XRF元素录井技术在奥陶系古潜山识别与层位划分中的应用

XRF元素录井技术的引进旨在解决塔河油田古潜山风化壳准确识别和奥陶系层位划分难题。由于塔河油田属奥陶系碳酸盐岩缝洞型油气藏,埋藏深,平均深度在6000m左右,为缩短建井周期,工区普遍使用PDC+动力钻具、扭力冲击器等工具提高机械钻速,造成岩屑极为细碎,岩屑岩性不易识别,为录井地层划分提出了一个难题。通过在塔河油田18口井岩心、岩屑资料的XRF元素录井应用,依据地层特定元素组合及数值分布特征,结合区域地质特点分别建立了识别古潜山风化壳的K、Ca元素含量曲线特征法和划分奥陶系地层层位的Ca元素含量与K、Fe、Al、Si 4元素含量组合曲线特征法。应用实践表明效果较好,可作为古潜山风化壳识别和层位划分的新手段。     

风化壳地层元素特征与录井识别方法

风化壳作为一种特殊沉积物,对地层划分与对比和沉积相分析具有重要的意义。当前,风化壳之下的碳酸盐岩油气藏、潜山油气藏已成为油气勘探的重要目标区,因此风化壳的识别与卡取往往是该类油气藏钻井施工成败的关键。从风化壳的形成机理入手,结合元素的迁移特性,分析了4个"风化壳剖面"的元素含量和变化趋势,发现以"碳酸盐岩"为母岩的风化壳的元素特征和风化指数特征:①相对于母岩,风化壳具有不迁移和弱迁移元素(Si、Fe、Al、Ti等)相对富集和易迁移元素(Cl、S、Ca、Mg、Na、Mn等)相对流失的特征;②风化壳的风化指标ICW和IPA值要远远高于其母岩的相应指标值。根据这两个主要特征形成了元素录井的风化壳识别和评价方法,通过元素录井的元素含量数据和依据元素含量计算的风化指标,能够较为准确地识别风化壳,并对母岩的风化程度做出定性评价。     

基于随钻录井资料确定页岩气储层参数

为了达到随钻快速识别与评价页岩气的录井显示目的,基于页岩气储层同时具有致密砂岩、致密碳酸盐岩油气层的特征,运用岩屑伽马录井、地层元素录井及钻时资料识别页岩气储层岩性的方法与标准,提出了运用气测及综合录井资料确定地层孔隙度与渗透率、地层压力与地层破裂压力、地层含气饱和度与地层含气量、气层产能预测的方法,丰富了录井页岩气解释评价方法与手段。对中国石油化工股份有限公司首口页岩气勘探试验井--J111井录井资料进行了分析和探讨。结果表明：上述方法为低孔隙度低渗透率复杂孔隙结构的页岩气层的精细解释提供了参考,有较强的实用性,满足了页岩气录井现场快速解释评价的需要。     

光谱检测识别岩性技术对比及发展方向

石油快速钻井技术的推广与应用在提高机械钻速的同时,也缩短了钻遇地层岩屑样品捞取时间,同时岩屑样品粒径变小,给岩屑录井带来难以准确识别钻遇地层岩性的不利影响。针对录井工程面临的技术难题,录井技术人员研究出一系列光谱检测识别岩性技术。为进一步对比不同光谱岩性识别技术的优缺点,分别阐释了基于光谱检测技术的X射线元素录井技术、X射线衍射录井技术、激光识别岩性技术的原理及技术特点,对基于激光诱导击穿光谱的谱图识别岩性、元素组合关系识别岩性、砂岩-泥岩-碳酸盐岩三角图板识别岩性、Ca/Mg比值数据识别碳酸盐岩等多项技术进行了重点分析,并给出了录井施工应用实例,描述了现有技术存在的技术缺陷,探讨了成分检测在今后岩性识别中的发展方向。     

