元素錄井技術(shù)在遼河太古宇潛山油藏中的應(yīng)用

宋雨平

中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司錄井公司，遼寧 盤錦

元素錄井技術(shù)在遼河太古宇潛山油藏中的應(yīng)用

宋雨平

中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司錄井公司，遼寧 盤錦

太古宇變質(zhì)巖潛山內(nèi)幕油藏的發(fā)現(xiàn)是遼河坳陷勘探的重大突破，在近幾年遼河勘探的實踐中，發(fā)現(xiàn)了多個變質(zhì)巖潛山內(nèi)幕油藏，但是隨著勘探開發(fā)程度的不斷深入，儲量及產(chǎn)量接替成為制約該區(qū)發(fā)展的瓶頸。其原因是太古宇潛山風(fēng)化殼難以識別、潛山內(nèi)幕巖性復(fù)雜，導(dǎo)致對潛山油藏成藏機理的認(rèn)識不足。通過運用元素錄井技術(shù)，對興–馬太古宇潛山地質(zhì)資料的分析，在潛山面的卡取、潛山風(fēng)化殼的識別、潛山內(nèi)幕巖性的認(rèn)識上取得重要突破，進(jìn)而提高了潛山風(fēng)化殼的識別準(zhǔn)確率，豐富了潛山內(nèi)幕油氣藏成藏的認(rèn)識。

太古宇潛山，元素錄井技術(shù)，潛山面卡取，風(fēng)化殼識別，內(nèi)幕巖性識別

Copyright ? 2017 by author, Yangtze University and Hans Publishers Inc.

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Received: May.30th, 2017; accepted: Jun.7th, 2017; published: Oct.15th, 2017

AbstractThe discovery of reservoirs in Archean metamorphic rock buried hill was a major breakthrough in the exploration of Liaohe depression.In recent years of exploration, many metamorphic buried hill reservoirs have been found, but with the ongoing exploration and development, finding the replacement reserves was increasingly difficult, which was a bottleneck restricting the development of the area.The reason was that the weathering crust of Archean buried hill was difficult to be identified, and the lithology of inner structure of buried hill was complex, which induced an insufficient understanding on the forming mechanism of buried hill reservoirs.By using the elemental logging technology and analysis of the geological data of Xing-Ma Archean buried hill, important breakthrough is made on the identification of the buried hill surface, recognition of weathering crust in buried hill, and understanding on the lithology inside the buried hill, therefore the accuracy of recognition of weathering crust is improved.

KeywordsArchean Buried Hill, Element Logging Technology, Identification of Buried Hill,Weathering Crust Recognition, Lithology Identification inside the Buried Hill

1.引言

興–馬潛山帶位于遼河坳陷西部凹陷中段，西接盤山洼陷，東臨冷家斷階帶，南靠清水洼陷，北部為陳家洼陷，油氣源充足，成藏條件十分優(yōu)越[1][2][3][4]。該工區(qū)位于興隆臺油田下部的基巖隆起帶之上，具有中生界和太古宇潛山“雙層山”結(jié)構(gòu)。中生界巖性以火山巖、砂礫巖和角礫巖為主，中生界混合花崗巖質(zhì)角礫巖與太古宇潛山混合花崗巖區(qū)分困難。太古宇潛山巖性為變質(zhì)巖和侵入巖，不同類型巖性對油氣分布控制明顯，具有典型的內(nèi)幕油氣藏特點[5]。綜合運用元素錄井技術(shù)，在太古宇潛山面的卡取、潛山風(fēng)化殼的識別、潛山內(nèi)幕巖性的認(rèn)識上取得重要突破，從而為鉆井安全提供了保證，提高了對潛山內(nèi)幕油氣藏的認(rèn)識，為該區(qū)的進(jìn)一步勘探開發(fā)提供了很好的作用。

