淺談元素錄井在冀東油田的推廣應用

【摘要】傳統錄井對巖性的識別主要靠人直接觀察或輔以放大鏡觀察，獲取定性的描述資料，這已不能滿足當前復雜油氣藏勘探開發形勢的要求，同時鉆井工程工藝發展造成巖屑細小，給常規錄井巖性識別帶來難題，為此冀東油田開展了元素錄井試驗，根據7口井的試驗性研究成果表明，利用元素錄井技術在卡取潛山界面具有技術和經濟可行性，至今元素錄井已在冀東油田所有的水平井和探井中推廣應用。

【關鍵詞】元素錄井；冀東油田；潛山

元素錄井也稱X射線熒光。不同的原子具有與之相對應的特征X射線，即原子的特征X射線（X熒光）具有物質定性的“指紋效應”，而被測物質的X射線熒光強度與元素含量間具有確定的函數關系。因此，用X射線熒光方法可以對巖石的化學成分進行定性和定量分析。

一、元素錄井的應用

（1）鋁土巖的識別。鋁土巖主要是主要由含鋁硅酸鹽礦物受強烈化學風化、半風化后，直接沉積或經陸解作用而成，常含雜質CaO、MgO、SiO2等。從成因上可以分為原地殘積（有時可能為崩塌堆積形成）和搬運沉積兩種類型。原地殘積型鋁土巖一般純度不高，含雜質多，顏色以棕、褐色者居多，與一般泥巖很難區分，通過元素錄井，根據其鐵鋁含量的高低，定名為鋁土巖或鐵鋁質泥巖，能予以準確區分；沉積型鋁土巖溶解作用充分，純度高，一般沉積于巖溶洼地、湖泊、海灣、潟湖盆地，顏色一般顯淺灰白色。準確識別出鋁土巖，對于預測和卡準潛山界面具有重要意義，是進入潛山前的標志性巖性。其在元素錄井曲線上的特征為高鐵高鋁，鉆遇潛山前發現鋁土巖，說明離潛山已經很近了，錄井隊須密切關注巖性變化。（2）花崗巖的識別。花崗巖的主要礦物成份為石英、鉀長石、鈉長石、角閃石。經過風化、構造作用的形成裂縫、孔洞的花崗巖也可作為良好的油氣儲集空間。堡古1井是一口以太古界花崗巖潛山為主要目的層的重點風險探井，卡準潛山界面對下步鉆井施工意義非凡。由于花崗巖致密堅硬，抗風化能力強，其中的元素很難流失，因此，可以從較易溶解流失的K元素與極穩定的Si元素之間的組合關系來區分花崗巖和沉積形成的砂礫巖。堡古1井4909m以上砂礫巖由于K元素溶解流失，K、Si元素含量差別大，在元素曲線上表現較大的幅差；4909m以下為花崗巖本體，K元素基本沒有流失，在元素曲線上K、Si基本重合，Na元素含量顯著抬升（花崗巖中的鈉長石所致，鉆井取心驗證該段花崗巖，以灰白色為主，非常見的淺棕紅色）。

二、元素錄井在冀東油田潛山卡層中的應用

南堡油田潛山油氣藏主要分布在奧陶系碳酸鹽巖地層，奧陶系潛山被下第三系砂泥巖地層直接覆蓋，并形成角度不整合，在鉆探不同構造單元的潛山油氣藏時，在潛山頂部附近的下第三系砂泥巖剖面中，常常存在薄層“過路灰巖”，在元素曲線特征上表現為Ga和Ma元素逐漸升高的過渡帶。因此，本文將南堡油田潛山進山類型分為兩大類，一類是元素過渡型進山，有過渡帶，代表井是南堡1-85、南堡1-86等；另一類是元素突變型進山，無過渡帶，代表井是南堡2-82、南堡1-86等，現以南堡1-85井及南堡2-82井兩口井論述兩種不同進山類型的元素變化特征。（1）過渡型進山。南堡1-85井在鉆至4041～4055m井段，Ca、Mg、P元素(相對)含量升高，元素曲線由低位升至高位，Si元素含量降低，且Mg元素大于Ca元素的含量，此時懷疑進入奧陶系潛山，但經鉆井取心驗證為白云質砂礫巖，也就是上面提到的“過路灰巖”，因此判斷未進入奧陶系潛山。鉆至井深4068m以后，Mg、Ca和P元素含量逐步升高，且Mg元素等于或小于Ca元素的含量，元素灰巖特征明顯，由此判斷已進入奧陶系潛山，經完鉆測井后，證實為潛山灰巖。這種“過路灰巖”常常干擾到我們對進山的判斷，而且出現的深度距離潛山頂面較近，一般在30m左右，但經過Mg、Ca等元素對照，還是可以準確地卡取過渡型的潛山界面。（2）突變型進山。南堡2-82井鉆至井深4878m時，Ca、Cr、P和Cl含量升高，元素曲線由低位升至高位，Mg元素無明顯變化，Si、Fe、Al和K含量降低，元素曲線由高位降至低位，判斷進入奧陶系潛山。但在潛山頂部百米范圍內均為泥巖，無“過路灰巖”形成的過渡帶，因此不會干擾到我們對進山的判斷，這種突變型進山是卡準潛山界面非常理想的進山方式。

三、應用前景

作為錄井行業的一項新興技術，元素錄井技術具有其他常規錄井技術無可比擬的優勢，主要表現在以下幾個方面：（1）分析速度快，一個樣品從采集到出結果，一般在3～5分鐘以內，基本是實時結果，可以及時給上級提供科學可靠的決策依據，相對于元素測井，實時性、性價比優勢明顯。（2）對巖屑樣品要求低，完全能排除PDC鉆頭、螺桿、空氣泡沫等特殊鉆井工藝對錄井的影響。隨著冀東油田不斷加大潛山勘探力度，PDC鉆頭、空氣鉆井、泡沫鉆井等特殊鉆井工藝的使用，X射線熒光錄井技術在巖性識別、地層劃分、儲層的現場判斷等方面，將發揮其他錄井技術無可替代的作用。