元素录井技术在辽河油田的应用

X射线荧光岩屑元素录井（XRF）技术的引进旨在解决辽河油田地层在复杂的钻井新工艺条件下的岩性准确识别难题,并建立了XRF录井资料解释方法.XRF对生产现场鉴定岩性,特别是潜山面卡取、潜山内幕特殊岩性的识别有很大帮助作用.     

X射线荧光录井资料基本解释方法

XRF录井技术的推广，给钻井新工艺条件下的岩性识别增添了新的手段，也为岩屑录井向定量化发展提供了新途径。从X射线荧光分析图谱、数值、曲线、元素组合及数学地质等方面，建立了XRF录井资料解释方法。以上述基本解释评价方法为基础，尝试应用XRF录井资料进行泥质含量和孔隙度的定量解释。由应用实例证实，XRF对泥质含量和孔隙度的检测结果与测井解释及化验室的分析具有较好的相关性，说明方法是可行的。从应用前景上分析，XRF在钻井现场对岩性、物性的分析识别，不仅在实时性上有优势，且方法独特，不受钻井液及钻井方式的影响。随着XRF录井技术研究的深入，资料解释评价方法将会逐步完善，在油气勘挥开发中将会发挥重要作用。     

X射线荧光元素录井技术应用方法研究

X射线荧光元素录井技术是从2007年才提出并建立起来的,目前该技术仍处于试验和应用研究阶段。为了促进该项技术加速完善和成熟,尽快转化为生产力,建立相应的解释评价方法可有效解决PDC钻头、空气钻井等钻井工艺的推广应用所造成的常规岩屑录井方法难以准确识别岩性等难题。通过鄂尔多斯盆地塔巴庙区块26口井岩屑X射线荧光元素录井技术的试验性应用,初步建立了基本岩性识别和地层划分的解释评价方法。研究结果表明,元素含量变化与岩性变化具有很强的相关性,X射线荧光元素分析技术可作为录井岩性识别和地层划分的新手段,同时定量的元素分析数据为岩性、物性、地层的定量解释评价提供了技术支持。     

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。     

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。     

X射线荧光岩屑录井技术

针对传统岩屑录井信息量少等局限性，我国录井工作者率先将X射线荧光光谱分析技术应用于岩屑录井，开发出了具有独立知识产权的XRF岩屑录井技术。X射线荧光分析是一种对被测物质从元素成分及含量的角度进行测定的技术，以随钻获取的岩屑粉末为分析对象，从中获得元素组成（组分、含量及分布规律）信息，通过元素组合特征而识别岩性、判断划分地层，进一步开展深层次的数据分析处理，寻找与储集层物性、含油气性规律，实现评价储集层的目的。从该技术原理入手，阐述了特征X射线的产生、元素X射线的唯一性和地层岩性元素成分特点，论证了其方法的可行性。对XRF录井工艺流程、方法和影响因素进行了分析，简介了该技术数据及图谱处理软件结构和资料分析与解释思路。     

X射线荧光岩屑录井可行性试验研究

PDC钻头的使用、空气钻井等钻井工艺的发展，使常规的录井方法难以准确识别岩性，水平井钻井也对录井岩性识别和地层划分提出了更高的要求，应用X射线荧光分析技术，可对样品中的元素进行定性和定量分析，为此在大牛地气田开展了X射线荧光岩屑录井可行性试验。5口井岩屑X射线荧光分析结果表明，元素含量变化与岩性变化具有一定的相关性，X射线荧光岩屑分析技术可作为录井岩性识别和地层划分的一种新手段。     

元素组合解释图板在潜山界面识别中的应用

X射线元素录井可检测到地层中多种元素。为充分发挥元素录井在潜山界面识别中的作用,对其检测的原始元素数据进行统计分析,归纳了研究区元素含量分布、相关性和多解性的特征,进一步结合研究区由厚层砂泥岩钻进潜山时矿物含量的变化规律,筛选一些主要元素为研究对象,将其组成3对元素曲线道,分别代表火成岩、沉积岩和沉积间断特征,进而建立元素曲线组合解释图板和Si+Al与Na+K潜山岩性解释图板。以上图板指示的潜山界面特征明显,在渤中凹陷某区块潜山界面识别中准确率达到90%,取得了较好的应用效果。     

元素录井技术在涪陵页岩气田勘探中的应用

以X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光仪(XRF)为主要设备的元素录井技术是近年发展起来的一项新的录井技术,能够有效解决特殊钻井条件下的细小或粉末状岩屑识别与描述难题。基于涪陵页岩气田元素录井技术应用实践认识,概括介绍了元素录井技术及其资料在海相页岩气储层岩性识别、储层密度与孔隙度计算、可改造性评价方面应用方法。涪陵页岩气田应用结果显示,元素录井岩屑矿物含量测量与实验室岩心分析结果基本一致,计算的视储层岩石密度、总孔隙度与测井、核磁共振录井处理结果基本接近,已成为页岩气井钻探的必要配套技术。     

