本发明涉及石油天然气勘探开发技术领域，确切地说涉及一种利用岩屑X射线荧光光谱特征进行分层卡层的方法。
背景技术：
现有的岩性识别技术主要依靠人工肉眼辅以碳酸盐岩分析仪和体视显微镜等工具进行鉴定，但在钻井新技术、新工艺大量应用的条件下，岩屑的颜色、结构破坏殆尽，加之岩屑混杂，现有的岩性识别技术面临严峻挑战，尤其是薄层标志性岩性不易发现，这对录井分层卡层工作带来困难。
众所周知，不同物质均由不同元素构成。同理，不同岩石以及不同沉积环境的岩石，其元素组成和含量具有一定特征，所以当岩性发生变化时，其特征元素都具有一定的响应性，这是X射线荧光光谱（XRF）岩性解释的基础。如作者为李春山，李一超，孙卫，任大忠等于2013年在刊名为《西北大学学报：自然科学版》的期刊上发表了题名为利用XRF录井谱图分析判别岩性的方法的论文文献，其目的是探究快速、高效判别录井岩屑岩性的方法。该方法利用XRF录井谱图,分析XRF谱图与岩性的关系,并应用最小二乘法进行分析。结果通过对鄂尔多斯盆地近3000个样品的分析结果表明,该方法岩性判别符合率达到70%以上。结论利用标准岩性谱图比对分析,便可判别出测量样品的岩性。
但是，以上述文献为代表的现有岩性识别技术存在以下问题：
1、现场岩性鉴定人员的技术水平严重影响岩性解释结果。
2、现有的诸如碳酸盐岩分析仪和体视显微镜等岩性鉴定辅助工具，无法对混杂岩屑进行多成分解释。
3、现有方法难以对钻井新技术、新工艺条件下的岩屑进行综合解释，而人为分析判断的准确性不高。
技术实现要素：
本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种利用岩屑X射线荧光光谱特征进行分层卡层的方法，本方法克服了钻井新工艺、新技术对现有岩性识别技术的限制和钻井液材料的影响，能客观准确反映地层岩性变化特征，实现了岩性解释微观化和定量化。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种利用岩屑X射线荧光光谱特征进行分层卡层的方法，其特征在于步骤如下：
a、熟悉工区区域地层特征和地层划分标准；
b、确定分层卡层的标志层或辅助标志层；
c、确定不同岩性的特征元素；
d、建立工区内XRF剖面模型；
e、利用岩屑XRF谱图特征进行岩性的层位归位；
f、根据所分析井段岩屑XRF数据绘制岩屑XRF剖面图；
g、利用不同岩性特征元素曲线特征法、曲线交会法、元素比值法、特征元素法进行层位划分。
所述步骤a，具体是收集工区内钻井的录井、测井资料；以掌握工区内的岩屑岩性及其组合特征以及分层标准为目的。
所述步骤b，具体是确定对卡层具有指导意义的标志层或标志性岩性。
所述步骤c，根据不同岩性的元素组成，选取能表征该岩性的特征元素，如选取Si为砂岩的特征元素，Al、K为泥岩的特征元素，Ca、S为石膏的特征元素，Na、Cl为盐岩的特征元素，Ca、Mg为灰岩（云岩）的特征元素等。
所述步骤d，根据定量的XRF分析，建立工区内的XRF模型，为所需井的XRF解释提供模板。
所述步骤e，具体是利用不同的沉积环境下，同一种岩石中相同元素的含量有不同的原理，根据XRF分析谱图特征来决定岩性的层位归属。
所述步骤f，将分析井的XRF数据绘制成XRF录井图；便于XRF曲线趋势的判断和解释方法的应用。
所述步骤g，选取特征元素，并经过数据处理，利用不同的解释方法进行层位的划分。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：
一、本发明利用岩性变化与元素含量呈正相关性的原理，实现了岩性解释的数字化。
二、本发明通过分析岩石元素参数，并通过对元素参数的数据变化，能建立更准确的岩屑XRF解释模型，增加了岩性解释手段。
三、本发明利用岩屑不同元素的响应特征，寻找不同岩性特征元素的变化规律，能准确实现岩性识别和层位划分。
四、本发明具有实时性强、成本低、易操作、准确性高的优势。
五、本发明不仅适用于直井，也适用于水平井，克服了钻井新技术、新工艺对岩性识别带来的影响。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为本发明在MX009-X2井龙王庙组固井卡层的XRF录井图。
具体实施方式
实施例1
作为本发明的最佳实施方式，其公开了一种利用岩屑X射线荧光光谱特征进行分层卡层的方法，其步骤如下：
a、熟悉工区区域地层特征和地层划分标准；
b、确定分层卡层的标志层或辅助标志层；
c、确定不同岩性的特征元素；
d、建立工区内XRF剖面模型；
e、利用岩屑XRF谱图特征进行岩性的层位归位；
