鄂尔多斯盆地东北部碳酸盐岩地层的测井岩性剖面研究.docx

1、2008年1月第22卷第1期石油地质与工程PETROLEUMGEOLOGYANDENGINEERING文章编号：1673-8217(2008)01-0040-04鄂尔多斯盆地东北部碳酸盐岩地层的测井岩性剖面研究李功强微，张国成2,李保华I（1.中国石化华北石油局数字沔井站.河南新乡453700,2.河南理T.大学资源环境学院）摘要：鄂尔多斯盆地气菽是低孔、低渗气哉，储层埋藏深度较大。由于块乏地震资料.但澳1井资料相对丰富.因此测井资轩是其借居计细分析与评价的更要手段。在综合分析研究区地质条件的基础上.利用岩心观第、铸体;4片、岩性交会等各种储层研究的实验和技术.建立了研究区下古界标准井测井者性

2、剖面可以快速准确识别岩性。关键词：郛尔多斯盆地；碳酸扯岩；文会脂技术；测井岩性剖面中图分类号TE111文献标识码：A1区域地质特征鄂尔多斯盆地地处华北西部，沉积岩分布面积25X104km2o在构造上该盆地位于中国华北克拉通西部.是一个稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显的位于古老结晶变质基底之上的多旋回克拉通矩形盆地。整个盆地可以划分为六个一级构造单元：即位于盆地主体的伊陕斜坡、盆地东缘的晋西挠褶带、西部的天环坳陷、盆地北部的伊盟隆起、盆地南部的消北隆起和西缘逆冲带（图1）。本文研究区块位于伊陕斜坡构造单元内，图1鄂尔多斯盆地北部构造单元划分及研究区系统：卜“，即早古生界海相碳酸盐岩含气系统、早古生界

3、碎屑岩煤成气含气系统、三磐-侏罗系陆源碎屑岩含油气系统。上述三个含油气系统中均已发现大型油、气UL鄂尔多斯盆地具有“南油北气"的特点,盆地北部以古生界天然气勘探为主，盆地南部以中生界石油勘探为主，其中，奥陶系风化壳是下古生界天然气勘探的重点层系，目前已发现了靖边大型气田，奥陶系风化亮已探明天然气储量约3000x108m3o鄂尔多斯盆地北部卜,古生界奥陶系碳酸盐岩地层，岩性类型复杂，有白云岩、灰岩、泥云岩、泥灰岩、含云灰岩、含灰云岩等多种类型，用测井资料确定岩性及岩矿成分难度较大，常规测井方法常常难以判别，本文以岩心资料为依据，使用中子-密度交会图来作为确定岩性的主要方法。2测井的岩性

4、识别方法2.1建立岩石物理模型鄂尔多斯盆地下古生界的岩性为灰岩、白云岩、骨岩和泥岩，按上述岩性加上孔隙体积，建立碳酸盐岩的体积模型，如图2所示3°2.2岩性识别方法为了准确识别岩性，有效划分渗透层，采用下列两种技术识别岩性。2.2.1岩性一孔E女度测井曲线直接识别技术利用测井曲线（自然伽马GR、自然电位SP、井鄂尔多斯盆地中与三次主要构造运动（早古生代加里东运动、早中生代印支运动和晚中生代的燕山运动）有关的三大构造层序分别成为三个含油气收稿日期：20）7-1016;汶回日期：2007-1122作者简介：李功强.】975年生.2005年毕业于河南科技学院计算机系、在职册充生主（从小石油

5、地质、沉枳学研究.李功强等.鄂尔多斯盆地东北部碳裁盐岩地层的测井岩性剖面研究流店!一*厂灰岩白云岩骨架一图2碳酸盐测井解释模型径CALS,微电极MI八电阻率ILD）的形态特征和测井曲线值（时差、密度、孔隙度）的相对大小，依据长期生产实践中积累起来的规律性认识来识别岩性，或采用与不同岩性岩石的测井待征值相对比的方法识别岩性。该方法多用于现场利用测井资料直接识别地层岩性（表1）,岩性识别精密度不高。表1岩石骨架参敛密度/(gcm'3)中子/PU声波/(psm1)灰岩2.710156自云岩2.871.5141硬右并2.960164水1.01006202.2.2交会图技术M-N交会图是判断岩性

