錄井曲線的沉積微相識(shí)別

羅迎春

長(zhǎng)江大學(xué)錄井技術(shù)與工程研究院，湖北 荊州

錄井曲線的沉積微相識(shí)別

羅迎春

長(zhǎng)江大學(xué)錄井技術(shù)與工程研究院，湖北 荊州

根據(jù)沉積微相和沉積相預(yù)測(cè)有利相帶是勘探中常用的方法，利用錄井資料識(shí)別沉積微相，有利于快速找到勘探目標(biāo)。通過校正氣測(cè)、鉆時(shí)等錄井曲線，采用反推方法，從巖心相–測(cè)井相反推到錄井相，確定了沉積微相錄井識(shí)別圖版。研究表明，鉆時(shí)、氣測(cè)等錄井曲線對(duì)純度較高的砂巖、泥巖及煤層識(shí)別較為準(zhǔn)確，能夠反映巖石組合特征及沉積微相的變化，指導(dǎo)勘探開發(fā)工作的有效推進(jìn)。

鉆時(shí)，氣測(cè)，錄井相，沉積微相

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

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Received: Jun.23th, 2017; accepted: Aug.17th, 2017; published: Oct.15th, 2017

AbstractPredicting favorable facies belts according to the sedimentary microfacies and sedimentary facies was a commonly used method in exploration, and identifying the sedimentary microfacies based on logging data was helpful for finding the exploration target quickly.By calibrating the gas logging, drilling time and other logging curves, the mud logging facies was obtained from core facieslogging facies with the reverse method, and the sedimentary microfacies logging identification chart was established.The results show that the logging curves of drilling-time and gas logging are more accurate in identifying sandstone, mudstone and coal seam with higher purity degree, which can reflect the characteristics of rock assemblage and the changes of sedimentary microfacies, and guide the exploration and development work effectively.

KeywordsDrilling Time, Gas Logging, Mud Logging Facies, Sedimentary Microfacies

1.引言

錄井資料是鉆井的第一手資料，具有即時(shí)性等特點(diǎn)，充分挖掘錄井所反映的地質(zhì)信息，有利于控制成本，提高勘探成功率。對(duì)此，前人做出了大量努力，但有的側(cè)重于從巖心、巖屑中尋找沉積微相標(biāo)志[1][2]，有的側(cè)重于通過測(cè)錄井聯(lián)合解釋沉積微相[3]，卻很少有人直接通過錄井曲線及錄井巖性剖面來表征沉積微相，使得錄井本身的經(jīng)濟(jì)效益和價(jià)值沒有充分體現(xiàn)，鉆井成本增加，勘探時(shí)間延長(zhǎng)。

筆者通過對(duì)鄂爾多斯盆地東部臨興–神府區(qū)塊的研究發(fā)現(xiàn)，鉆時(shí)與氣測(cè)曲線能夠較為準(zhǔn)確地反映巖石組合特征，可以用錄井曲線取代測(cè)井曲線生成錄井相模式，但前提是要對(duì)錄井曲線進(jìn)行準(zhǔn)確的校正。

2.氣測(cè)資料的校正

影響氣測(cè)資料的因素很多，總體可歸納為5點(diǎn)：① 受已鉆穿未封堵的油氣層影響，起下鉆或接單根時(shí)，容易產(chǎn)生起下鉆氣、接單根氣以及單純受鉆井條件影響的空氣墊等，其表現(xiàn)形式有規(guī)律可循，一般地層氣或后效氣為一個(gè)遲到時(shí)間，空氣墊峰為一周時(shí)間，兩者間相差一個(gè)下行時(shí)間；② 受烴源巖影響，會(huì)造成氣測(cè)基值的抬升，影響后續(xù)油氣層的發(fā)現(xiàn)；③ 由于鉆井液靜止時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)在高溫高壓條件下裂解，形成假異常；④ 在鉆井取心時(shí)，由于破碎的巖石體積減小，多數(shù)情況下鉆時(shí)增加，氣測(cè)顯示降低；⑤ 還要考慮井底壓差的影響以及鉆井施工過程中鉆頭、鉆壓、排量、轉(zhuǎn)速的變化等情況[4]-[9]。

上述因素導(dǎo)致氣測(cè)曲線上規(guī)律性出現(xiàn)單根峰或雙單根峰，或氣測(cè)基值升高，或氣測(cè)顯示降低，或局部產(chǎn)生假異常等。