元素录井技术在塔里木油田现场录井中的应用

针对塔里木油田塔中、塔北、库车三大区块目的层埋深大、构造复杂、地层压力系统差异大、非均质性强以及钻井工艺提升导致的岩屑细碎、地质界面识别不清楚,碳酸盐岩地层划分、界面卡取及膏盐岩层界面卡取难,钻遇高压盐水层及孔、缝、洞发育段出现易漏、溢、卡的钻井复杂加大经济成本,影响钻井周期等一系列问题,在现场录井的基础上,利用元素录井技术将地层资料数据化、曲线化并成图,可直观反映地层变化特征。通过区域井应用元素录井技术并总结、寻找规律,进而对岩性进行有效识别、预判膏盐岩层底部界线、进行碳酸盐岩地层划分和层位卡取,在钻遇异常高压层及孔、缝、洞发育段实现提前预警、规避钻井复杂,在油气勘探开发领域切实发挥了元素录井技术优势。     

水分析技术在古潜山探井的应用

水分析技术是古潜山钻探实施欠平衡录井的一项配套技术,应用现场水分析中所测定的主要离子含量变化规律,来判断地层的油水、气水界面,通过古潜山12口井水分析资料的研究应用,在判断油水界面方面取得了很好的效果,这种技术在现场随钻过程中能快速、准确地判断出油水、气水界面。     

随钻薄片鉴定及元素分析对储集层识别的作用

由于井下地质情况复杂,储集层纵向、横向上的变化存在较大差异,对川渝地区地层卡层、取心、储集层优劣判定及钻井轨迹优化调整带来很大困难,施工现场采用了随钻镜下岩石薄片鉴定技术及矿物元素含量分析技术。以川西地区雷口坡组、川东北地区飞仙关组为例,通过及时分析所钻地层矿物元素含量特征,观察鉴定薄片中古生物种类、晶粒晶形发育特征、孔洞缝发育特征等,准确识别了雷口坡组风化壳和飞仙关组与长兴组地层界面。实钻证实,随钻薄片鉴定及元素分析为实钻地层划分、特征岩性识别、储集层发育优劣情况初步判别、现场轨迹优化调整提供了可靠依据,对储集层识别起到了至关重要的作用。     

随钻钻柱振动声波技术在塔里木超深井和水平井中的应用实例分析

为了验证随钻钻柱振动声波录井技术在深井和水平井中岩性识别方面的应用效果,于2011年4月至6月,在塔里木油田塔北和塔中地区对该项技术进行了多口深井和水平井的测试,其中对直井段测试录井深度达6 721 m,大斜度水平井测试录井深度达7 017 m,获取了理想的检测资料。测试结果证明,该项技术不但可以在超深井和水平井有效识别岩性界面,而且对特殊地层(如奥陶系的灰岩风化壳)卡层准确。多口井录井资料的实例分析证明,该项技术在岩性识别方面具有一定的地层预测功能,显示出在超深井和水平井的岩性识别、地层预测和特殊地层监测等方面具有应用优势。     

元素录井技术在兴古X断块古潜山岩性识别和界面卡取中的应用

为了解决兴古X断块古潜山火成岩识别和潜山界面卡取的难题,长城钻探录井公司在该区开展了X射线荧光元素录井试验研究。采用X射线荧光元素录井仪器对该区50多口井进行了元素分析,获得了几十万条岩屑的元素含量数据,通过统计和筛选,建立了该区各类岩石的元素含量数据库,并对这些数据进行了分析,归纳总结出了该区常见岩石的元素特征,建立了该区各类岩石的主要元素标准曲线、火成岩解释评价图板以及古潜山界面的识别方法。多口井的实钻验证表明,解释评价图板和古潜山识别方法有较好的应用效果,特别是对潜山界面的卡取、潜山内幕特殊岩性的识别提供了定量化的数据支撑和评价依据,为辽河油田古潜山油气藏的勘探开发提供了技术保障。     

