一种碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别 方法。
【背景技术】
[0002] 元坝气田岩性复杂，加之钻井多为超深井，普遍采用PDC钻头施工，目前大部分井 采用水平井钻井工艺，造成岩肩细小混杂，传统的岩肩录井技术难以准确识别岩性，近年来 兴起的伽马岩肩分析技术对海相地层的识别效果非常有限。而岩肩成像技术对颗粒较大的 碎肩岩有非常好的效果，但在海相地层中，灰岩和白云岩在外观上非常相似，应用效果也不 佳。为提高岩性识别的准确性，应对细小岩肩鉴定难题，通过开展元素录井技术（X射线荧 光元素录井技术，XRF)应用发现碳酸盐岩地层不同岩性的谱图区分明显，但仍缺乏快捷有 效的快速识别技术与分类方法。因此需要探索应用录井技术进行元坝气田海相复杂钻井地 质条件下的岩肩岩性识别。
【发明内容】
[0003] 本发明解决的技术问题在于，针对缺乏元坝复杂礁滩体碳酸盐岩地层随钻岩性快 速识别方法的情况，提供一种碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别的图版解释方法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明在国内外首先将元素录井技术用于碳酸盐岩超深水 平井地质导向，解决了常规录井技术方法对碳酸盐岩细小岩肩岩性识别难的问题，率先建 立了岩性识别方法和分类图版，岩性识别符合率由80%提升至94%，实现了随钻岩性准确 识别和及时判别水平井轨迹是否在白云岩中穿行。
[0005] 具体来说，本发明采用的具体技术方案为，一种碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别 方法，包括以下步骤：
[0006] (1)对不同的岩性进行判断；
[0007] (2)分别对不同岩性的岩肩进行取样，用X射线荧光元素录井技术分析其中的Ca 元素脉冲含量和Mg元素脉冲含量，并统计所述的Ca元素脉冲含量和Mg元素脉冲含量；
[0008] (3)分别对不同岩性的中心的岩肩进行取样，计算不同岩性中心的Mg脉冲含量、 Ca脉冲含量以及不同岩性的Mg脉冲含量、Ca脉冲含量与其岩性中心点的Mg脉冲含量、Ca 脉冲含量的平均间距；
[0009] (4)分别计算不同岩性的Ca脉冲含量平均值和Mg脉冲含量平均值，得到录井岩性 识别标准并建立岩性解释图版。
[0010] 前述的碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，所述步骤（1)中对不同的岩性进行 判断的方法包括以下步骤：
[0011] (1)根据元坝气田资料及实际井岩性组合特征，确定实际井纯灰岩、纯白云岩、石 膏岩井段；
[0012] (2)根据纯白云岩段XRF分析数据确定Camin和Mg 依据纯灰岩段XRF分析数据 确定Camax和Mg min;?据纯白云岩段XRF分析数据、纯灰岩段XRF分析数据确定S min、Femin，根 据纯石膏岩段XRF分析数据确定Smax，根据纯泥岩段XRF分析数据确定Femax;
[0013] (3)分别对不同岩性岩段的岩肩进行取样，并分析Ca元素含量、Mg元素含量、S元 素含量和Fe元素含量，求其平均值；
[0014] (4)按照式（1)计算灰质含量：
【主权项】
1. 一种碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，该方法包括以下步骤： (1) 对不同的岩性进行判断； (2) 分别对不同岩性的岩肩进行取样，用X射线荧光元素录井技术分析其中的Ca元素 脉冲含量和Mg元素脉冲含量，并统计所述的Ca元素脉冲含量和Mg元素脉冲含量； (3) 分别对不同岩性的中心的岩肩进行取样，计算不同岩性中心的Mg脉冲含量、Ca脉 冲含量以及不同岩性的Mg脉冲含量、Ca脉冲含量与其岩性中心点的Mg脉冲含量、Ca脉冲 含量的平均间距； (4) 分别计算不同岩性的Ca脉冲含量平均值和Mg脉冲含量平均值，得到录井岩性识别 标准并建立岩性解释图版。
2. 根据权利要求1所述的碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，其特征在于，所述步 骤（1)中对不同的岩性进行判断的方法包括以下步骤： (1)根据元坝气田资料及实际井岩性组合特征，确定实际井纯灰岩、纯白云岩、石膏岩 井段； ⑵根据纯白云岩段XRF分析数据确定Cami，Mg依据纯灰岩段XRF分析数据确定Camax和Mg_;根据纯白云岩段XRF分析数据、纯灰岩段XRF分析数据确定Smin、Femin，根据纯 石膏岩段XRF分析数据确定S_，根据纯泥岩段XRF分析数据确定Fe_; (3) 分别对不同岩性岩段的岩肩进行取样，并分析Ca元素含量、Mg元素含量、S元素含 量和Fe元素含量，分别求其平均值； (4) 按照式（1)计算灰质含量：
(1) 式中：XUME-一XRF计算的灰质含量； Ca--妈兀素测量值； Camin--纯白云岩Ca元素平均值； Camax--纯灰岩Ca元素平均值； XUME< 0的值按0处理； (5) 桉照式⑵计筧白云质含量：
