元素录井技术在辽河油田的应用

X射线荧光岩屑元素录井（XRF）技术的引进旨在解决辽河油田地层在复杂的钻井新工艺条件下的岩性准确识别难题,并建立了XRF录井资料解释方法.XRF对生产现场鉴定岩性,特别是潜山面卡取、潜山内幕特殊岩性的识别有很大帮助作用.     

X射线荧光元素录井在辽河油田的应用

X射线荧光元素录井(XRF)技术的引进旨在解决辽河油田潜山的岩性准确识别难题,通过该项技术的推广,使得在复杂的钻井新工艺条件下的岩性识别增添了新的手段,也为地质录井向定量化发展提供了新途径。从X射线荧光分析数值、曲线及元素组合等方面,对比岩性剖面,测井曲线等地质资料,建立了XRF录井资料解释方法。由应用实例证实,XRF岩屑的检测结果对生产现场鉴定岩性,特别是潜山界面卡取、潜山内幕特殊岩性的识别有很大帮助作用。随着XRF录井技术研究的深入,资料解释评价方法将会逐步完善,在油气勘探开发中将会发挥重要作用。     

元素录井技术在涪陵页岩气田勘探中的应用

以X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光仪(XRF)为主要设备的元素录井技术是近年发展起来的一项新的录井技术,能够有效解决特殊钻井条件下的细小或粉末状岩屑识别与描述难题。基于涪陵页岩气田元素录井技术应用实践认识,概括介绍了元素录井技术及其资料在海相页岩气储层岩性识别、储层密度与孔隙度计算、可改造性评价方面应用方法。涪陵页岩气田应用结果显示,元素录井岩屑矿物含量测量与实验室岩心分析结果基本一致,计算的视储层岩石密度、总孔隙度与测井、核磁共振录井处理结果基本接近,已成为页岩气井钻探的必要配套技术。     

X射线荧光录井资料基本解释方法

XRF录井技术的推广，给钻井新工艺条件下的岩性识别增添了新的手段，也为岩屑录井向定量化发展提供了新途径。从X射线荧光分析图谱、数值、曲线、元素组合及数学地质等方面，建立了XRF录井资料解释方法。以上述基本解释评价方法为基础，尝试应用XRF录井资料进行泥质含量和孔隙度的定量解释。由应用实例证实，XRF对泥质含量和孔隙度的检测结果与测井解释及化验室的分析具有较好的相关性，说明方法是可行的。从应用前景上分析，XRF在钻井现场对岩性、物性的分析识别，不仅在实时性上有优势，且方法独特，不受钻井液及钻井方式的影响。随着XRF录井技术研究的深入，资料解释评价方法将会逐步完善，在油气勘挥开发中将会发挥重要作用。     

元素录井岩性识别技术及其在渤海油田的应用

随着渤海油田勘探领域的扩大和钻井新工艺的应用,钻遇岩性复杂、录井岩屑细小、钻井速度快,给传统的录井岩性识别带来了挑战。建立了渤海油田元素录井岩性判别函数,首先利用统计学方法对典型碎屑岩、碳酸盐岩和岩浆岩的X射线荧光(XRF)录井元素组合参数进行定量化分析,筛选出对各类岩性较为敏感的元素变量组合;然后将敏感元素变量输入软件进行训练,求取不同元素变量参数的系数,建立岩性判别函数;最后根据Fisher判别准则,代入某一深度点对应的元素序列值,岩性判别函数值最大者为该深度点对应的真实岩性。在渤海油田秦皇岛区块的实例应用表明,利用本文建立的XRF元素录井岩性判别函数识别岩性准确率达80%以上,对确保海上快速钻井安全和提高钻井成功率有重要的促进和应用价值。     