元坝气田长兴组储层随钻录井评价技术

针对元坝气田气藏复杂的特点和实施水平井的难点,随钻测井技术（LWD）不能满足碳酸盐岩地层随钻岩性识别和储层评价的要求,通过对岩屑薄片分析、岩屑核磁共振分析、综合录井参数等方法的集成应用研究,开展随钻储层物性快速评价和储层随钻综合评价。通过对比分析建立了核磁共振录井储层分类评价标准、优选了储层综合评价地质指标,统计形成了地质指标分类及权重系数,利用与获产密切相关的地质指标建立了综合评价系数,最终形成了元坝气田长兴组储层随钻综合评价技术,实现了对长兴组储层的随钻录井评价,提高储层物性的随钻录井评价准确度。通过准确识别和追踪优质储层,为优质储层预测、轨迹优化与调整提供技术支持,实现了水平井长穿优质储层的目的,成果在12口水平井应用后,有9口井有效储层钻遇率在70%以上,平均有效储层长度和钻遇率分别达679.6 m和75.4%。     

渤海海域渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层特征及形成机制

碳酸盐岩潜山是渤南低凸起潜山中重要的油气勘探和开发目标,运用钻井、地震、岩心、薄片、测井等资料,以BZ28-1碳酸盐岩潜山油气田为例,对碳酸盐岩储层特征及形成机制进行了综合分析。渤南低凸起碳酸盐岩潜山包括风化壳岩溶型储层和内幕溶蚀型储层2套储集系统,岩性主要为白云岩,其次为灰岩,储集空间主要为晶间孔、裂缝和溶蚀孔隙。物性分析表明,白云岩中的不等粒白云岩、粉—细晶白云岩和粉晶白云岩物性最好,且普遍好于灰岩。渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层的形成主要受沉积相、岩溶作用和构造破裂作用的控制:(1)沉积相是储层形成的基础,有利的储层主要分布在局限海、潮间坪和潮坪中的白云岩和部分灰岩中;(2)岩溶作用是储层形成的关键,风化壳岩溶型储层和内幕溶蚀型储层主要分布在不整合面顶部以下0~250 m和0~150 m的范围内,岩溶古地貌中的岩溶高地和宽缓的岩溶斜坡相带是岩溶储层发育最有利的部位;(3)构造破裂作用是储层形成的纽带,在不整合面附近的半充填或未充填的构造缝和溶蚀缝,既可作为油气的储集空间和渗流通道,也可与溶蚀孔隙复合,形成裂缝—孔隙型和孔隙—裂缝型储层,大大改善了储集性能。     

千米桥潜山凝析气藏测井储集层评价

1999年大港油田在勘探中突破性地发现了千米桥潜山碳酸盐岩储集层凝析气藏，储集空间具有裂缝—孔隙双重介质特征，此类油气藏既是当前勘探的重点和难点，同时也是测井解释的一大难题。本文系统阐述以成像测井为代表的特殊测井系列在该气藏储集层评价中的具体应用。包括利用FMI（全井眼微电阻率成像测井）宏观拾取了储集层裂缝、溶孔；采取FMI与ARI（方位电阻率成像测井）相结合对裂缝延伸长度、溶孔有效性做了半定量一定量评价；应用DSI（偶极横波声波成像测井）判断了裂缝、溶孔的渗透性能；运用CMR（核磁共振测井）进行了储集层流体性质判别；以及采用Elanplus最优化模型组合技术求取了岩性剖面，并结合常规测井资料制定了有效厚度划分标准。上述方法综合测试成果表明，特殊测井系列的应用对千米桥潜山凝析气藏储集层的成功评价起到重要作用。图5表1（李建国摘）     

叠前叠后地震多属性反演在牛东潜山油气检测中的应用

冀中坳陷霸县凹陷牛东潜山构造带发现和探明的古潜山油气藏为古生界寒武系碳酸盐岩储层,其储集空间以孔洞、裂缝为主,物性横向变化较大。针对潜山及潜山内幕碳酸盐岩储层非均质性较强的难点,开展叠前弹性反演研究,采取叠前弹性阻抗反演技术、AVO属性分析技术;并结合叠后子波分解与重构技术,预测和刻画储层缝洞体系的空间分布规律,划分储层发育有利区带,准确预测裂缝发育区、油气富集区。该区实钻结果表明,牛东潜山构造带碳酸盐岩储层裂缝发育,油气显示良好,证实了碳酸盐岩储层特征预测技术的有效性。     

