XRD矿物分析技术在杨税务潜山勘探中的应用

杨税务潜山奥陶系发育以灰岩和白云岩为主的碳酸盐岩地层,随着PDC钻头配合螺杆、扭力冲击器等复合钻井工艺的广泛应用,钻井速度大幅提升,井下返出岩屑细碎甚至呈粉末状,导致肉眼识别难度大。由于碳酸盐岩岩石类型复杂,细碎岩屑与冷盐酸均剧烈反应,造成灰岩、白云岩无法有效区分,并且潜山储集层非均质性强,给录井岩性识别带来了巨大挑战,随钻储集层品质难以确定。通过应用XRD技术,对杨税务潜山储集层岩性的矿物含量进行分析,系统开展复合钻井工艺下岩屑矿物定性与定量分析研究,建立碳酸盐岩XRD矿物分析定名标准及脆性指数计算标准,形成了碳酸盐岩岩性录井识别、脆性评价技术。该技术有力地支撑了杨税务潜山地层界面的卡层、井筒地质剖面的建立,为随钻地层对比、下步地质决策提供了坚实的基础。     

随钻测、录井结合指导水平井钻井方法及应用

为了解决水平井地层的岩性识别、及时准确着陆以及判断油层顶底等问题,根据垂直井中常规测井与水平井随钻测井所反映地层信息的差异性,分析了随钻测井曲线在不同厚度、不同岩性地层的响应特征,并通过与岩屑录井、荧光录井及气测录井等技术进行综合对比,分析归纳了指导水平井钻井的岩性及油层边界的识别方法。通过对大庆外围宋芳屯油田葡萄花油层的水平钻井应用,证实该方法起到了综合指导作用,并且能够及时准确掌握并调整井眼轨迹,提高了钻达目的层的精准度。     

X射线元素录井在柴达木盆地英西地区岩性识别的应用

柴达木盆地英西地区E3~2地层岩性复杂,矿物种类多样,储集层混积特征明显,现场录井岩性描述困难。为了解决英西地区录井岩性剖面符合率低的问题,从X射线元素录井分析仪所分析的众多化学元素含量中,选择与矿物种类密切相关的元素含量,建立了黏土、白云岩、灰岩、硬石膏及钙芒硝、盐岩、砂岩6种矿物与元素含量的多元线性计算模型,模型计算出的矿物含量与实验室全岩分析数据进行对比,相关性都在0.91~0.95。应用效果表明,在英西地区建立的XRF元素录井计算模型计算精度高,便于录井现场快速推广应用;另一个优势是,由于英西地区井下复杂情况频出,XRF元素录井技术可以基于岩屑资料来实现岩性识别以及岩石矿物的定量评价,解决无条件进行测井情况下的岩性识别问题。     

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。     

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。     

井场薄片岩性鉴定技术在岩性及地层识别中的应用

为了在钻井现场准确识别钻遇的复杂地层岩性,及时判断钻遇地层层位,渤海油田将实验室薄片岩性鉴定技术引进井场。通过缩小实验室薄片鉴定设备体积,并简化鉴定内容及流程,可以达到简便易行、快速准确对录井岩屑岩性进行鉴定和分析的目的。以渤海湾的两口复杂预探井为例,在钻探潜山油气藏时,利用井场薄片岩性鉴定技术准确识别出沙河街组生物碎屑灰岩、古生界灰岩和白云岩、中生界凝灰岩等,切实提高了对地层复杂岩性及疑难层位识别、判断的准确率。     

磨溪气田雷一1中亚段薄储层水平井地质导向着陆技术

四川盆地川中地区磨溪气田中三叠统雷一段为泥质白云岩、膏质白云岩、石膏频繁互层,地质录井分层困难,雷一¹中亚段有效储层为针孔白云岩,厚度较薄（仅2~6 m）,井眼轨迹在薄储层顶部准确着陆的风险巨大。为此,开展了随钻测井与电缆测井的伽马和深、浅相位电阻率信息相关性分析,建立了能够准确地反映所钻岩性的曲线形态。利用地质构造图、地震剖面、随钻测井信息、岩屑录井等资料,建立钻前井眼轨迹着陆姿态地质模型;实钻中考虑到随钻测井工具的仪器测量点距离钻头有10~13 m距离,将岩屑录井与随钻测井信息进行综合应用,准确地跟踪正钻的标志岩性,及时修正储层垂深,精细调整井眼轨迹,有效地保证了水平井井眼轨迹在储层顶部准确着陆,形成了磨溪气田雷一¹中亚段薄储层的地质导向着陆技术。该项技术的现场应用降低了钻穿储层而必须填井侧钻、水平段一开始钻进就进行大幅度的轨迹调整等钻井风险,为该气田水平井高效开发做出了贡献。     

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。     

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。     

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。     

碳酸盐岩分析在吉木萨尔凹陷致密油勘探中的应用

准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育大套致密油层,由于岩性复杂,碎屑岩和碳酸盐岩层薄且频繁交替,加之水平井钻井工艺复杂和水平段长,致使岩屑细小,影响了常规地质录井岩性鉴定、地层划分及水平井地质导向的准确性。钻探现场利用碳酸盐岩分析仪获取岩屑中方解石和白云石的矿物含量,结合区域地质、油气显示和实钻地层岩性特征进行层位卡取,采取连续分析碳酸盐岩含量的变化特征、结合优质储集层油气显示特征和岩性特征的方法指导水平井地质导向。现场十余口井的实际应用表明,碳酸盐岩分析在吉木萨尔凹陷致密油勘探中可作为岩性识别、地层卡取和水平井地质导向的一种有效录井方法。     

