与岩石成因相对应的岩石骨架值明显不同.另外，碎屑岩孔隙度的演化主要与沉积作用及其相关成岩作用有关，而火山岩孔隙度的演化主要与火山作用及其相关成岩作用有关，二者在孔隙度测井曲线上的记录也有明显的不同.

2.1.2 岩性组合与其测井地质专属性的识别分析

岩性组合关系代表地层局部事件的堆积结果.岩性组合关系的测井地质专属性是识别储层地质演化特殊性的重要依据，也是研究储层构成条件和预测不同含油气储层分布规律的重要依据.

以中石化大牛地气田下石盒子组部分识别的心滩堆积特点为例可以看出，岩性组合关系不同则心滩的测井曲线特征就不同.图 2可见，大66-34井(图 2a图)心滩为物质供给充分、稳定的强水动力条件下形成的心滩，自然伽马测井曲线表现为连续、相对光滑的箱形，该段测试获日产气12.2万方，这类心滩多为中高产储层；大66-59井(图 2b图)心滩为物质供给相对充分、不稳定水动力条件下形成的心滩，自然伽马测井曲线表现为连续、齿化的箱形，该段两层测试，获日产气3万方，这类心滩多为中、低产储层；大66-25井(图 2c图)心滩为物质供给相对不充分的间歇水流水动力条件下形成的心滩，自然伽马测井曲线表现为不连续的箱形，该段测试获日产气0.9万方，这类心滩的产能与间歇水流的水动力强度关系密切.

图 2

Fig. 2

图 2 大牛地气田心滩岩性组合关系的测井地质专属性识别 (a)D66-34井；(b)D66-59井；(c)D66-25井. Fig. 2 Lithologic relationships’ logging geological specific identification of channel bar in Da Niu Place

岩性组合关系的测井地质专属性不仅能指示地层堆积事件的条件背景，也有助于预测各类储层的分布及产能特征.上述研究结合生产测试数据分析表明，大牛地气田下石盒子组的部分主力储层主要分布于物质供给充分、强水动力条件下形成的心滩，而间歇性水流及不稳定水动力形成的心滩，是目前新发现的“高声波、低电阻”类型气层形成和分布的主要区域.依据这一认识，可以有效指导这类低阻气层的系统研究(李良等，2000；尤欢增等，2007).

2.1.3 岩性内部物质组成与其测井地质专属性的识别分析

物质组成的变化大到岩性改变，小到物质成分、含量、结构及状态的改变，均有可能被测井信息记录.

物质组成的变化具有多种表现形式，其变化组合信息具有重要研究意义，它可能包含各种级别的地质事件信息.一是物质组成的含量变化组合.如不同的水动力条件常造成不同地层的物质组成含量变化不同，利用这一特征，可以用于不同级别的地层对比(徐隆博等，2014)；二是物质组成的成分变化组合.构造变动、物源改变等地质事件常造成物质组成的成分组合变化关系，因此，物质组成的成分变化组合可能指示重要地质事件的变化界面.如大牛地气田在太原组末期由于北部阴山隆起的原因，造成地层界面之上山西组的岩屑含量远高于太原组，测井响应也发生明显变化(郭书元等，2009)；三是物质组成的结构变化组合.构造、沉积及压应力事件，都可能造成物质组成的结构组合变化，根据这种变化关系，同样可以恢复地质事件的成因特征.如碳酸盐岩的孔隙度、渗透率变化组合，可能反映其沉积演化关系(景建恩等，2003).另外，物质组成的变化组合特征也是沉积微相的重要研究依据(胡望水和彭佳，2010).

图 3为普光气田飞三底不整合面的测井识别图.图中可见右侧台地高部位的测井曲线形态因岩性内部物质组成变化而变化.界面上下地层虽同为以灰岩为主，但其中下伏浅滩的成因因沉积地层具有暴露与淹没间互的特点，补偿密度测井曲线(蓝色曲线)齿化明显，而上覆较深水成因的地层为纯灰岩，物质供给的稳定，使补偿密度测井曲线相对光滑、稳定；其台地斜坡区的测井响应变化，为含泥灰岩内部的岩性物质组成变化(Sloss，1988；杨祖贵等，2009).不整合面的上覆地层具有自然伽马增高的测井响应，同样指示相对深水沉积，与含泥灰岩向泥灰岩转化相对应.