以鄂爾多斯東部臨興區(qū)塊石炭系–三疊系為例，分析氣測(cè)資料的校正方法。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料、前人研究成果、巖心露頭地層特征可知，該區(qū)塊上二疊統(tǒng)–第四系中基本不含烴源巖和油氣層，因此在氣測(cè)資料上有規(guī)律出現(xiàn)的單根峰多為空氣墊峰。如圖1所示，氣測(cè)曲線上單根峰每隔9～10 m出現(xiàn)一次，但峰值較小，應(yīng)為空氣墊峰。

Figure 1.The air cushion peak regularly appeared on the gas logging curve (Well Linxing 10)圖1.氣測(cè)曲線上規(guī)律性出現(xiàn)的空氣墊峰(臨興10井)

3.鉆時(shí)曲線的處理

對(duì)鉆時(shí)曲線的處理主要有橫向比例放大法、對(duì)數(shù)顯示法、微鉆時(shí)處理法等，上述方法有利于顯現(xiàn)不同巖性的細(xì)微鉆時(shí)差別，尤其微鉆時(shí)處理法有利于反映儲(chǔ)層裂縫的變化。此外，還可以通過標(biāo)準(zhǔn)化鉆時(shí)法消除鉆頭、鉆速等因素的影響，或采用鉆時(shí)全烴比值法使其能更好地反映巖性界面的變化[10][11][12][13][14]。

圖2、圖3中采用鉆時(shí)全烴比值法，相對(duì)于鉆時(shí)曲線，能更好地反映砂泥巖、煤層的變化。

Figure 2.The feature of logging curve in the lower segment of lower Shihezi formation in Well Linxing 1圖2.臨興1井下石盒子組下部測(cè)錄井曲線特征

Figure 3.The feature of logging curve Shansi formation in Well Linxing 1圖3.臨興1井山西組測(cè)錄井曲線特征

4.錄井曲線識(shí)別沉積微相

經(jīng)過校正后的氣測(cè)曲線主要與含氣性有關(guān)，它與電阻率一般對(duì)應(yīng)較好，但對(duì)巖性的反映較遲鈍；鉆時(shí)曲線的靈敏度和準(zhǔn)確度雖然不如自然伽馬曲線，但能夠較好地反映砂泥巖、煤層的變化，特別是對(duì)較純的砂巖和泥巖。但對(duì)灰?guī)r或灰質(zhì)成分較重的砂泥巖等堅(jiān)硬巖石，鉆時(shí)曲線值較大，與自然伽馬呈現(xiàn)低值是相反的。

4.1. 巖心巖性特征

從研究工區(qū)巖心資料來看，石千峰組、上石盒子組均可見到含礫粗砂巖(圖4(a)，圖4(b))，但石千峰組中礫石粒徑可達(dá)2 cm左右，而上石盒子組中礫石粒徑一般在0.5 cm左右，最大不超過1cm。結(jié)合錄井剖面可知，石千峰組的泥巖多為紫紅色，而上石盒子組泥巖顏色大多為褐灰、綠灰等灰色色調(diào)，僅在盒一段呈現(xiàn)紫紅色。表明盒一段–石千峰組為暴露環(huán)境，可能為三角洲平原–沖積平原沉積；而盒四段–盒三段為水下沉積，可能為三角洲前緣環(huán)境。

下石盒子組巖心中可見河道底部礫石滯留沉積、沖刷面等，所夾泥礫為灰黑色(圖4(c))。從錄井巖性剖面來看，泥巖顏色為灰色、褐灰色、綠灰色等灰色色調(diào)，表明下石盒子組為水下沉積環(huán)境，可能為三角洲前緣沉積。

Figure 4.The feature of typical cores from lower Shihezi formation-Shiqianfeng formation in Shenfu block圖4.神府區(qū)塊下石盒子組–石千峰組典型巖心特征

山西組巖心中可見黑灰色中薄層泥巖、炭質(zhì)泥巖夾淺灰色薄層粉砂巖，含科達(dá)木、織羊齒等植物化石(圖5(a))，錄井巖性剖面上以灰色–深灰色泥巖夾薄煤層為主，反映山西組中存在沼澤環(huán)境，可能為三角洲平原沼澤。太原組砂巖巖心(圖 5(b))中可見波狀層理(SM-04井，2217.37 m)、槽狀交錯(cuò)層理(SM-04井，2195.6 m)、蟲孔構(gòu)造(SM-5井，2055.96 m)、平行層理，含黃鐵礦的中砂巖(SM-17井，2107.2 m)，錄井巖性剖面中還可見灰色–黑灰色泥巖、灰?guī)r、煤層，反映太原組也存在沼澤環(huán)境，可能為三角洲平原沼澤。