2.元素錄井技術(shù)應(yīng)用

2.1. 潛山面的卡取

興–馬潛山帶中生界地層多發(fā)育混合花崗巖質(zhì)角礫巖，與太古宇混合花崗巖成分、結(jié)構(gòu)相似[6]，常規(guī)地質(zhì)方法難以判別。通過對興–馬地區(qū) 15口井元素數(shù)據(jù)的分析，當(dāng)?shù)貙佑芍猩邕M(jìn)入太古宇時，Si、K、Ca、Fe、S等元素的組合出現(xiàn)變化(表1)，依據(jù)這些元素的變化及比值可以準(zhǔn)確卡取太古宇潛山面。

Table 1.The elemental data of Xing-Ma Archean buried hill surface表1.興古太古宇潛山面元素數(shù)據(jù)表

2.2. 潛山風(fēng)化殼的識別

太古宇潛山風(fēng)化殼具有孔洞發(fā)育，儲層物性好的特點。潛山風(fēng)化殼的準(zhǔn)確識別對潛山內(nèi)幕油氣藏的認(rèn)識具有非常重要的作用。運用元素錄井技術(shù)，通過分析風(fēng)化指數(shù)可以準(zhǔn)確判斷太古宇潛山風(fēng)化殼。風(fēng)化指數(shù)為風(fēng)化作用強度的一個地球化學(xué)指標(biāo)，比值越小，風(fēng)化作用越強烈。

在地質(zhì)歷史時期，太古宇地層直接暴露地表遭受風(fēng)化淋濾作用。從淺到深，風(fēng)化作用逐漸減弱并過渡到母巖[6](圖1)。通過對興–馬潛山15口井風(fēng)化殼的識別與統(tǒng)計，風(fēng)化殼的風(fēng)化指數(shù)多在0.1～0.5之間，未風(fēng)化段風(fēng)化指數(shù)基本都在0.6以上。因此，通過風(fēng)化指數(shù)可以對風(fēng)化殼進(jìn)行識別。

Figure 1.The result of elemental logging in Well Sheng xx圖1.勝××井元素錄井成果圖

2.3. 潛山內(nèi)幕巖性的識別

興–馬地區(qū)太古宇潛山主要發(fā)育混合花崗巖、片麻巖、斜長角閃巖3種變質(zhì)巖，以及中性巖、基性巖2種侵入巖。不同巖性，脆性不同，裂縫發(fā)育程度也不相同。其中，以石英、長石等淺色礦物為主的、質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的巖石易破碎，裂縫十分發(fā)育；而以角閃石和黑云母的暗色礦物為主的，質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的巖石不易破碎，裂縫不發(fā)育。因此，在3種變質(zhì)巖中，混合花崗巖裂縫最發(fā)育，片麻巖裂縫較發(fā)育，斜長角閃巖最不發(fā)育(圖2)。在2種侵入巖中，中性侵入體裂縫較發(fā)育，基性侵入體不發(fā)育。通過元素錄井技術(shù)，可以準(zhǔn)確識別潛山內(nèi)幕巖性，進(jìn)而對巖性在油藏中的控制作用有了更清楚的認(rèn)識。對潛山內(nèi)幕多期油藏的認(rèn)識和潛山的整體評價起到十分重要的作用。

Figure 2.The data of core slices with different lithogical properties from the Xinglongtai buried hill圖2.興隆臺潛山不同類型巖性巖心薄片資料

興–馬潛山主要發(fā)育混合花崗巖、片麻巖、斜長角閃巖，其礦物組成表現(xiàn)為淺色礦物逐漸減少，暗色礦物逐漸增加。因此，利用Si和Fe的交會圖，可以將這3種巖性區(qū)別開來(圖3)。混合花崗巖Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍介于 64.26%～74.39%，F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍介于 2.65%～4.84%，具有高硅低鐵的特征；片麻巖 Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍介于56.43%～61.83%，F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍介于5.44%～8.43%，具有硅值中等、鐵值中等的特征；斜長角閃巖Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍介于46.15%～51.01%，F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍介于10.67%～14.61%，具有硅值低鐵值高的特征。侵入體主要以中性和基性為主，中性侵入體為閃長巖，基性侵入體為煌斑巖。根據(jù)巖漿巖分類：通過Si和Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以加以區(qū)分。閃長巖具有Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于54.71%～59.32%，F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于 5.00%～7.75%的特征?；桶邘r Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍介于 50.74%～54.53%，F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍介于11.07%～14.16%，具有硅值低鐵值高的特征。