图 3

Fig. 3

图 3 飞三底不整合面的测井识别图 Fig. 3 The picture of unconformity’s logging identification on the bottom of Fei three

基于岩性测井地质专属性的识别，就可以利用一定的测井地质分析方法，发现和研究地质事件与油气勘探开发之间的内在关系.对于隐性测井地质信息，常见的分析方法主要有比较法和成因分析法.

2.2.1 测井信息差异的比较分析

大型的特殊地质事件一般会给地层施加大范围的影响，这种影响的特殊性常常引起测井信息的特殊变化，与一般性地质事件相比较，可在测井信息上捕捉到差异性的变化.这种差异性变化，就是识别这些隐性测井地质信息的有效手段之一.常见的差异比较法可识别的隐性测井地质信息有异常压力、异常应力、生油岩的识别等(操应长等，2003；李军等，2004；宋连腾等，2011；余伟健等，2013).

图 4为济阳坳陷LUO67井声波时差-电阻率交会图与层序界面的对应关系(Wyllie，1956；操应长等，2003；成志刚等，2013).图中层序Ⅰ底界面、层序Ⅲ底界面以及顶界面处的ΔlgR快速下降为0；(ΔlgR为富含有机质的细粒烃源岩的测井分析指数，被定义为刻度合适的孔隙度曲线如声波时差曲线与电阻率曲线曲线重叠、叠加.二者幅度差大时，表明烃源岩富含有机质)层序Ⅱ底界面处和顶界面处的ΔlgR较之CS段有所下降，这与该时期湖平面下降规模小有关.层序Ⅰ，Ⅱ，ⅢCS段的ΔlgR明显增大，并且在同一层序内部向上、向下逐渐减小.

图 4

Fig. 4

图 4 济阳坳陷LUO67井声波时差-电阻率交会图与层序界面的对应关系(据操应长等，2003) Fig. 4 Acoustic time-resistivity cross plot of LUO67 well corresponding with the sequence boundary in Jiyang depression(According to Cao et al., 2003)

当测井地质研究的辩证推理分析方法运用合理时，大部分地质事件均能应用成因分析的方法加以识别.尤其是特殊地质事件本身所带有的排他性因素，均可以通过成因分析和辩证推理的来论证识别.

实践表明，最有效的成因分析手段之一是，遵循构造-沉积演化的分析思路，运用宏观与微观地质演化的统一分析技巧加以实现.大港油田歧50断块低阻油层的预测与识别研究即是一个好的例证(李浩等，2004).

测井信息的地质专属性是辨识中小尺度测井地质证据的重要研究手段.如果其较大尺度的各种研究结果能与地震数据信息的地质专属性做到相互辨识，则完全可以利用测井-地震地质专属性的共性特征开展地震解释的目标追踪，达到精确预测的目的.

另外，测井信息的地质专属性因具有专属于地质研究目标的排他性特征，其研究方法并不局限于文中所述，其本身内涵的隐性地质测井记录信号，还具有广阔的研究空间等待人们从多个角度研究、挖掘.

3 测井信息与地质背景的对应性信息提取原理分析

测井信息的地质对应性是指，测井信息与其地质背景的演化常可找到可识别的对应关系.如各种级别的地质界面及其上下地层作为研究单元，就可找到不同地层各自的测井地质专属性信息，这些专属性信息在地质界面处具有明显的突变关系，它们纵向上与地质演化具有对应关系，横向上具有符合地质理论的成因关系.因此，以各种级别的地质界面分析为切入点，是识别与地质演化具有对应关系的隐性测井地质信息的重要手段之一(Pierson，1982；凌代模和谈德辉，1983).