X射线荧光岩屑录井技术试验及在水平井地质导向中的初步应用

传统录井对岩性的识别主要靠人直接观察或借助光学仪器观察，获取定性的描述资料，这已不能满足当前复杂油气藏勘探开发形势的要求，同时钻井工程工艺发展造成岩屑细小，给常规录井岩性识别带来难题，为此冀东油田开展了X射线荧光岩屑录井试验。以冀东油田NP1—32井、NP101井和L109 X2井为例，验证了X射线荧光岩屑录井在识别砂泥岩和玄武岩剖面的效果，分析不同沉积环境下的储集层元素特征，阐述了如何辨别储集层的物性、砂质是否纯、泥质含量及分布是否均匀等特性。通过对岩屑元素分析，实现了岩性的快速、准确、定量识别和储集层的准确评价。该技术应用于水平井P238井的试验表明，X射线荧光分析获得的12种元素连续变化曲线，包含着丰富的地质内涵，对岩性、物性、沉积环境的识别和地层层位的划分更准确，有助于定向井预测井眼轨迹、卡准着陆点并及时地修正轨迹。由于该技术避免了资料的多解性，分析结果与岩臂录井同步．实时性和实效性更好，有利于弥补其他技术的不足。     

X射线荧光录井技术在岩性识别中的应用——以川东北元坝地区YB10井和22井为例

随着川东北元坝地区空气钻、PDC和孕镶钻头+高速螺杆钻井新工艺的大量运用,钻时快、岩屑细碎甚至呈粉末状的特点,给常规录井工艺带来了岩性识别难、地层界线不易判断的问题。X射线荧光录井技术具有完全不受岩屑颗粒直径限制、分析周期短的特点。通过分析岩样中镁、铝、钾、硅、硫、钙、铁等14种元素的含量来判断岩性和识别地层,弥补了常规录井的不足。其中,YB10井在井段702～7155m通过采用X射线荧光录井技术,现场共分析样品4 115个,根据元素含量、曲线变化特征,结合露头岩性资料,对陆相砂、泥岩和海相碳酸盐岩进行井下岩性识别,经与电测资料对比吻合度达92.60%。      

X射线元素录井与测井结合识别碳酸盐岩岩性

X射线荧光录井在一定程度上解决了细小岩屑和特殊岩性随钻识别的难题,为钻井现场岩性解释和地层评价提供了更多的依据。但前人基于X射线元素录井的岩性精细解释方法论述较少,且当地层环境复杂、井筒岩屑混杂、岩样取样间隔大、元素录井分析样品代表性差时,地层岩性的有效识别依然是困扰地质人员的难题。为此,以渤中21-23构造带的碳酸盐岩岩性为例,提出了利用常规测井资料提高元素录井元素含量纵向分辨率,利用元素俘获测井提高元素录井岩性解释精度的新方法,即相关性判别法。该方法通过实际应用与验证,能有效提高解释精度,并可实现现场快速应用推广。     

基于PCA和ReliefF的潜山界面识别方法研究

钻遇潜山的作业风险决定了潜山界面识别技术在录井中的重要地位。为解决渤中油田某构造花岗岩潜山与上覆砂砾岩岩性难以区分的难题,引入X射线元素录井和X射线全岩衍射录井技术,利用岩屑元素和矿物含量变化确定地层界面和岩性的变化,但其应用中存在各种元素和矿物分异度不够、潜山界面的变化不明显等问题。在此条件下,引入ReliefF算法、PCA降维、支持向量机等数学方法及思维,用于处理现场成果数据并构建新图板,提高潜山界面识别的分异度。通过数学方法与地质录井的结合,提出了潜山界面识别的新思路,对渤中油田某构造后续作业以及渤海地区其他潜山构造的界面识别产生积极影响。     

元素特征比值分析法在三塘湖盆地岩性识别方面的初步应用

为解决三塘湖盆地岩性识别问题,推动岩屑录井由定性向定量发展,吐哈录井引进X射线荧光分析仪,以三塘湖盆地随钻录井岩屑为研究目标展开跟踪实验分析。通过对M215井、M49井、M53井以及T23井、T26井等17口评价井、探井的X射线荧光随钻录井技术分析,首次提出元素特征比值分析法识别地层岩性,初步实现了困扰多年的三塘湖盆地火成岩岩性识别的难题,找到了一套适合于三塘湖盆地岩屑录井作业岩性识别的有效方法,并在实际操作中取得了积极的成效。     