元素录井在大牛地气田奥陶系水平井中的应用

针对大牛地气田奥陶系水平井岩性复杂、岩屑细碎识别困难、随钻伽马测井不能区分灰岩和白云岩等问题,采用元素录井技术,通过主量元素与不同岩性的岩石矿物成分之间的相关关系计算岩屑中的灰岩含量、白云岩含量、泥质含量和砂质含量,实现了对岩性的精确识别。元素录井方法在奥陶系水平井的应用效果明显,通过元素含量及各矿物成分含量变化特征能够及时准确地卡准地层层位,进行轨迹调整使其在设计的A靶点准确着陆;在水平段,能够及时判别岩性是储集层岩性还是围岩地层岩性或泥岩夹层,从而指导地质导向进行正确的轨迹调整,有效提高了储集层钻遇率。     

利用地层元素识别沉积岩岩性和矿物含量计算方法

地层元素测井测量得到地层岩石骨架的Si、Ca、Fe、S、Ti、Gd、Mg、K、Mn、Al等10余种元素的含量主要用于确定矿物含量和识别岩性。地层元素的解释方法是根据岩心分析资料确定地层矿物组合模型,利用最优化算法计算地层矿物含量,根据地层矿物含量识别岩性。其局限性是解释中需要根据岩心分析资料先确定矿物组合,再进行矿物计算,在没有岩心分析资料的井中确定矿物组合模型是个难题。以大量岩石物理数据作为研究基础,利用岩石的主要造岩矿物黏土、石英、长石、方解石和白云石含量的大小对沉积岩进行了重新的命名分类;分别建立单元素岩性识别图版和多元素组合岩性识别图版,并给出分类的公式;在岩性分类的基础上,建立元素含量与主要矿物含量的解释模型,从而建立了沉积岩岩性分类标准、元素识别岩性、确定矿物含量一套完整的解决方案。分析表明以上方法精度较高,可配合国产地层元素测井仪器在复杂岩性和非常规油气领域进行应用。     

松辽盆地北部深层火山岩X射线荧光元素录井识别方法

松辽盆地北部深层火山岩识别难点主要表现在岩性类别多,矿物成分复杂。同时,PDC钻头加扭力冲击器钻井、空气钻井、水平井钻井等新工艺、新技术在油气勘探中的广泛应用,也给传统岩屑录井识别岩性带来了困难。以该盆地北部深层1492块不同类型火山岩样品为研究对象,开展了X射线元素分析(XRF)识别火山岩录井方法研究,在尝试大量图板交会分析的基础上,经对各个图板反复对比与筛选,分别选择MgO与SiO_2、TiO_2与CaO、TiO_2与SiO_2、Na_2O与MgO含量参数建立了4个不同类型火山岩识别评价图板。以上述分析为基础,结合火山岩定名采用的全碱(Na_2O+K_2O)与二氧化硅(SiO_2)含量TAS图板法,可最终定名火山岩具体岩性。录井实践表明,该方法在识别不同类型火山岩的基础上,可有效识别具体岩性。     

RoqSCAN技术在川南页岩气录井中的应用效果分析

针对川南页岩气录井过程中存在的单项录井技术无法实现元素与矿物同时检测分析,以及现有录井技术难以直接获得岩石孔隙度参数的问题,现场采用RoqSCAN技术开展随钻样品的矿物、元素含量检测以及岩石图像分析,并对RoqSCAN技术在岩石组分、岩石图像方面的分析效果与ECS测井、XRF元素录井、岩屑成像录井进行了对比。结果表明:岩石组分检测方面,RoqSCAN技术与ECS测井、XRF元素录井效果基本一致;岩石图像分析精度方面,RoqSCAN技术高于现有的岩屑成像录井技术。现场应用结果表明,RoqSCAN技术实现了岩石组分与岩石图像的集成分析,在页岩气勘探开发中具有较好的推广应用价值。     

X射线元素录井与测井结合识别碳酸盐岩岩性

X射线荧光录井在一定程度上解决了细小岩屑和特殊岩性随钻识别的难题,为钻井现场岩性解释和地层评价提供了更多的依据。但前人基于X射线元素录井的岩性精细解释方法论述较少,且当地层环境复杂、井筒岩屑混杂、岩样取样间隔大、元素录井分析样品代表性差时,地层岩性的有效识别依然是困扰地质人员的难题。为此,以渤中21-23构造带的碳酸盐岩岩性为例,提出了利用常规测井资料提高元素录井元素含量纵向分辨率,利用元素俘获测井提高元素录井岩性解释精度的新方法,即相关性判别法。该方法通过实际应用与验证,能有效提高解释精度,并可实现现场快速应用推广。     

