x射线荧光录井砂泥岩地层识别方法

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1、第24卷第4期录井工程·21··工艺技术·X射线荧光录井砂泥岩地层识别方法阚留杰董国富董国杰(中国海洋石油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司)阚留杰，董国富，董国杰．X射线荧光录井砂泥岩地层识别方法．录井工程，2013，24(4)：21—23摘要PD(钻头快速钻井条件下，井底返出的岩屑细碎且混杂，常规岩屑录井难以有效识别地层岩性。针对该问题，依据岩石地球化学理论的岩石矿物元素组成及其含量，以x射线荧光录井测得的岩石矿物元素及其含量数据为基础，分别定义了反映砂岩砂质含量的si／(A1+Fe+Si+Ca)和泥岩泥质含量的(A1+Fe)A1+Fe+Si+Ca

2、)特征参数并分析了其意义，据此建立了两曲线交会图板。应用过程中，分别结合砂岩地层“一高三低”和泥岩地层“三高一低”的测井曲线辅助特征，可实现砂泥岩地层的识别。实例分析表明．利用该方法不但可以有效识别砂泥岩地层，而且通过不同砂岩或泥岩井段的对比可以反映岩性的相对纯度。关键词x射线荧光录井砂泥岩识别特征参数曲线交会辅助特征中图分类号：TE142文献标识码：AD()I：10．3969／j．issn．16729803．2O】3．04．005分析的目的_1]。0引言依据岩石地球化学理论，一般情况下，硅在砂随着油田勘探的深入推进，钻遇的地层越来越岩、硅质泥岩和碎石层中

3、含量较高；铝、铁在泥岩中复杂，岩性识别难度相应增大，而且在PDC钻头快含量高；钾在泥岩及长石砂岩中含量较高，尤其在钾速钻井条件下，井底返出的岩屑十分细碎(甚至呈粉盐中含量最高；镁、钙在白云岩中富集，含量高；钙、尘状)且混杂，因而通过常规岩屑录井识别地层岩性钡在灰岩中富集，含量高；硫、钙在膏岩中富集，含量更加困难。X射线荧光录井技术(简称XRF)是近高；磷、硫在煤层中富集，含量高；氯在盐岩中富集，年来发展起来的一项以XRF光谱分析原理为理论含量高；铝、铁、锰在风化壳中富集，含量高；硫、铁在依据、以岩屑或岩心为分析对象的岩石矿物元素及黄铁矿中富集，含量高]。因

4、此，X射线荧光录井通其含量分析技术，应用该技术不但可识别常规岩屑过对岩屑中元素种类及其含量的分析，可实现岩性录井难以识别的岩性，而且可达到具体分析岩石矿的相对定量解释，进而达到有效识别岩性的目的。物组成及其含量的目的。本文将就X射线荧光录2砂泥岩地层识别井在砂泥岩地层的识别方法进行介绍，以飨读者。X射线荧光录井在国内应用已将近1O年，根据1x射线荧光录井原理其原理，相继研制开发了图谱法、特征曲线法、数值高能X射线照射岩屑样品时，原子核外电子释法、数学地质法等解释评价方法]，但就其应用效果放出来，出现电子空位，这时处于高能态的电子会跃看，仍处于初步尝试阶段。

5、不断探索、创新与完善其迁到低能态来填补电子空位，并释放出特征X射线解释评价方法是实现x射线荧光录井有效用于石(X射线荧光)。由于不同元素产生的X射线荧光油勘探开发的前提条件，为此，结合砂泥岩地层矿物具有不同的能量与波长，利用计算机对这些X射线元素种类及其含量特征，深入研究了其中的特征曲荧光的能量或波长进行分析就可获得被分析物质的线法，应用该方法结合测井相关曲线的辅助特征，可元素种类与数量，从而达到对岩屑中元素进行定量实现砂岩、泥岩的有效识别。阚留杰工程师，1980年生，2004年毕业于大庆石油学院资源勘察专，现在中国海洋石油能源发展股份有限公司监督监理技术

6、分公司任地质作总监。通信地址：100452天津市塘沽区渤海石油路688号石油大厦A座勘探部lO楼。电话：(022)25804479。Email：kanlj2@cno一、oC．cOm．cn·22·录井程2．1曲线交会法会(前者值大、后者值小)形态；泥岩两者呈现负交会砂岩的主要矿物是石英(SiO)，由硅元素和氧(前者值小、后者值大)形态。元素组成l4]，硅元素含量通常可以代表砂岩的含量；2．2辅助特征泥岩的主要矿物为水云母、高岭石和蒙脱石，其次为与泥岩相比，砂岩在测井曲线上的响应特征为“碎屑矿物(石英、长石、云母等)、后生矿物(绿帘石、一高三低”，即自然电位(

7、SP)曲线呈高值，而自然绿泥石等)以及铁锰质和有机质L5]，泥岩中的铝元素伽马(GR)、密度、孔隙度曲线呈低值，且自然伽马值和铁元素是除硅元素外的主要元素，因而铝元素和越低砂岩越纯；而泥岩正好与其相反，呈“三高一低”铁元素含量的高低通常可表示泥质含量的多少。依的响应特征，且自然伽马值越高泥岩越纯。据上述分析，结合现场X射线荧光元素录井实践，3实例分析在砂泥岩剖面中，可将硅元素含量代表砂质含量、铝元素和铁元素含量代表泥质含量。为了有效反映砂图1是渤海某区块X一1井的XRF录井综合对质与泥质含量的相对大小，分别定义si／(Al4-Fe+比图。该井井段3588．

8、0～3627．0ITI为沙三段，其中Si4-Ca)和(A1+Fe)