斯伦贝谢-ECS测井岩性识别技术与应用

1、斯伦贝谢斯伦贝谢 数据与咨询服务数据与咨询服务 2004.02.21 主要内容 ECS原理及仪器原理及仪器 ECS资料用于岩性识别资料用于岩性识别 ECS资料用于地层对比资料用于地层对比 ECS资料用于沉积分析资料用于沉积分析 DecisionXpress简介简介 ECS 的伽马能谱 非弹性散射与俘获 050100150200250 Inelastic H C l S i F e G d Log Scale 非弹性散射 ECS 仪器和数据处理流程 AmBe Source BGO Crystal and PMT Boron Sleeve Electronics Heat Sink Interna

2、l Dewar Flask 测速测速:1800 ft/hr 纵向分辨率纵向分辨率:1.5 ft 井眼流体井眼流体:任何流体任何流体 仪器尺寸仪器尺寸:5.0 in O. D. 长度长度:6.6 ft 最大温度最大温度:350 oF（175 oC） 最大压力最大压力:20,000 psi 最小井眼尺寸最小井眼尺寸:6.00 in 采集采集 剥谱处理剥谱处理 谱岩性分析谱岩性分析 伽马谱伽马谱 元素产额元素产额 干元素比重干元素比重 Si, Ca, Fe, S, Ti, Gd 干岩性比重干岩性比重 泥、碳酸盐岩、泥、碳酸盐岩、QFM、硬石膏、。硬石膏、。 闭合氧环分析闭合氧环分析 ECS的适用性

3、ECS 可在以下环境提供岩性资料: n淡水，饱和盐水或油基泥浆 n含重晶石泥浆 n氯化钾泥浆 n含气泥浆 n含气地层 n不规则的井眼 n高温井眼 (保温瓶保护) 岩性识别岩性识别 常规曲线难以识别碳酸盐岩 伊蒙间层 伊利石 碳酸盐岩 岩性识别岩性识别 岩性识别岩性识别 岩心分析数据表明： XX13XX20米层段 碳酸盐岩含量最高达75 ；粘土类型以伊蒙间 层为主，个别段含有少 量高岭石和绿泥石。 XX98XX14米试油 ： 10.6方/天。 碳酸盐岩 彩44井岩性识别图版（Fe-Si-clay)彩501井岩性识别图版（Fe-Si-clay) 彩45井岩性识别图版（Fe-Si-clay) 横轴为

4、硅曲线，纵轴为铝曲线 ，Z轴为铁曲线，图中彩色点 由蓝到红的变化，表示铁值由 小到大的变化,反映岩性由砂 岩到泥岩的变化。图中右下角 的点为煤层的反映。 501 ECS识别岩性岩性识别岩性识别 地层对比地层对比 从 ECS结果可以 看出：以 2892m为界 ，上部地层铁 含量大于下部 地层;钙含量大 于大于下部地 层。上部铝（ 泥质）含量较 高，下部相对 较低，薄砂层 发育。 多井对比图（K1h13-J1b) 对比深度以补心海对比深度以补心海 拔深度对齐。第一拔深度对齐。第一 道为道为ECS ECS 计算的铁计算的铁 元素的含量；第二元素的含量；第二 道为道为ECS ECS 计算的钙计算的钙

5、元素的含量；第三元素的含量；第三 道为道为ECS ECS 计算的岩计算的岩 性剖面。图中可以性剖面。图中可以 明显看出，明显看出，白垩系白垩系 与侏罗系以一套砂与侏罗系以一套砂 岩、泥质砂岩为界岩、泥质砂岩为界 ，在钙曲线上表现，在钙曲线上表现 为上高下低，是一为上高下低，是一 个明显的界面。个明显的界面。头头 屯河组屯河组和西山窑组和西山窑组 的界面在铁曲线上的界面在铁曲线上 表现为上低下高，表现为上低下高， 在钙曲线上表现为在钙曲线上表现为 上高下低，特征非上高下低，特征非 常明显，头屯河组常明显，头屯河组 以砂岩、泥质砂岩以砂岩、泥质砂岩 结束。结束。 地层对比地层对比 地层对比地层对比