元素录井技术在潜山油气勘探中的应用——以珠江口盆地惠州26-6构造为例

为了解决惠州26-6构造潜山岩性识别、潜山界面卡取及储层评价等难题，该文利用元素录井资料，结合高分辨率电成像测井、钻井及井壁取心等资料进行研究，取得了以下研究成果：(1)利用元素录井中Si-Fe、Si-Na数据建立潜山岩性识别图版，可以用于随钻过程中快速识别岩性；(2)分析潜山地层与上覆地层岩性的元素变化特征，总结进山模式，可以实现潜山界面的随钻快速卡取；(3)基于元素迁移能力的差异性，建立易迁移元素指数E_I及不易迁移元素指数N_I，实现对花岗岩和闪长岩进行内幕带和风化带区分；(4)建立缝洞指数，有效地表征出潜山储层裂缝及孔洞发育情况。研究表明，元素录井技术可以在复杂岩性识别、潜山界面卡取、风化带与内幕带划分及储层评价中发挥重要的作用。     

渤海油田潜山界面识别录井技术及其组合

钻遇潜山的作业风险决定了潜山界面识别技术在录井中的重要地位。由于潜山岩性复杂、界面风化严重且岩性混杂,识别过程中容易受人为主观经验判断等因素的影响,导致潜山界面现场识别有误差。为准确识别潜山界面,简要介绍了井场薄片鉴定技术、碳酸盐岩含量测定技术,突出阐述了元素录井技术,尤其是反映不同岩性特征敏感性的元素含量数学模型——判别函数法;并在此基础上,针对渤海油田不同岩性潜山界面的识别,提出了相应的关键技术组合方法。现场应用实践表明,不但岩性分析更加细致、识别的准确性更高,而且不同岩性潜山界面卡取效果也更好。     

元素录井在准噶尔盆地石英滩地区Y 6井的地质应用

随着石油钻井新技术的迅速发展,近几年元素录井技术广泛应用于地层分层、岩性识别、潜山界面卡取等领域。元素录井具有样品需求少、分析周期短、分析数据全、误差小、时效性强的特点。前人主要利用XRF谱图法、图板法、曲线法开展岩性识别,利用特征元素、特殊岩性、岩性组合法进行地层划分。基于前人的研究成果,在准噶尔盆地石英滩地区地层评价中进一步探索了元素组合特征判别古沉积环境、古气候特征和古水体介质等其他地质应用,同时利用该项技术推断火成岩的成分和期次,并划分地层层位。实践证明,该技术取得了显著的应用效果,具有较强的推广性和适用性。     

元素录井岩性识别技术及其在渤海油田的应用

随着渤海油田勘探领域的扩大和钻井新工艺的应用,钻遇岩性复杂、录井岩屑细小、钻井速度快,给传统的录井岩性识别带来了挑战。建立了渤海油田元素录井岩性判别函数,首先利用统计学方法对典型碎屑岩、碳酸盐岩和岩浆岩的X射线荧光(XRF)录井元素组合参数进行定量化分析,筛选出对各类岩性较为敏感的元素变量组合;然后将敏感元素变量输入软件进行训练,求取不同元素变量参数的系数,建立岩性判别函数;最后根据Fisher判别准则,代入某一深度点对应的元素序列值,岩性判别函数值最大者为该深度点对应的真实岩性。在渤海油田秦皇岛区块的实例应用表明,利用本文建立的XRF元素录井岩性判别函数识别岩性准确率达80%以上,对确保海上快速钻井安全和提高钻井成功率有重要的促进和应用价值。     

X射线荧光元素录井技术在地质上的应用及新进展

X射线荧光元素录井技术能够检测岩心、岩屑的多种元素含量,获得目标井连续、定量的元素含量数据,为该技术在地质录井中进行多方位的推广应用提供了条件。由于该技术引进到录井行业时间较短,目前主要用来进行岩性解释,并没有充分体现其技术优势。通过介绍"元素含量数据"及其"派生指数"所反映的地质信息,结合沉积岩石学、地球化学等相关学科理论,对该技术在岩性解释、地层划分与对比、沉积相分析和物性评价4个方面的应用进行了探讨,并介绍基于该技术原理的解释评价方法——岩性的数据库比对法、沉积相的元素分析法、页岩元素脆性的回归法等。     

XRF元素录井技术在塔河油田提高中完井深卡取成功率中的应用

卡准奥陶系风化壳中完井深是塔河油田录井工作的重中之重。实际卡层中,随着钻井工艺PDC钻头+螺杆、PDC钻头或扭力冲击器的广泛使用,返出岩屑细碎成粉末状,颜色消除、结构破坏,肉眼无法观察分辨,给现场岩性识别和层位判定造成了困难,大大降低了卡层的成功率。针对奥陶系风化壳中完井深卡取时存在的难点,分析其客观存在原因及应对措施,探索应用XRF元素录井技术。通过在塔河油田28口井岩心、岩屑资料的XRF元素录井应用,建立了识别潜山风化壳的K、Ca元素含量曲线特征法,应用实践表明效果较好,可作为潜山风化壳识别的新手段。