3.1 测井信息与地质背景的结构对应关系

这种关系是研究各级别地层界面的重要手段，其中地层纵向上岩性渐变常代表某一地质事件的变迁，岩性或岩性内部物质组成突变常代表地质事件的改变；横向上岩性变化代表地层堆积条件的差异(陈钢花，1996).图 3中飞三底不整合面上下岩性内部物质组成的突变，表明地质事件作用的结果，在不整合面上下形成了2种不同的地层结构(红圈所示)，其横向上岩性的变化，为台地高部位及台地斜坡区的地层堆积条件，具有成因的一致性.

3.2 测井信息与地质背景的成因关系对比与追踪

成因关系是测井地质学研究的核心内容，任何地质事件的结果最终都可以用成因关系给予明确解释.成因关系在纵向上可以用地质专属性研究成果加以识别，横向上虽然地质条件有所变化，但仍可以利用成因关系的解释加以追踪.

图 5为大港油田刘官庄地区某3口井的测井曲线(自左至右为A1井—A3井)，图中的上部横线上下沉积相和岩性突变与不整合面成因吻合.在A1井的不整合面之下还残存少量剥蚀剩余的反旋回韵律泥岩地层，与不整合面之上的以正旋回沉积的河道砂构成了组合地层，进一步证明这种成因关系的存在.在不整合面之下存在一个沉积旋回相反的沉积反转面，从A1井—A3井，反旋回沉积的砂体受剥蚀的现象越来越严重，表明地层剥蚀结果的差异，这种差异可以利用成因关系的解释加以追踪(李浩等，2007).

图 5

Fig. 5

图 5 刘官庄地区不整合现象分析图 Fig. 5 Analysis picture of unconformable phenomenon of Liu Guanzhuang

宏观与微观的统一性研究是测井地质学研究的核心手段，也是确定隐性测井地质信息认识正确与否的检验手段.宏观地质作用是地下地质的主体，微观岩层结构受控于宏观地质作用，也是宏观地质作用的具体表现.在恢复和建立测井信息与地下地质背景间转换关系的过程中，只有弄清楚宏观地质作用，才能依据地质学原理预测出微观岩层结构的存在性及具体存在位置；测井数据是研究和认识微观岩层结构的高精度信息，石油地质研究和石油工程决策中的许多内容，又与这些微观岩层结构密不可分.只有弄清微观岩层结构，才能正确检验宏观地质作用认知的正确性，对石油地质研究和石油工程决策作出正确判断.宏观与微观的统一性是隐性测井地质信息认识方法的辩证统一.

对于具体地质事件，其隐性测井地质信息研究可遵循两个基本地质认识：

(1)重要地质事件的表现形式具有测井记录的多样性.如不整合事件可从构造、沉积及成岩等多个方面，使不同地层的微观地质特征表现出很大差别，这种差别构成不整合面上下、不同地层的测井信息密码结构.测井信息对此留有或多或少的忠实记录，为不整合面识别提供了推理和研究依据.

(2)重要地质事件的演化关系具有测井记录的成因合理性.深究测井信息与其地质背景因素的关系可知，测井信息记录了地层界面上下的差异组合关系，如“沉积相差异组合”、“岩性差异组合”、“残存旋回(剥蚀)与完整旋回组合”及 “物性差异组合”等等(宋鹍等，2006;张龙海等，2007；宋子齐等，2011)，这些组合与地质演化过程中的变动关系完全吻合，即测井记录在纵向上具有与地质演化关系的吻合性，在横向上具有地质成因关系的可追踪性.这种成因合理性是利用测井信息研究地质问题的重要切入点.

5 结 论

测井信息是油气田地下地质研究所需的珍贵信息，测井地质学是实现正确油气地质研究的重要手段之一，隐性测井地质信息的研究方法探索，是测井地质学最重要的研究内容.实践表明，测井信息具有三个重要的地质属性，即专属性、对应性和宏观与微观的统一性，前两者是识别隐性测井地质信息的理论基础，后者是确定隐性测井地质信息识别正确与否的有效方法.