X射线荧光元素录井在南堡油田潜山卡层中的应用研究

随着PDC钻头、大位移井和欠平衡井等钻井工艺的广泛应用,随钻录井中的岩屑变得细小、混杂,难以识别,给卡准潜山界面带来很大困难。针对这一现状,以X射线荧光元素录井技术为基础,对南堡油田岩石元素特征进行了分析研究,结合实钻岩屑元素资料,制作了岩性解释图板,划分了两种钻遇潜山类型,揭示了风化壳残积层元素发育规律,介绍了元素曲线随钻应用实例,总结出一套适用于南堡油田的潜山卡层新方法。现场试用表明,该方法是可行的,是常规潜山卡层方法的补充,为安全、快速钻井提供了重要技术支撑。     

塔河油田潜山录井技术

塔河油田奥陶系碳酸盐岩潜山，地层复杂，非均质性强，风化面上下存在两套地层压力系统，上古生界和中生界为相对高压系统，下部奥陶系为相对低压系统，致使钻井过程中风化壳卡取困难，井漏、井涌等工程事故频发。针对潜山录井工作中风化壳地层的卡取、工程预报与油气层评价3个关键环节，从地层对比、过渡带识别和现场措施制订等方面总结了卡取风化壳的经验，介绍了井涌、井漏等工程事故的预报方法，将潜山在纵向上分为地表岩溶带、渗流岩溶带和潜流岩溶带，按带归纳出岩性、电性特征，并进一步形成了塔河油田潜山油气层评价的专家系统，实践证实应用效果较好。     

月海油田古生界古潜山储层特征与油气评价

利用岩心观测、薄片鉴定及录井、钻井等资料，对月海油田古生界古潜山储层特征进行了分析研究，并对其含油气情况进行了评价。结果认为：本区古生界古潜山岩性以碳酸盐岩为主，沉积相为滨浅海相；古潜山储集空间以风化溶蚀型网状裂缝为主，通过对7项油气评价指标的衡量，本区古潜山基本属Ⅰ-Ⅱ类古潜山，是一个勘探潜力较大、远景看好的古潜山区。     

三维多尺度边缘检测技术在古潜山裂缝性储层预测中的应用--以河西务南部油气藏为例

针对河西务南部奥陶系古潜山裂缝发育、规律性差的特点，运用碳酸盐岩裂缝地震波场裂缝预测方法，利用三维多尺度边缘检测手段，开展了三维多尺度边缘检测裂缝预测研究，基本上弄清了古潜山裂缝的空间分布情况，对河西务古潜山油气藏下步滚动潜力目标的评价钻探具有指导意义。     

杨税务潜山高温油气藏勘探突破的关键井筒技术

杨税务潜山是冀中坳陷重点勘探区域,具有良好的勘探前景。AT1x井是该区域的一口风险探井,完钻井深5 496 m,储层温度超过180 ℃,钻遇地层岩性复杂,井筒作业面临钻井提速难、井壁防塌难、储层评价难、储层改造难等一系列问题。为此针对高温潜山油藏勘探开发的关键井筒技术进行了攻关:在电镜扫描发现裂缝的基础上,在KCl复合盐钻井液中加入聚胺抑制剂和纳米防塌封堵剂,钻井液封堵能力提高,平均井径扩大率小于10%;优选出PDC钻头及其配套提速工具,平均机械钻速由可对比井的1.94 m/h提高到4.11 m/h;采用常规+成像+偶极声波远探测的一体化配套测井技术系列,实现了由井筒到井旁缝洞体精细刻画,为储层评价及压裂选层提供了依据;研发了“深度沟通裂缝和储层体积改造”相结合的高温裂缝型碳酸盐岩储层体积酸压改造技术。AT1井酸压后试油日产气41×104 m3、日产油71 m3,实现了冀中北部深潜山勘探的新突破。上述技术有效解决了冀中坳陷杨税务潜山开发井筒难题,也为高温深井裂缝性油藏开发提供了可选择的技术。