4.2. 沉積體系劃分

沉積體系指的是成因上相關(guān)的沉積環(huán)境及沉積體的組合，即受同一物源和水動(dòng)力系統(tǒng)控制的，成因上有內(nèi)在聯(lián)系的沉積體或沉積相在空間上有規(guī)律的組合，沉積相是沉積體系的基本組成單元。

沉積體系的劃分是在沉積相劃分的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而沉積相是沉積環(huán)境及在該環(huán)境中形成的沉積巖(物)特征的綜合響應(yīng)。因此，根據(jù)構(gòu)造背景下的沉積環(huán)境和沉積物特征分析，包括沉積巖巖性、結(jié)構(gòu)、

構(gòu)造及測(cè)井電性特征來進(jìn)行沉積相識(shí)別和劃分。沉積相分析是從詳細(xì)觀察和描述相標(biāo)志開始的。相標(biāo)志指的就是最能反映沉積相的一些標(biāo)志，是進(jìn)行沉積相分析的基礎(chǔ)，早期主要指3個(gè)大類，即巖性的、古生物的和地球化學(xué)的標(biāo)志，后期隨著地球物理科學(xué)的進(jìn)步，相標(biāo)志最終演化為現(xiàn)今的4個(gè)方面：巖性標(biāo)志、古生物標(biāo)志、地球物理標(biāo)志和地球化學(xué)標(biāo)志。

該次研究主要根據(jù)巖心、錄井巖性剖面、測(cè)井曲線特征，結(jié)合前人研究成果對(duì)研究區(qū)二疊系沉積體系進(jìn)行了劃分，如表1所示。太一段–上石盒子組主要發(fā)育三角洲平原和三角洲前緣亞相，太二段為陸源障壁海岸沉積，發(fā)育潮坪、潟湖、障壁島、沼澤等亞相。

Figure 5.The feature of typical cores from Taiyuan formation-Shanxi formation in Shenfu block圖5.神府區(qū)塊太原組–山西組典型巖心特征

4.3. 測(cè)井相

不同的沉積微相具有不同的測(cè)井響應(yīng)。測(cè)井相分析包括測(cè)井響應(yīng)序列的選擇、測(cè)井響應(yīng)曲線特征分析和測(cè)井相分析。研究區(qū)主要沉積體系為陸源障壁海岸–三角洲沉積。對(duì)工區(qū)內(nèi)36口完整資料井，選擇自然伽馬曲線、陣列感應(yīng)電阻率曲線進(jìn)行測(cè)井相分析效果較好，見表2。以此為基礎(chǔ)，對(duì)工區(qū)內(nèi)36口資料較全的井進(jìn)行了單井沉積相劃分。

4.4. 錄井相

錄井曲線可以在一定程度上取代測(cè)井曲線，反映巖石組合特征，通過建立沉積微相與錄井曲線的關(guān)系，確定沉積微相的錄井相模式。圖6為三角洲前緣環(huán)境沉積微相錄井相識(shí)別圖版。對(duì)水下分流河道微相，鉆時(shí)全烴比值曲線為箱形特征，氣測(cè)曲線中高值；對(duì)席狀砂微相，鉆時(shí)全烴比值曲線為單峰狀，氣測(cè)曲線中高值；對(duì)河口砂壩微相，鉆時(shí)全烴比值曲線為指狀，氣測(cè)曲線高值。

Table 1.The division of permian depositional systems in Shenfu-Linxing block表1.神府臨興區(qū)塊二疊系沉積體系劃分

Table 2.The feature of permian logging facies in Shenfu-Linxing block表2.神府臨興區(qū)塊二疊系測(cè)井相特征

Figure 6.The mud logging identification chart of sedimentary microfacies in delta front environment圖6.三角洲前緣環(huán)境沉積微相錄井相識(shí)別圖版

圖7為三角洲平原環(huán)境沉積微相錄井相識(shí)別圖版。分支河道微相的鉆時(shí)全烴比值曲線中低值，為箱形或漏斗形，氣測(cè)曲線中高值；平原沼澤發(fā)育煤層，鉆時(shí)全烴比值曲線為低值，漏斗形，氣測(cè)曲線高值。

Figure 7.The mud logging identification chart of sedimentary microfacies in delta plain environment圖7.三角洲平原環(huán)境沉積微相錄井相識(shí)別圖版

