淺談元素錄井在冀東油田的推廣應(yīng)用

【摘要】傳統(tǒng)錄井對(duì)巖性的識(shí)別主要靠人直接觀察或輔以放大鏡觀察，獲取定性的描述資料，這已不能滿足當(dāng)前復(fù)雜油氣藏勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)的要求，同時(shí)鉆井工程工藝發(fā)展造成巖屑細(xì)小，給常規(guī)錄井巖性識(shí)別帶來(lái)難題，為此冀東油田開(kāi)展了元素錄井試驗(yàn)，根據(jù)7口井的試驗(yàn)性研究成果表明，利用元素錄井技術(shù)在卡取潛山界面具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性，至今元素錄井已在冀東油田所有的水平井和探井中推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】元素錄井；冀東油田；潛山

元素錄井也稱X射線熒光。不同的原子具有與之相對(duì)應(yīng)的特征X射線，即原子的特征X射線（X熒光）具有物質(zhì)定性的“指紋效應(yīng)”，而被測(cè)物質(zhì)的X射線熒光強(qiáng)度與元素含量間具有確定的函數(shù)關(guān)系。因此，用X射線熒光方法可以對(duì)巖石的化學(xué)成分進(jìn)行定性和定量分析。

一、元素錄井的應(yīng)用

（1）鋁土巖的識(shí)別。鋁土巖主要是主要由含鋁硅酸鹽礦物受強(qiáng)烈化學(xué)風(fēng)化、半風(fēng)化后，直接沉積或經(jīng)陸解作用而成，常含雜質(zhì)CaO、MgO、SiO2等。從成因上可以分為原地殘積（有時(shí)可能為崩塌堆積形成）和搬運(yùn)沉積兩種類型。原地殘積型鋁土巖一般純度不高，含雜質(zhì)多，顏色以棕、褐色者居多，與一般泥巖很難區(qū)分，通過(guò)元素錄井，根據(jù)其鐵鋁含量的高低，定名為鋁土巖或鐵鋁質(zhì)泥巖，能予以準(zhǔn)確區(qū)分；沉積型鋁土巖溶解作用充分，純度高，一般沉積于巖溶洼地、湖泊、海灣、潟湖盆地，顏色一般顯淺灰白色。準(zhǔn)確識(shí)別出鋁土巖，對(duì)于預(yù)測(cè)和卡準(zhǔn)潛山界面具有重要意義，是進(jìn)入潛山前的標(biāo)志性巖性。其在元素錄井曲線上的特征為高鐵高鋁，鉆遇潛山前發(fā)現(xiàn)鋁土巖，說(shuō)明離潛山已經(jīng)很近了，錄井隊(duì)須密切關(guān)注巖性變化。（2）花崗巖的識(shí)別。花崗巖的主要礦物成份為石英、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、角閃石。經(jīng)過(guò)風(fēng)化、構(gòu)造作用的形成裂縫、孔洞的花崗巖也可作為良好的油氣儲(chǔ)集空間。堡古1井是一口以太古界花崗巖潛山為主要目的層的重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)探井，卡準(zhǔn)潛山界面對(duì)下步鉆井施工意義非凡。由于花崗巖致密堅(jiān)硬，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，其中的元素很難流失，因此，可以從較易溶解流失的K元素與極穩(wěn)定的Si元素之間的組合關(guān)系來(lái)區(qū)分花崗巖和沉積形成的砂礫巖。堡古1井4909m以上砂礫巖由于K元素溶解流失，K、Si元素含量差別大，在元素曲線上表現(xiàn)較大的幅差；4909m以下為花崗巖本體，K元素基本沒(méi)有流失，在元素曲線上K、Si基本重合，Na元素含量顯著抬升（花崗巖中的鈉長(zhǎng)石所致，鉆井取心驗(yàn)證該段花崗巖，以灰白色為主，非常見(jiàn)的淺棕紅色）。

