元素录井技术应用研究课件

1、X射线元素录井技术应用研究华北石油局录井公司20199 北京华北石油局录井公司1 前言2 X射线元素录井技术原理3 X射线元素录井技术理论与试验基础4 X射线元素录井技术应用方法研究5 X射线元素录井技术探索性研究汇报提纲华北石油局录井公司X射线元素录井技术由我公司通过对承担的中石化项目X射线荧光随钻录井技术研究（2019.12009.12）的实施引进到地质行业并开始逐步推广应用。X射线荧光技术引进到地质录井行业最基本的目的是解决细碎岩屑岩性识别的问题，并推动录井技术向定量化方向发展。前 言华北石油局录井公司目前我公司将此项技术在鄂尔多斯盆地的内部区块及冀东、川东北、新疆等外部市场成功应用推广

2、，取得较好效果。在项目的研究、应用推广的过程中，我公司研制出适合地质行业应用的X射线荧光录井仪器，并已经在内部成功应用。前 言华北石油局录井公司 当高能X射线轰击样品时，原子核外电子释放出来，出现电子空位。这时处于高能态电子会跃迁到低能态来填补电子空位，并释放出来的特征X射线（X射线荧光）。不同的元素产生的X射线荧光具有不同能量与波长，对这些X射线荧光的能量或波长进行分析就可知道被分析物质的元素种类与数量。X射线录井技术原理11号元素Na到92号元素U 华北石油局录井公司X射线元素录井技术理论基础与试验基础X射线技术岩性解释理论基础矿物类别分子式火成岩沉积岩变质岩石英SiO2长石(K,Na,C

3、a)AlSi3O8云母K(Mg,Fe,Al)3AlSi3O8OH2角闪石(Ca,Na)2-3(Mg,Fe,Al)5(Si,Al)Si3O112OH2辉石Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6橄榄石(Mg,Fe)2SiO4高岭石Al4Si4O10OH8蒙脱石(Na,Ca)(H2O)4(Al2-x,Mgx)2(Si,Al)4O10(OH)2伊利石K0.75(Al1.75,Mg,Fe)Si3.5Al0.5O10(OH)2海绿石(K,Na,Ca)1.2-2(Fe,Al,Mg)4Si7-7.6Al0.4-1O20OH4绿泥石(Mg,Fe,Al)3(Al,Si)4O10OH2(Mg,Fe,Al)2O

4、H6方解石CaCO3白云石CaMgCO32组成三大岩的主要矿物列表 矿物学基础华北石油局录井公司X射线技术岩性解释理论基础母岩风化产物是构成主要沉积岩的基本物质。母岩风化过程中元素的活化迁移主要表现在一些元素的淋滤分散和另一些元素的残积富集。风化带中的元素可分为五类：1)最易迁移元素：Cl、Br、I、S；2)易迁移元素：Ca、Mg、Na、F、Sr、K、Zn、Pb；3)迁移元素：Cu、Ni、Co、Mo、V、Mn、P、Si（硅酸盐中）4)弱迁移元素：Fe、AL、Ti、Se。5)几乎不迁移元素：Si(石英中)。岩石地球化学基础 本项目在镇泾区块共选择了69个岩心样品，分别对其进行薄片分析、常规实验室

5、物性分析、XRF元素分析，并相互进行比较验证。 X射线技术岩性解释试验基础元素含量与岩石中相应矿物含量的实验基础相关系数石英长石岩屑方解石Si0.9157Al0.65890.8071Fe0.83650.6874Ca0.8488通过散点图也可以看出，总体上，Si、Al、Fe、Ca与其相应矿物之间都有较好的相关性，长8砂体石英含量相对最少，长石、岩屑含量相对最多，长6砂体石英、长石、岩屑的含量基本处在长8、延安组之间，局部点高于延安组。 X射线技术岩性解释试验基础元素含量与岩石中相应矿物含量的实验验证X射线元素录井技术应用方法研究华北石油局录井公司选择Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca

6、、Fe、Mn、Ti共12种元素。重点关注Si、 Al、 Fe、 Ca、 Mg、S、K、Ti共8种元素。X射线分析的元素选取华北石油局录井公司岩性解释图谱法D28-3井不同岩性图谱特征华北石油局录井公司岩性解释图谱法华北石油局录井公司岩性解释判别图版Si-Na交汇图华北石油局录井公司岩性解释曲线法砂泥岩解释D85井不同岩性曲线特征华北石油局录井公司元素岩性解释曲线法碳酸盐岩解释D87井灰岩、云岩元素曲线特征岩性解释曲线法D70井煤层元素曲线特征煤层特征华北石油局录井公司岩性解释曲线法D66井石膏元素曲线特征石膏特征华北石油局录井公司沙河街组主要火山岩发育段 本组火山岩段Si含量在19.0422.

7、3%，换算成SiO2在35.647.9%。在根据火山岩划分标准，以及参照地球化学统计的各岩性si-fe交会图板，本井段火山岩属于超基性基性火山岩。岩性解释曲线法火山岩的判断如图为hh10井元素曲线图与镇泾区块长7油层组油页岩对比剖面图，可以看出，高S是油页岩的主要特征。岩性解释曲线法油页岩特征华北石油局录井公司岩性解释定量解释含量计算原则： XSH + XSAND + XLIME + XDOLO + XTS=100%绘制剖面图XSH华北石油局录井公司D70井岩性解释实例：地层判别D70井地层相关性分析（斜率 截距）相关性分析法华北石油局录井公司相关分析法解决地层划分难题实例华北石油局录井公司N

8、P5-98井Si-K相关分析图华北石油局录井公司地层判别D井S1段元素分析图特殊岩性法华北石油局录井公司地层判别D1-4-160井曲线变化特征岩性组合法华北石油局录井公司地层判别元素曲线在地层界线处都具有较明显的变化。如图，在东营组底部3855m左右Ti、Cr元素都出现一个异常高点，Ca元素整体呈一个微小的抬高趋势，Fe元素在整体上呈一个微小的降低趋势。特征元素法华北石油局录井公司地层判别奥陶系风化面铝土岩特征 自40614068m，Ti、Mn、Cr、Fe、Al呈明显异常高值，此段铝元素含量最高到9.53%，铁元素含量最高到21.58%，换算成氧化物含量，Al2O3为18.0%，Fe2O3为3

9、0.8%。此段在电测曲线上表现为异常高伽玛值。结合我公司在鄂尔多斯盆地古风化壳上遇到的类似情况，以及查阅相关文献资料，得知此段为华北地区普遍存在的，位于寒武系或奥陶系古侵蚀面上、赋存于石炭系本溪组中的一水硬铝石型铝土矿。 华北石油局录井公司NP1-89井NP1-85井沙河街铝土岩沙河街铝土岩铝土岩是风化壳卡取的重有辅助手段华北石油局录井公司地层判别1、长4+5主要为泥岩，具有异常高的Fe、Mn含量是其主要特征；2、长6其顶部砂岩较纯，具有着明显的低Fe高Si的特点；3、长7整体具有高Ca含量的特点。底部油页岩具有高S、P的特点；4、长8-1，其元素曲线特点是，砂体虽表现出低Fe高Si的特点，但

10、其幅度明显不如长6砂体。 组段特征法Hh265井XRF元素曲线图 华北石油局录井公司 D1-4-1 DK33 D1-1-31 D1-1-66GR、LLDFe、Si地层对比D66井储层评价 -曲线交汇法曲线交汇判断砂泥岩、评价砂体华北石油局录井公司储层分析评价因灰质含量高影响了储层的含油气性-ZJ5-12华北石油局录井公司DP27H井录井地质导向效果图在录井地质导向中的应用华北石油局录井公司华北石油局录井公司X射线元素录井技术探索性研究元素组合特征在沉积相分析方面的探索HH10井沉积相特征图 华北石油局录井公司通过Ca元素含量分布对比图可以看出，由于长7是盆地发育的鼎盛时期，湖进范围最为广泛，因而Ca元素的含量也最多。 单元素纵横向分布特征-Ca 沉积相分析方面的探索华北石油局录井公司分析水体变化华北石油局录井公