6、和选择岩性模型最常用的交会图，M和N分别是声波-密度和中子-密度交会图上某一岩性线的斜率。通过M-N交会图和中子-密度频率交会图覆于纯矿物岩性地层所做的M-N岩性图版上，根据其岩性资料点或岩性分布趋势线的对比分析结果准确地识别储层的岩性。此方法主要用于计算机测井数据处理与精细解释。当将研究地层的测井值标在相应的交会图版上时，根据资料点位置即可用交会图版确定该地层的岩性，如资料点落在图上某骨架点或某纯岩石线附近时，则地层即属此种岩性；当资料点落在两种骨架点或两条纯岩石线之间时则诃以认为地层是含有这两种骨架矿物的混合岩性，并根据资料点位置可用线性比例方法估计出这两种矿物成分的具体含ht（图3）。在

7、用交会图版确定地层岩性时，必须充分细致地考虑泥质、天然气及次生孔隙对资料点位置的影响，当地层含有泥质、天然气或次生孔隙度时，则资料点将要沿着一定方向偏离骨架点或纯岩石线。中国石化华北石油局数字测井站在工作中运用商业测井软件FORWARD能自动生成中子-密度交会图，但是在实际运用中遇到一个问题，F（）RWARD自动生成中子-密度交会图只能看见这一井段的整体岩性&势，而不能实时的计算每个深度4141CNL中子孔隙度图3A号井中子密度交会资料点的两种矿物成分的具体含量。在实际工作中，利用中子-密度交会图套用EXCEL的方式，可得到中子-密度交会图（图3）。对比两者的结果是相同的但解决了资料点

8、的具体深度和通过差值法计算资料点方解石和白云石的具体含危（表2）。表2A号井数据点的深度和岩性深度/m中子,密度/(Kcm_3)岩性3015.87510.1762.245因为岩石中孔隙，孔隙中含气,使密度ffi降低3020.8758.432.665方解石占61.1%,白云石占38.9%,计算密度为2.7723027.87515.6052.591方解石占38.9%.白云石占61.1%.it算密度为2.8083岩性交会实例分析3.1以A号井为例交会图具有快速、直观的优点，岩石的直观识别取决于两条或多条测井曲线之间的相关值以及一条或多条曲线的绝对值。例如，中子和密度曲线之间的幅度差有助于识别碳酸盐岩

9、和泥质砂岩。在研究区马家沟组中子-密度交会图上，可以较好识别该区的岩性。3.1.1取心地质显示井段：3016.903018.91m,视厚为2.01m°岩性为灰黑色粉晶含灰云岩，白云石含量大于87%、方解石含量12%、有机质和黄铁矿小于1%,粉晶结构，大最白云石晶粒大小在0.003-0.006mm,呈较自形菱面体状及等径粒状接触，结构均匀。油气显示：随钻气测全炷最高值2.922%,基值1.035%。井段：3019.553019.94m,视厚为0.39mo岩性为灰黑色粉品W岩，成分中白云石大于96%、方解石3%、有机质小于1%,粉品结构，岩石主要由白云石组4242石油地质与工程2008年

10、第1期成,重结晶后晶粒大小在0.030.05ruin，少数为微品状（0.010.03mm）,呈较白形菱面体状及等径粒状而相互接触。油气显示：随钻气测全炷最高值2.085%,基值1.372%。井段：3019.943020.45m,视厚为0.51m°岩性为灰黑色含砾屑微品灰岩，砾屑含量约20%,具不规则外形，粒径一般2.04.0mm,最大25.0mm,成分为微品灰岩。基质含量约80%,成分为微品占55%、泥晶25%。岩石坚硬.致密，断口参差状，滴稀盐酸强烈反应。岩心具2处缝合线构造，缝合线横贯岩心（图4）,宽约1.0mm.被泥质所充填，偶见方解石细脉.为它形晶。图4缝合线井段：3020.