XRF元素录井技术在奥陶系古潜山识别与层位划分中的应用

XRF元素录井技术的引进旨在解决塔河油田古潜山风化壳准确识别和奥陶系层位划分难题。由于塔河油田属奥陶系碳酸盐岩缝洞型油气藏,埋藏深,平均深度在6000m左右,为缩短建井周期,工区普遍使用PDC+动力钻具、扭力冲击器等工具提高机械钻速,造成岩屑极为细碎,岩屑岩性不易识别,为录井地层划分提出了一个难题。通过在塔河油田18口井岩心、岩屑资料的XRF元素录井应用,依据地层特定元素组合及数值分布特征,结合区域地质特点分别建立了识别古潜山风化壳的K、Ca元素含量曲线特征法和划分奥陶系地层层位的Ca元素含量与K、Fe、Al、Si 4元素含量组合曲线特征法。应用实践表明效果较好,可作为古潜山风化壳识别和层位划分的新手段。     

利用取心分析数据提高元素俘获测井矿物含量解释精度

复杂的矿物组成给测井岩性识别及矿物含量的计算带来了较大难度。对元素俘获测井资料的解释能够有效解决复杂矿物成分及含量问题。在实际解释过程中所使用的元素与矿物之间转换系数具有较强的地区性,不同地区、不同层位其转换系数差异较大。提出利用X衍射荧光和X衍射全岩实验分析数据,借助最小二乘方法和广义逆矩阵求解线性方程组,刻度得到具有地区代表性的矿物与元素之间的转换系数,利用该转换系数对实际资料进行处理,并与斯伦贝谢公司的经验转换系数的解释结果进行对比,经岩心实验数据优化的转换系数较好地改善了该地区元素俘获测井资料的矿物含量解释精度,为该地区元素俘获测井资料的有效利用提供一条新的途径。     

川东北海相天然气储集层录井综合评价技术

川东北海相天然气藏储集层是重要的勘探开发目标,由于钻井地质条件复杂,为确保录井的准确识别与评价,引入X射线荧光元素录井、核磁共振录井等新技术,结合综合录井参数开展岩性、物性以及可钻性评价形成录井综合评价技术。通过建立川东北海相天然气储集层X射线荧光元素录井岩性识别响应特征、核磁共振录井和校正的可钻性指数(B)的划分标准,利用与产能密切相关的地质指标(岩性、物性、含气性),建立综合评价系数和综合评价标准,有效解决了川东北海相超深井岩性识别与归位、油气评价等录井难题,为超深水平井长穿有效海相储集层提供了技术保障。实践证明,录井综合评价技术的推广应用,有力地支持了该地区天然气藏的勘探开发工作,较好地解决了该地区录井面临的技术难题,为复杂钻井地质条件下的录井工作提供了新的思路和方法。     

基于PCA和ReliefF的潜山界面识别方法研究

钻遇潜山的作业风险决定了潜山界面识别技术在录井中的重要地位。为解决渤中油田某构造花岗岩潜山与上覆砂砾岩岩性难以区分的难题,引入X射线元素录井和X射线全岩衍射录井技术,利用岩屑元素和矿物含量变化确定地层界面和岩性的变化,但其应用中存在各种元素和矿物分异度不够、潜山界面的变化不明显等问题。在此条件下,引入ReliefF算法、PCA降维、支持向量机等数学方法及思维,用于处理现场成果数据并构建新图板,提高潜山界面识别的分异度。通过数学方法与地质录井的结合,提出了潜山界面识别的新思路,对渤中油田某构造后续作业以及渤海地区其他潜山构造的界面识别产生积极影响。     

X射线荧光元素录井在库车克深区块岩屑岩性识别中的应用

为实现录井现场快速识别岩性,针对XRF录井分析的35种元素,选择库车克深区块17种元素开展敏感元素方差统计分析,确定9种敏感元素为Si、Fe、Al、Ca、Mn、Mg、Zr、Na、K;根据克深区块多口井岩心、岩屑元素分析,建立了基于单井单元素及元素比值的砂岩、砂泥过渡、泥岩的判别标准,并总结出岩屑岩性划分方法(图谱法、单...     

