元素测井资料解释及应用

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1、万方数据·84·石油仪器PETRoLEUMINSTRUMENIS2014年2月·方法研究·元素测井资料解释及应用彭智李国玉(中海油田服务股份有限公司北京)摘要：ECS元素测井是当前具有代表性的地球化学元素测井技术。文章在介绍ECS仪器刻度、解谱处理、元素干重及岩性分析等资料处理的基础上，分析了元素测井资料在识别岩性、分析沉积环境、定位套管鞋位置等方面的实际应用。关键词：元素测井；岩性分析；测井解释中图法分类号：P631．8+1文献标识码：B文章编号：1004-9134(2014)01-0084—030引言随着国内页岩气的勘探开发，作为页岩气常规测井项目的地层元素

2、测井越来越受到重视，目前国内已有元素测井仪不断问世，但元素测井资料处理及解释相对比较滞后，处理软件仍以国外软件为主。本文使用斯伦贝谢Geoframe处理平台，对ECS元素测井资料进行处理及分析。1ECS仪器刻度对仪器进行刻度，求取刻度因子(或叫偏移因子)。偏移因子指示全能峰与单逃逸峰之间相对位置的偏移量。不同的仪器，对全能峰与单逃逸峰之间相对位置的能谱响应是不同的，刻度的目的就是确定每支元素仪器对于铁的全能峰与单逃逸峰之间的实际距离。偏移因子主要用于在解谱处理前对元素标准谱进行修正。ECS刻度有两种方式【1J：(1)主刻度，在SFT-178水池里进行。如果测井时

3、没有套管段测井资料，处理过程中一般使用主刻度刻度因子。(2)在套管井段进行测井，用ECS刻度模块进行处理，得到刻度因子。但前提是必须在套管井段采集累积时间不少于4rain～5min。处理的A井，有套管段测井资料，在套管内累积记录时间约450S，用ECS刻度模块进行处理。将套管中的累积谱与参考谱进行比较，采用迭代最小化方法求取偏移因子。图l、图2分别是没使用偏移因子和使用偏移因子的170道至200道能谱对比图。图中，横坐标为能量道址，纵坐标为归一化的伽玛射线计数率，189道附近的峰是铁的全能峰，178道附近的峰是铁的单逃逸峰。通过对比可以看出，使用偏移因子后(图2

4、)两个谱的重合性更好。100_L170≮Spectrum(GainandOffsetADpliedWithoutShift)——FittedSpecm埘WithoutShift。’’’。。175180185190195200道址图1无偏移因子能谱图图2有偏移因子能谱图用卡方统计法求取偏移因子，如图3所示，横坐标为偏移因子，纵坐标为卡方值(K2)。卡方值越大，表示两者差异越大；卡方值越小，表示两者差异越小，越接近。所以K2最小值对应的横坐标就是所求取的偏移因子的值，图3中求取的偏移因子为0．635。第一作者简介：彭智，女，1978年生，2000年毕业于石油大学(华

5、东)地球探测与信息技术专业，现在中海油服油田技术研究院从事测井方法研究工作。邮编：065201一Lr姗万方数据2014年第28卷第l期彭智等：元素测井资料解释及应用·85·10．80．6毡O．4O·20—1-0．500．511．52偏移因子图3偏移因子2解谱处理测井得到的俘获伽马能谱是由多种核素生成的混合谱，解谱就是从混合谱中将每种核素的贡献分离出来[2]。解谱处理原理就是将现场测量谱与标准谱相匹配，确定标准谱的最佳线性组合，采用最小二乘逆矩阵法，经过数学处理即可得到元素的相对产额。图4是某深度点地层俘获伽马能谱图，谱线比较稳定，特征元素峰明显，氢峰在第55道址

6、附近。通过解谱处理，可以得到Si、Ca、Fe、S、Ti、Gd等元素相对产额。020406080100120140160180200220240100001000100101020406080100120140160180200220240图4地层伽马能谱图3元素干重及岩性分析10000100010010l元素产额通过氧化物闭合模型算出元素干重，再基于岩心矿物及矿物化学数据库，将元素干重转换成干重矿物组分，从而分析地层岩性。一般选取Si作为石英矿物的指示元素，Ca作为灰岩的指示元素，Mg和Ca作为白云岩的指示元素。对于复杂的矿物，则可以选取2～3种元素作为指示元素

7、，如钾长石可以选取Si、A1和K作为指示元素。对于套管段的处理应该注意，高含量的铁是套管的贡献，所以不能作为菱铁矿来处理，而是要考虑套管补偿，才能求出正确的岩性剖面。4实际应用(1)识别岩性ECS测井能确定矿物类型及含量，识别地层岩性。图5是岩性处理成果图，第1道是分析的岩性剖面，第2道是深度和GR曲线，第3至第9道分别是铝、硅、钙、铁(亚铁)、硫、钛、钆的元素干重，第10道是质量控制道。从图中可以看出，硅元素占主导，指示砂泥岩剖面，铝、硅及钙的含量分别与粘土含量、砂岩含量及灰质成分吻合性较好。lClayl0-F-MICarbonateir葡i1DxFElSid

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