11、453022.82m,视厚为2.37m0岩性为灰黑色泥-微晶灰岩，成分中方解石52%、白云石48%、黄铁矿痕量，泥-微晶结构，岩石主要特征是泥-微晶状方解石品粒大小在0.0050.05mm,相互接触,在此基质中见粉品菱面体状白云石交代方解石基质。局部偶见粉细晶方解石充填溶孔，交代白云石。色均，坚硬，致密.断口参差状,滴稀盐酸强烈反应。油气显示：随钻气测全煌最高值4.055%,基值0.954%。3.1.2岩性确定在实际工作中用EXCEL做出中子-密度交会图，可以在图4中标绘出资料点的具体深度和通过差值法计算资料点方解石和白云石的具体含量（表2）。图3所示为A号井3010.003030.00m段的

12、中子-密度交会图，图中大部分数据点落在灰岩线和云岩线之间，指示该段岩性以含云灰岩、白云质灰岩为主，少量为灰岩、云岩。灰岩线上部的资料点可能有两种成因，要么储层含气，要么存在裂缝。该层孔隙度为5.010.0%。图5为采用直方图指示灰岩纯岩性的骨架值。如图所示，该段纯灰岩声波时差值为156.0161.0Ms/m,密度值为2.71g/cn?,中子值为°.。%,其标准参数值见表3。测井中子-密度交会出的岩性与录井资料的岩性（表4）和薄片资料（图5）相对比，口J知通过测井中子-密度交会得出的岩性是正确的。3.2以B号井为例表3A号井岩矿的标准参数值岩性ATma/(psmI：>Pma/(g

13、,cm"3)Nma,%PcATs/ATc庆岩156.02.710.05.01.851.95白云岩143.02.872.04.03.01.651.80164.02.980.05.0岩盐220.02.03-2.04.1表4A号井录井油气显示数据层*井深/m视脂度/m岩性全珈基值，赊合评价253016.00-3016.900.90火黑色灰岩8.0880.998含气层263016.903018.912.01版黑色砾用微晶灰岩2.9221.035气到异常层273019.553019.940.39火黑色砾屑先晶庆岩2.0851.372气测异常层283020.453022.822.37灰黑色砾屑微

14、品氏岩4.0550.954含气层2y3024.00-3028.004.00妖黑色灰岩19.9721.476气层303031.00-3032.001.00茨黑色灰岩6.4941.912含气层313034.503035.501.00灰黑色灰岩5.6373.861含气层323065.003066.001.00浅厌色含茨云岩3.7631.109含气层333067.503068.501.00浅庆色含灰云岩6.3811.262含气层度。图6为2804.002807.00m井段的中子-密度交会图.图中该段部分点*落在白云岩线之上，指示以白云岩为主，少质含灰，孔隙度为5.0%10.0%。总体反应白云岩岩性纯，

15、具有较高的孔隙B号井的岩矿的标准参数值除Pe值外其它数值与A号井（表3）相同。测井交会得出的岩性与录井资料吻合，验证了通过测井中子-密度交会得出的岩性是正确的。43李功强等.鄂尔多斯盆地东北部碳酸盐岩地层的测井岩性剖面研究图5A号井标准灰岩中子、声波时差、密度直方图图6B号井中子一密度交会图测井岩性剖面，为区域岩性研究工作制定了标准。(2) 工作中以测井岩性剖面为基础来进行区域地层对比，细分出地层岩性段，可以快速准确地预测储层发育的岩相带。(3) 测井岩性剖面比地质录井岩性剖面有快速、直观、全井段岩性连续性好、省时省钱等特点，测井岩性剖面还可以验证录井资料的正确性和指导勘探工作的方向。参考文献

16、4研究区下古生界标准井测井岩性剖面的确定运用上述方法，以C号井为区域标准井，得到了研究区内下古生界标准井的测井剖面图作，为指导以后地质研究和测井评价的对比标准。标准井对应层位的岩性描述如下：马五段：上部云岩、泥云岩，中部灰岩、云灰岩,下部云岩、灰岩、灰云岩、泥云岩。马四段：灰岩、云灰岩为主，中部白云岩化。马三段：云岩为主，上部含石甘，下部盐岩。马二段：上部泥云岩、云岩互层，下部泥岩、泥云岩。马-段：上部云岩为主，下部泥岩、泥云岩。寒武系：云岩为主，中下部为泥云岩。太古界：变质石英岩。3结论1袁志样.部尔多斯盐地北部天然气地质M.成都：四川大学出版社.2000.15-202郝罚民.司建平.许万年.鄂尔多斯盆地北部占生代岩溶作用及有利油气勘探区块预测口.中国岩溶.1994.13(2),176-1883魏福军.朱伟.鄂尔多斯盆地塔巴庙地区二登系高分辨率层序地层学研究J.石油地质与工程.2006,20(6)：45.94孟样豪.张哨捕.李连波等.