XRF元素录井技术在塔河油田提高中完井深卡取成功率中的应用

卡准奥陶系风化壳中完井深是塔河油田录井工作的重中之重。实际卡层中,随着钻井工艺PDC钻头+螺杆、PDC钻头或扭力冲击器的广泛使用,返出岩屑细碎成粉末状,颜色消除、结构破坏,肉眼无法观察分辨,给现场岩性识别和层位判定造成了困难,大大降低了卡层的成功率。针对奥陶系风化壳中完井深卡取时存在的难点,分析其客观存在原因及应对措施,探索应用XRF元素录井技术。通过在塔河油田28口井岩心、岩屑资料的XRF元素录井应用,建立了识别潜山风化壳的K、Ca元素含量曲线特征法,应用实践表明效果较好,可作为潜山风化壳识别的新手段。     

元素俘获谱测井元素相对灵敏度研究

地层元素俘获谱测井可直接、准确判断岩性,为识别复杂储层岩性、确定骨架密度、解释沉积环境、根据矿物组成计算孔隙度及渗透率等问题的解决提供了一种新的途径。而求取组成地层岩石的各元素相对灵敏度是地层元素俘获谱测井解释的关键所在。文章结合研制的地层元素俘获谱测井仪,用蒙特卡罗数值模拟的方法对其建立数值模型,并进行优化验证,得到理想的模型,进一步建立已知元素成分的刻度模拟井,计算得到硅、硫、钙、铁、钛、钆、氢和氯等元素的相对灵敏度,并与斯伦贝谢公司的地层元素测井仪的相对灵敏度比较分析,确定了可用于求解骨架元素含量计算的元素相对灵敏度,这一结果解决了元素俘获谱测井仪求解地层各元素含量分析过程中的技术难点。     

Excel函数在元素录井火山岩识别技术上的应用

利用元素录井技术可获得岩石中元素的含量,从微观上分析岩石的组分构成,但岩性的准确定名成为亟需解决的难题。为此,通过Microsoft office中Excel函数实现火山岩元素录井数据的岩性自动化判别定名,即在Excel中把火山岩元素识别的TAS图板数字公式化,结合岩性定名条件,编制火山岩元素岩性识别定名Excel工作表。现场应用实例表明,该方法操作简单、便捷,不仅达到元素岩性精确定名,还提高了工作效率,提升元素录井技术的应用效果。     

XRF元素录井在武隆区块页岩气勘探开发中的应用

考虑到页岩气与常规油气的特征不同,在重庆武隆区块页岩气的勘探中,运用X射线荧光元素分析(XRF)。通过对优质泥页岩段的录井数据、测井相关资料、实验分析数据与最终测试结果和泥页岩中各元素含量的对比分析、相关性分析,初步判断其含气性,建立脆性矿物和黏土矿物与元素含量相关性,并应用脆性矿物含量对页岩气层进行初步解释与评价,为页岩气勘探开发现场快速评价提供良好的参考依据。     

X射线荧光岩屑录井技术

针对传统岩屑录井信息量少等局限性，我国录井工作者率先将X射线荧光光谱分析技术应用于岩屑录井，开发出了具有独立知识产权的XRF岩屑录井技术。X射线荧光分析是一种对被测物质从元素成分及含量的角度进行测定的技术，以随钻获取的岩屑粉末为分析对象，从中获得元素组成（组分、含量及分布规律）信息，通过元素组合特征而识别岩性、判断划分地层，进一步开展深层次的数据分析处理，寻找与储集层物性、含油气性规律，实现评价储集层的目的。从该技术原理入手，阐述了特征X射线的产生、元素X射线的唯一性和地层岩性元素成分特点，论证了其方法的可行性。对XRF录井工艺流程、方法和影响因素进行了分析，简介了该技术数据及图谱处理软件结构和资料分析与解释思路。