f、根据所分析井段岩屑XRF数据绘制岩屑XRF剖面图；
g、利用不同岩性特征元素曲线特征法、曲线交会法、元素比值法、特征元素法进行层位划分。
所述步骤a，具体是收集工区内钻井的录井、测井资料；以掌握工区内的岩屑岩性及其组合特征以及分层标准为目的。
所述步骤b，具体是确定对卡层具有指导意义的标志层或标志性岩性。
所述步骤c，根据不同岩性的元素组成，选取能表征该岩性的特征元素，如选取Si为砂岩的特征元素，Al、K为泥岩的特征元素，Ca、S为石膏的特征元素，Na、Cl为盐岩的特征元素，Ca、Mg为灰岩（云岩）的特征元素等。
所述步骤d，根据定量的XRF分析，建立工区内的XRF模型，为所需井的XRF解释提供模板。
所述步骤e，具体是利用不同的沉积环境下，同一种岩石中相同元素的含量有不同的原理，根据XRF分析谱图特征来决定岩性的层位归属。
所述步骤f，将分析井的XRF数据绘制成XRF录井图；便于XRF曲线趋势的判断和解释方法的应用。
所述步骤g，选取特征元素，并经过数据处理，利用不同的解释方法进行层位的划分。
实施例2
参照说明书附图1，MX009-X2井位于磨溪构造西高点的一口以龙王庙组为目的层的大斜度开发井，与MX9井、MX12井、MX13井、MX20井相邻，设计要求进龙王庙组20m（垂厚3m）下7″套管固井。受加里东运动影响，该井所处区域寒武系剥蚀不均，普遍缺失洗象池组，局部已剥蚀至高台组底部，所以，在钻井新技术新工艺条件下，该井寒武系剥蚀程度的不确定性，是龙王庙组固井卡层的难点。
发明专利实施步骤
1、熟悉区域地层特征和分层标准。
涉及本井固井卡层的地层主要包括梁山组、洗象池组、高台组和龙王庙组，其中梁山组以泥（页）岩为主，洗象池组主要为云岩，底部夹薄层砂质云岩，高台组为云岩、云质砂岩互层，龙王庙组为质纯云岩。地层分层标准方面，梁山组以页岩或铝土质泥岩与下伏洗象池组云岩分层，洗象池组以云岩与下伏高台组的云质砂岩分层，高台组以云质砂岩与下伏龙王庙组云岩分层。
2、确定分层卡层的标志层或辅助标志层。
根据已钻井录井资料分析，高台组岩性为云岩、云质砂岩，夹薄层砂质云岩，以云岩与云质砂岩间互为其岩性组合特征，尤其以高台组底部云质砂岩分布广泛，厚度稳定为特征，故龙王庙组固井卡层以高台组为辅助标志层，以高台组底部云质砂岩为标识岩性。
3、确定不同岩性的特征元素。
由区域岩性特征可知，该井固井卡层所涉及层位的岩性主要有砂岩、云岩以及泥（页）岩，根据不同岩性的元素组成，选取Al、Fe为泥（页）岩特征元素，Si为砂岩的特征元素，Ca、Mg为云岩的特征元素。
4、建立工区内XRF剖面模型。
前期通过磨溪12、13、16、17、19、21、22、201以及高石10、11、17、26、28井梁山组—灯影组XRF分析，建立了磨溪—高石梯构造奥陶系—寒武系地层的XRF剖面，为后期验证井的应用提供了可靠的参考。
5、利用岩屑特征元素的XRF谱图特征确定岩性的层位归属。
前已述及，该井寒武系剥蚀程度的不确定性，是龙王庙组固井卡层的难点。洗象池组和龙王庙组岩性均为云岩，故梁山组以下云岩的层位归属不仅是决定龙王庙组固井卡层是否成功的关键，而且还是影响轨迹控制的因素之一。由于洗象池组和龙王庙组沉积微相的不同，所以沉积物中同一元素的含量差异明显，根据岩性组合特征，选取Si元素的谱峰变化特征为参考，判断云岩的层位归属。根据该区域XRF分析，洗象池组云岩Si元素谱峰一般在1448～2897脉冲/S，高台组云岩Si元素谱峰一般在2897～4345脉冲/S，龙王庙组云岩Si元素谱峰一般小于1448脉冲/S，即Si元素谱峰具有高台组云岩最高，洗象池组云岩次之，龙王庙组云岩最低的特征。
6、根据所分析井段岩屑XRF数据绘制岩屑XRF剖面图。
将分析所得的XRF数据及时绘制成图，根据XRF曲线变化趋势判断岩性变化。
7、利用不同的解释方法进行层位划分。
该区域洗象池组、高台组、龙王庙组主要岩性为砂泥岩和云岩，且其岩性分层标准均以云岩与砂泥岩分界。根据这一区域地质特征，选取Si、Al元素作为砂泥岩特征元素，Ca、Mg元素作为云岩特征元素。为有效反映砂泥岩与云岩含量的相对大小，分别定义Si/(Si+Al+Ca+Mg)和Ca/(Si+Al+Ca+Mg)作为砂泥岩与云岩含量的特征参数，Si/(Si+Al+Ca+Mg)越大说明砂质含量越高，Ca/(Si+Al+Ca+Mg)越大说明云质含量越高，并将Si/(Si+Al+Ca+Mg)作为砂岩曲线，Ca/(Si+Al+Ca+Mg)作为云岩曲线绘制成交会图，运用曲线交会法进行高台组顶底界的划分。
通过本发明专利的应用，本井高台组底界XRF分层为4872m，电测分层为4871m，两者相符，成功卡取了龙王庙组固井层位。