5.結(jié)論

1)經(jīng)過校正后的氣測(cè)曲線主要與含氣性有關(guān)，它與電阻率對(duì)應(yīng)較好，但對(duì)巖性的反映較遲鈍；鉆時(shí)曲線的靈敏度和準(zhǔn)確度雖然不如自然伽馬曲線，但能夠較好地反映砂泥巖、煤層的變化，特別是對(duì)較純的砂巖和泥巖。但對(duì)灰?guī)r或灰質(zhì)成分較重的砂泥巖等堅(jiān)硬的巖石，鉆時(shí)曲線值較大，與伽馬呈現(xiàn)低值相反。

2)錄井曲線可以在一定程度上取代測(cè)井曲線，反映巖石組合特征，因此可以建立沉積微相與錄井曲線的關(guān)系，從而建立沉積微相錄井相模式。

3)直接通過錄井曲線及錄井巖性剖面來表征沉積微相，有利于充分發(fā)揮錄井本身的經(jīng)濟(jì)效益和價(jià)值，降低鉆井成本、縮短勘探時(shí)間。

References)

[1]郁萬(wàn)里.有關(guān)錄井的沉積微相研究[J].鉆采工藝, 2010, 33(S1): 104-109.

[2]徐開志, 唐勇, 王海東, 等.用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)判別沉積微相方法[J].新疆石油地質(zhì), 1999, 20(2): 127-129.

[3]廖東良, 劉江濤, 張?jiān)? 等.應(yīng)用測(cè)、錄井資料聯(lián)合識(shí)別渤南洼陷灘壩砂巖沉積微相[J].科學(xué)技術(shù)與工程, 2012,12(31): 8379-8383.

[4]陳恭洋, 王志戰(zhàn).錄井地質(zhì)學(xué)[M].北京: 石油工業(yè)出版社, 2014.

[5]宋義民, 陳永紅, 李瑞民, 等.淺談氣測(cè)錄井雙單根峰的識(shí)別[J].錄井技術(shù), 2003, 14(3): 1-12.

[6]佘明軍, 鄭俊杰, 李勝利.氣測(cè)錄井全烴曲線異常的判斷及應(yīng)用[J].錄井工程, 2010, 21(3): 48-50.

[7]鄭新衛(wèi), 劉喆, 卿華, 等.氣測(cè)錄井影響因素及校正[J].錄井工程, 2012, 23(9): 20-24.

[8]王研.氣測(cè)錄井技術(shù)在深層氣層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究[D]: [碩士學(xué)位論文].大慶: 大慶石油學(xué)院, 2008.

[9]方立亭.氣測(cè)資料在油氣水層中識(shí)別與評(píng)價(jià)的方法研究[D]: [碩士學(xué)位論文].大慶: 東北石油大學(xué), 2012.

[10]郭學(xué)增.鉆時(shí)資料與地層信息[J].石油學(xué)報(bào), 1986, 7(3): 117-122.

[11]王麗, 曹鳳俊.綜合錄井資料處理過程中微鉆時(shí)計(jì)算方法[J].錄井工程, 2011, 22(2): 5-8.

[12]李普濤.基于dc指數(shù)公式的鉆時(shí)變換方法探討[J].錄井工程, 2014, 25(1): 16-20.

[13]劉風(fēng)榮, 溫林榮.標(biāo)準(zhǔn)鉆時(shí)錄井法[J].石油鉆探技術(shù), 1996, 24(3): 14-15.

[14]馮順利.PDC鉆頭鉆進(jìn)井段鉆時(shí)與巖性對(duì)比分析[J].西部探礦工程, 2006, 18(S1): 358-359.

[編輯]龔丹

Sedimentary Microfacies Recognition from Logging Curve

Yingchun Luo
Research Institute of Logging Technology and Engineering, Yangtze University, Jingzhou Hubei

2017年6月23日；錄用日期：2017年8月17日；發(fā)布日期：2017年10月15日

羅迎春(1978-)，女，碩士，工程師，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作。

文章引用: 羅迎春.錄井曲線的沉積微相識(shí)別[J].石油天然氣學(xué)報(bào), 2017, 39(5): 255-263.

10.12677/jogt.2017.395091

知網(wǎng)檢索的兩種方式：

1.打開知網(wǎng)頁(yè)面http://kns.cnki.net/kns/brief/result.aspx?dbPrefix=WWJD下拉列表框選擇：[ISSN]，輸入期刊ISSN：2471-7185，即可查詢

2.打開知網(wǎng)首頁(yè)http://cnki.net/左側(cè)“國(guó)際文獻(xiàn)總庫(kù)”進(jìn)入，輸入文章標(biāo)題，即可查詢

投稿請(qǐng)點(diǎn)擊：http://www.hanspub.org/Submission.aspx

期刊郵箱：jogt@hanspub.org