二、元素錄井在冀東油田潛山卡層中的應(yīng)用

南堡油田潛山油氣藏主要分布在奧陶系碳酸鹽巖地層，奧陶系潛山被下第三系砂泥巖地層直接覆蓋，并形成角度不整合，在鉆探不同構(gòu)造單元的潛山油氣藏時(shí)，在潛山頂部附近的下第三系砂泥巖剖面中，常常存在薄層“過(guò)路灰?guī)r”，在元素曲線特征上表現(xiàn)為Ga和Ma元素逐漸升高的過(guò)渡帶。因此，本文將南堡油田潛山進(jìn)山類型分為兩大類，一類是元素過(guò)渡型進(jìn)山，有過(guò)渡帶，代表井是南堡1-85、南堡1-86等；另一類是元素突變型進(jìn)山，無(wú)過(guò)渡帶，代表井是南堡2-82、南堡1-86等，現(xiàn)以南堡1-85井及南堡2-82井兩口井論述兩種不同進(jìn)山類型的元素變化特征。（1）過(guò)渡型進(jìn)山。南堡1-85井在鉆至4041～4055m井段，Ca、Mg、P元素(相對(duì))含量升高，元素曲線由低位升至高位，Si元素含量降低，且Mg元素大于Ca元素的含量，此時(shí)懷疑進(jìn)入奧陶系潛山，但經(jīng)鉆井取心驗(yàn)證為白云質(zhì)砂礫巖，也就是上面提到的“過(guò)路灰?guī)r”，因此判斷未進(jìn)入奧陶系潛山。鉆至井深4068m以后，Mg、Ca和P元素含量逐步升高，且Mg元素等于或小于Ca元素的含量，元素灰?guī)r特征明顯，由此判斷已進(jìn)入奧陶系潛山，經(jīng)完鉆測(cè)井后，證實(shí)為潛山灰?guī)r。這種“過(guò)路灰?guī)r”常常干擾到我們對(duì)進(jìn)山的判斷，而且出現(xiàn)的深度距離潛山頂面較近，一般在30m左右，但經(jīng)過(guò)Mg、Ca等元素對(duì)照，還是可以準(zhǔn)確地卡取過(guò)渡型的潛山界面。（2）突變型進(jìn)山。南堡2-82井鉆至井深4878m時(shí)，Ca、Cr、P和Cl含量升高，元素曲線由低位升至高位，Mg元素?zé)o明顯變化，Si、Fe、Al和K含量降低，元素曲線由高位降至低位，判斷進(jìn)入奧陶系潛山。但在潛山頂部百米范圍內(nèi)均為泥巖，無(wú)“過(guò)路灰?guī)r”形成的過(guò)渡帶，因此不會(huì)干擾到我們對(duì)進(jìn)山的判斷，這種突變型進(jìn)山是卡準(zhǔn)潛山界面非常理想的進(jìn)山方式。

三、應(yīng)用前景

作為錄井行業(yè)的一項(xiàng)新興技術(shù)，元素錄井技術(shù)具有其他常規(guī)錄井技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）分析速度快，一個(gè)樣品從采集到出結(jié)果，一般在3～5分鐘以內(nèi)，基本是實(shí)時(shí)結(jié)果，可以及時(shí)給上級(jí)提供科學(xué)可靠的決策依據(jù)，相對(duì)于元素測(cè)井，實(shí)時(shí)性、性價(jià)比優(yōu)勢(shì)明顯。（2）對(duì)巖屑樣品要求低，完全能排除PDC鉆頭、螺桿、空氣泡沫等特殊鉆井工藝對(duì)錄井的影響。隨著冀東油田不斷加大潛山勘探力度，PDC鉆頭、空氣鉆井、泡沫鉆井等特殊鉆井工藝的使用，X射線熒光錄井技術(shù)在巖性識(shí)別、地層劃分、儲(chǔ)層的現(xiàn)場(chǎng)判斷等方面，將發(fā)揮其他錄井技術(shù)無(wú)可替代的作用。