- - (2) 式中：XDOLO--XRF计算的白云质含量； Mg--Mg元素测量值； Mgmin--纯灰岩Mg兀素平均值； Mgmax 纯白75：岩Mg兀素平均值； XDOLO< 0的值按0处理； (6) 按照式（3)计算膏质含量： 式中：XPLAS--XRF计算的膏质含量； (3) s-s元素测量值； smin-纯灰岩、白云岩s元素平均值； S_-一纯石膏岩S元素平均值； XPLAS< 0的值按0处理； (7) 按照式（4)计算泥质含量
(4) 式中：XSH-一XRF计算的泥质含量； Fe--铁兀素测量值； Fefflin一一纯灰岩、白云岩铁元素平均值； Fefflax一一纯泥岩铁元素平均值； (8) 根据式（1)?（4)的结果判断岩性。
3. 根据权利要求2所述的碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，其特征在于，如果计 算得到的灰质含量、白云质含量、膏质含量及泥质含量之和不等于100%，按照以下步骤对 式（1)?（4)所得结果进行数据修正： (1) 按式（5)计算式⑴?⑷中各组分含量的和： 2 =XLIME+XDOLO+XPLA+XSH(5) (2) 按式（6)、（7)、（8)、（9)将式（1)、（2)、（3)、⑷所得结果进行修正处理： 修正 XUME=XUME/ 2 (6) 修正 XDOLO=XDOLO/ 2 (7) 修正 XPLAS=XPLAS/ 2 (8) 修正 XSH=XSH/2 (9)； (3) 根据修正的结果判断岩性。
4. 根据权利要求1所述的碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，其特征在于，所述步 骤（1)中对不同的岩性进行判断的方法包括以下步骤： (1)对不同岩性的岩肩进行取样，通过X射线荧光元素录井技术分析获得岩肩样品的X射线荧光能谱图； ⑵将岩肩样品的X射线荧光能谱图与标准图谱进行相似性对比，判断样品的岩性。
5. 根据权利要求1所述的碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，其特征在于，所述步 骤（1)中对不同的岩性进行判断的方法包括以下步骤： (1) 对岩性的岩肩进行取样，通过X射线荧光元素录井技术分析获得岩肩样品中特定 元素的含量，得到特定元素含量的变化曲线； (2) 针对不同岩性的层位，根据特定元素含量的变化曲线，分别建立相应的基线； (3) 当岩层< 3m时，以特定元素含量值开始发生变化时为顶界，特定元素含量变化最 大值为底界； (4) 当岩层>3m时，以特定元素含量值开始发生变化时为顶界，特定元素含量变化趋势 明显发生反向时为底界； 其中，所述特定元素为钙元素、镁元素或硫元素。
6. 根据权利要求1所述的碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，其特征在于，所述步 骤（1)中对不同的岩性进行判断的方法包括以下步骤： (1) 利用X射线荧光元素录井技术分析得到不同岩性中钙元素含量和镁元素含量的变 化曲线； (2) 将代表灰质含量的钙元素含量变化曲线与代表白云质的镁元素含量变化曲线进行 交汇； (3) 正交会为灰岩，负交会为白云岩，交汇幅度代表着岩性纯度。
7. 根据权利要求1所述的碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，其特征在于，所述步 骤（1)中对不同的岩性进行判断的方法包括以下步骤： (1) 利用X射线荧光元素录井技术分析得到不同岩性中钙元素含量和镁元素含量； (2) 根据Ca/Mg值的大小解释样品岩性、划分岩性变化点，即Ca/Mg值越大，Ca含量越 大，灰岩纯度越高；Ca/Mg值越小，Mg含量越大，白云岩纯度越高。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，其特征在 于，所述取样为对不同岩性的同一深度不同位置的岩肩进行多次取样。
【专利摘要】本发明提供一种碳酸盐岩地层随钻岩性快速识别方法，包括以下步骤：(1)对不同的岩性进行判断；(2)分别对不同岩性的岩屑进行取样，用X射线荧光元素录井技术分析并统计其中Ca元素脉冲含量和Mg元素脉冲含量；(3)分别对不同岩性的中心的岩屑进行取样，计算不同岩性中心的Mg脉冲含量、Ca脉冲含量和不同岩性的Mg脉冲含量、Ca脉冲含量与其岩性中心点的Mg脉冲含量、Ca脉冲含量的平均间距；(4)分别计算不同岩性的Ca脉冲含量平均值和Mg脉冲含量平均值，得到录井岩性识别标准并建立岩性解释图版。该方法实现了随钻岩性准确识别和及时判别水平井轨迹是否在白云岩中穿行，为未钻井段轨迹是否调整和预测提供了科学依据。
【IPC分类】E21B49-00
【公开号】CN104612675
【申请号】CN201510053573
【发明人】刘言, 张继果, 彭光明, 潘晓东, 周贵祥, 唐诚, 王炯祥, 王崇敬, 余洋, 廖震, 冉飞, 陈清贵, 衡小明
【申请人】中石化西南石油工程有限公司地质录井分公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月2日