Figure 3.The interpretation chart board of Si-Fe element圖3.Si-Fe元素解釋圖版

元素錄井技術(shù)在興–馬潛山推廣應(yīng)用15口井，潛山面卡取準(zhǔn)確率100%，風(fēng)化殼識別準(zhǔn)確度100%，成功地識別出潛山內(nèi)幕的復(fù)雜巖性，保證了鉆井安全，并加深了潛山內(nèi)幕油氣藏的認(rèn)識。以興古 7××井為例。興古7××井是以太古宇潛山為目的層的生產(chǎn)井，該井利用元素錄井技術(shù)準(zhǔn)確卡取了太古宇潛山面，識別了潛山風(fēng)化殼，并對潛山內(nèi)幕巖性進(jìn)行了準(zhǔn)確的識別，為潛山內(nèi)幕油氣藏進(jìn)行了定性的評價。當(dāng)?shù)貙佑芍猩邕M(jìn)入太古宇時，巖性由角礫巖變?yōu)榛旌匣◢弾r，其元素數(shù)據(jù)表現(xiàn)為：Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)由60.5%升至63.5%，K質(zhì)量分?jǐn)?shù)由2.8%升至3.3%，F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)由4.8%降至2.8%，Ca質(zhì)量分?jǐn)?shù)由4.1%降至2.3%，Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)由1.8%降至1.0%，S質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.6%降至0.2%，通過元素數(shù)據(jù)的變化判定為太古宇潛山面。

在鉆至井深4296 m時，Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)由60.5%升至63.5%，K質(zhì)量分?jǐn)?shù)由2.8%升至3.3%，F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)由4.8%降至2.8%，Ca質(zhì)量分?jǐn)?shù)由4.1%降至2.3%，Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)由1.8%降至1.0%，S質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.6%降至0.2%，風(fēng)化指數(shù)由0.58逐漸增大，到井深4364 m時，風(fēng)化指數(shù)趨于穩(wěn)定。綜合判定井段4296～4364 m為風(fēng)化殼(圖4)。

Figure 4.The result of elemental logging in Well Xing’gu 7 xx圖4.興古7××井元素錄井成果圖

在鉆至井深4515 m時，Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)由58%降至52%，K質(zhì)量分?jǐn)?shù)由1.5%升至1.0%，F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)由4.8%升至6.4%，Ca質(zhì)量分?jǐn)?shù)由3.5%升至4.0%，Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)由3.1%升至3.8%。綜合判定井段4515～4668 m為閃長巖。

3.結(jié)論

通過對興–馬太古宇潛山的研究，綜合運用元素錄井技術(shù)，成功地實現(xiàn)了太古宇潛山面的卡取、潛山風(fēng)化殼的識別和潛山內(nèi)幕復(fù)雜巖性的識別。為鉆井過程提供了可靠的地質(zhì)資料，保證了鉆井安全。同時通過識別潛山內(nèi)幕復(fù)雜巖性，為潛山內(nèi)幕多期油氣藏分析提供了較全的地質(zhì)資料。通過以上研究可以較好地解決當(dāng)前潛山開發(fā)中的難題，為潛山整體評價和勘探開發(fā)提供重要資料。

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[編輯]帥群

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Application of Elemental Logging Technology in Archean Buried Hill Reservoirs of Liaohe Oilfield

Yuping Song
Logging Company of Great Wall Drilling Engineering Co., Ltd., CNPC, Panjin Liaoning

2017年5月30日；錄用日期：2017年6月7日；發(fā)布日期：2017年10月15日

宋雨平(1985-)，男，工程師，現(xiàn)從事巖石化學(xué)綜合分析與解釋工作。

文章引用: 宋雨平.元素錄井技術(shù)在遼河太古宇潛山油藏中的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報, 2017, 39(5): 132-137.

10.12677/jogt.2017.395075