自然伽马能谱录井技术在页岩气开发中的应用

目前气体钻井、PDC钻头+旋转导向等钻井新工艺被广泛地运用于页岩气平台的水平井中,使得岩屑十分细碎,甚至呈粉末状,致使岩屑录井对地层岩性难以识别,增大了页岩气储层跟踪、解释的难度,导致前期部分页岩气井Ⅰ类储层钻遇率不高,直接影响水平井单井产量和最终采出量。为此,针对四川盆地下志留统龙马溪组页岩储层的特点,将自然伽马能谱录井新技术应用于页岩气勘探开发中。自然伽马能谱录井资料具有以下优势:①适应性强,可分析钻井新技术条件下地层特征变化,进行地层对比与划分,判断优质页岩段;②及时性好,可随钻准确识别龙马溪组储层,确定水平井巷道位置,实时调整井眼轨迹,保障优质页岩储层钻遇率;③针对性强,建立了页岩气储层有机碳含量计算方法,并结合区域储层分类标准划分页岩气储层。现场应用效果表明,采用自然伽马能谱录井有效地实现了页岩储层有机碳含量的随钻定量解释,解决了页岩气小层划分的难题,为辅助水平井地质导向、保障页岩气储层钻遇率提供了有力的技术支持。     

元素录井技术在SY1井随钻导向中的应用

SY 1井位于大民屯凹陷中央洼陷带,该工区沙四时期受强烈断裂运动影响导致砂体横向变化大,直接影响了勘探成效。传统地质导向中的钻时、气测、岩性、随钻GR在该区块水平井随钻导向中应用效果差,成为制约SY区块发展的瓶颈。应用元素录井技术,通过选取特征微量元素(Ca、Fe、Mg、Ti、S、P、K、Mn)及Si/Al元素比值追踪井轨迹钻遇层位,形成元素层位划分及对比方法,可以准确识别储集层岩性,实现了井轨迹实时跟踪对比及调整,进而提高了优势储集层的钻遇率,表明元素录井技术在指导随钻导向上具有独特的优势及潜力。     

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。     

川西雷口坡组气藏录井地质导向方法研究与应用

川西雷口坡组气藏水平井通过小层元素、气测录井特征精细对比及岩屑薄片镜下鉴定岩性,拟定储集层入窗前3个标志层,刻画入窗后储集层内部5个致密夹层,分类研究储集层上翘、下倾方向倾角计算方法,建立并应用地质导向模型,跟踪实钻标志层、夹层深度与倾角变化,优化模型、调整轨迹,形成了山前带复杂构造与非均质碳酸盐岩气藏录井地质导向方法...     

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%。     

随钻伽马及元素含量曲线特征分析技术在页岩气井导向中的应用

常规录井技术方法已不能满足非常规页岩气井勘探开发的需求。根据不同品质的页岩储集层中岩样的放射性强度及各类矿物元素含量不同的特征,运用随钻伽马能谱及元素含量曲线特征分析技术,切实解决了中靶前目标储集层及靶点深度位置准确预测难、页岩储集层纵向优劣变化及横向分布识别不清等难题。该技术为水平段轨迹动态导向、判断页岩储集层位置、预测优质储集层顶底界面、轨迹优化调整及提高优质页岩储集层钻遇率提供了有效的技术支撑。     

长宁地区页岩储集层录井随钻解释评价方法

页岩气作为四川油气开发的新领域,资料少、区域研究薄弱,随钻解释评价方法欠缺。长宁地区页岩气水平井随钻参数少,仅有随钻自然伽马和录井参数作为主要解释依据,这无疑增大了随钻解释评价的难度。随着页岩气勘探开发的不断深入,迫切需要建立一种具有地区适用性的页岩储集层随钻评价方法,指导水平井地质导向以提高优质页岩储集层钻遇率。通过对长宁地区岩心、岩屑分析化验和测井、录井资料的综合分析,对页岩储集层评价参数——有机碳含量、脆性矿物含量、孔隙度、含水饱和度与自然伽马及录井随钻参数(包括全烃、钻时、元素、岩屑自然伽马能谱录井参数等)进行了相关性研究,建立了页岩储集层评价参数的定量计算方法,并结合区域页岩储集层分类标准形成了随钻评价方法。现场应用表明,该方法可有效实现页岩储集层的随钻定量评价,为地质导向决策提供有力依据。     

碳酸盐岩古潜山风化壳随钻快速识别

针对碳酸盐岩古潜山风化壳随钻快速识别在古潜山勘探中的重要性及利用传统录井方法难以准确识别地层岩性的现状,在各种岩石化学成分和碳酸盐岩古潜山风化壳附近地层元素特征、元素组合特征及元素录井技术原理、工艺流程等分析基础上,通过现场应用和室内分析认为,元素录井分析研究结果,结合地质分析及钻井工程特征,能够较准确地快速识别古潜山风化壳,元素录井技术可为随钻快速识别古潜山风化壳提供科学依据,在碳酸盐岩古潜山油气勘探开发中具有良好的应用前景。