6、 从左至右： GR,CLAY,LITH,F e,Ca (cai46无LITH) （1）泥质变化及 含量CLAY较GR清 晰 （2）ECS表明， 砂层可分为两套， 以薄层泥岩（砂质 泥岩）为界。上部 泥岩薄层较多。 （3）从上至下， 泥质减少 （4）从左至右， 泥质增加 （5）CLAY （3）J2t、J3q 、K铁元素分布面积小，含量低; （4）J1S Fe铁元素分布面积及含量介于上述两者之间。 从以上变化规律可以看出，J1b、J2x 可能处于沼泽环境 ；J1S 可能短期出露水面，形成局部沼泽环境。 沉积分析沉积分析 高钙反映：高钙反映： 1、湖相（特高钙、湖相（特高钙 则为灰岩），河流相多为则

7、为灰岩），河流相多为 泥质胶结。泥质胶结。 2、干旱、偏咸水、干旱、偏咸水 环境。环境。 沉积分析沉积分析 其中每口井 第一道为铁元素 曲线；第二道为 钙元素曲线；第 三道为钛元素曲 线。可以明显看 出，钙元素明显 分为三个台阶， 从上至下钙元素 降低；界面分别 为K底界、J2t底 界。说明从下到 上，沉积环境发 生变化。 沉积分析沉积分析 第二道为钙元素曲 线。可以明显看出 ，彩44井J2t2钙元 素近似为块状分布 ，说明该层沉积环 境稳定；彩501井 J2t2钙元素为层状 变化，说明该层至 少经历了2次水进 、水退的过程；彩 45井J2t2钙元素由 下至上逐渐减少， 说明水体逐渐变浅 或矿

8、化度降低。仅 从钙元素分析，说 明3口井J2t2经历了 不同的沉积变化。 沉积分析沉积分析 钡元素的变化与沉积的关系 一般而言，钡元素属于难迁移 的元素：离物源越近，钡元素含量 越高；离物源越远，钡元素含量越 低。 沉积分析沉积分析 图为3口井J2t2的钡元素分布直方图 1、从数值看，彩44井最低，可能离物源较其 他两口井远。 2、从形态看，彩44井单峰形态较明显，彩45 井次之，而彩501井不表现单峰，钡元素值大 小分布较均匀。这种现象说明，可能彩44井 J2t2为一期物源，彩501井为多期物源（每次物 源钡元素不同）。这与J2t2钙元素反映的沉积 变化很相似。 平均值0.04平均值0.05

9、2 平均值0.053 沉积分析沉积分析 沉积分析沉积分析 DecisionXpress DecisionXpress 通过PEX&ECS提供的数据， 形成完整的、高质量控制的岩石地球物理解释产品。 DecisionXpress Viewer 该模块可以让用户 在办公室重新处理 (基于PC机)。 DecisionXpress Finisher 该模块可以生成可以生成 一种固定的一种固定的Dlis文件文件 (基于Unix系统) 概概 述述 DecisionXpress 提供大量的岩性/矿物成果, 孔 隙度和含水饱和度 。 它也可以提供半定量的渗透 率及产能数据以帮助决策: MDT 测压及取样点的设计 井壁取心及弹性参数的设计 地层测试的设计 下套管、钻进或侧钻的决策 完井方案的优化. 应应 用用 ECS 提供多个矿物和骨架参数 总孔隙度总孔隙度 (PHIT) 根据PEX提供的密度和中子曲线计 算。 总含水饱和度总含水饱和度 用变化的m值，根据Waxman-Smits 方 程计算原状地层和冲洗带 (SWT, SXOT)含水饱和度 基质渗透率基质渗透率 (KIN