雷建勇
(中陕核工业集团二一一大队有限公司,安徽 池州 710024)
岩性识别对我们进行勘探开发、储层评价、研究沉积相等工作意义重大。众所周知地质条件复杂多变,井下矿产组成分布更是难以掌握。而测井技术依据电、声、核、磁等各种物理原理,采集地下信息进行处理解释对井下岩性进行划分,准确性高且成本较低。
本文通过伽马、地球物理测井方法将各种测井曲线资料运用到测井曲线定性识别岩性中,为快速确定各种地层的岩性划分提供物性依据,从而达到识别岩性的目的。
测井曲线识别岩性是利用测井曲线形态特征和曲线值相对大小,从长期生产实践中积累起来的规律性认识。测井曲线识别岩性是以岩性的物理特征来识别矿层岩性的。不同矿体其放射性、密度、硬度、电阻率等各方面的物理特征必然不同。
①各岩性伽马曲线分析:自然伽马测井是用伽马射线探测器测量矿体总的自然伽马强度,以研究钻井剖面矿层的性质。矿体的自然伽马值是由矿体中放射性核素的种类及其含量决定的,对矿体自然伽马值起决定作用。②各岩性密度分析:密度测井的原理是以放射源(Cs137源)来激发矿体,通过接收矿体的康普顿散射来确定矿体的密度,它与放射源的强度是密切相关的;砂泥岩矿剖面中砂岩矿密度一般较大;泥岩矿密度一般较小。③各岩性电阻率曲线分析:电阻率测井包括普通电阻率测井、侧向测井、感应测井(本文中电阻率为三侧向电阻率)。不同矿体电阻率不同,一般来说火成矿体由于其致密、坚硬、不含矿层所以电阻率高。④各岩性自然电位曲线分析:自然电位测井通过井壁附近产生的电场分布来判断剖面的矿层性质,主要用于砂泥岩矿剖面。由于自然电位测井在渗透层处有明显的异常显示,因此主要用来划分和评价储集层。⑤各岩性井径曲线分析:井径测井是通过测井仪测量井孔直径变化,将机械位移转化成电信号。利用测井曲线识别岩性。泥岩矿层由于钻井时泥浆何冲刷造成井壁坍塌,使实际井径大于钻头直径,出现井径扩大。
根据钻孔自然伽玛测井资料统计,研究区中主要岩性地层的伽玛照射量率具有以下主要特征:渗透性岩体(砾岩矿、粗砂岩矿、中砂岩矿、细砂岩矿)伽玛照射量率较低,平均约50API;不渗透岩石矿(粉砂岩)的伽玛照射量率较高,平均约62API。
依据测井资料统计出矿体物性参数结果如(表1)可知。①粗砂岩矿、中砂岩矿、细砂岩矿具有较高的电阻率,且随着粒级由大变小,电阻率值也相应有所下降;其自然电位、密度、井径差异不明显。②砾岩矿的密度、井径等参数与砂岩矿相比无明显差异,其电阻率较砂岩矿高,其值受岩矿的粒度、固结程度影响变化范围较大。③粉砂岩矿具有较低的视电阻率值,但井经明显比砂岩大一些。以上参数特征为利用综合测井曲线划分矿层和确定岩性提供了依据。
①密度测井的原理是以放射源(Cs137源)来激发矿体,通过接收矿体的康普顿散射来确定矿体的密度,它与放射源的强度是密切相关的;由于矿体段具有特别高的自然伽玛照射量率,因此矿体的密度测井是不准确的,在曲线形态上表现为极低的密度值。故利用密度曲线划分地层只能应用于非矿段。②泥岩矿可作为判层标准之一,具有研究区最低的电阻率,较低的密度和较高的自然电位值,电阻率曲线形态常为方波型,与其它岩性的接触多为急剧接触,部分为渐变接触。但研究区主要钻孔泥岩矿、粉砂质泥岩矿、泥质粉砂岩矿极少发育且均为簿层,因此该规律并不明显。③粗砂岩矿、中砂岩矿、细砂岩矿具有较高的电阻率,且随着粒级由大变小,电阻率值也相应有所下降;其自然电位、密度、井径差异不是十分明显,但从井径曲线形态上看,往往在岩性变化的交接部位,井径曲线存在一定变化,所以电阻率和井径的变化为划分这类矿层的主要依据。④砾岩矿的自然电位、密度、井径等参数与砂岩矿相比无明显差异,其电阻率较砂岩矿低,其值受矿体的粒度、疏松固结程度影响变化范围较大。对这类岩性的判断要综合考虑整个沉积韵律的变化规律,结合井径曲线,根据电位电阻率曲线做出判断。⑤泥质粉砂岩矿、粉砂质泥岩矿各项指标介于泥岩矿与粉砂岩矿之间,通常泥质粉砂岩矿视电阻率值稍高一些,在岩性识别上也要综合考虑整个沉积旋回的变化规律,通常这类矿层发育在粉砂岩矿与泥岩矿之间,根据电阻率与井径曲线的细微差别作出判断。
表1 新疆昌吉市硫磺沟地区铀矿主要岩性参数统计表
以上分析表明,电阻率曲线在各岩性的划分中差异最明显,因此在实际划分过程中一般以电阻率曲线为最主。
通过对研究区各种岩性地球物理参数变化规律的统计和研究,总结了该地区各岩性地球物理参数特征,对钻孔矿层划分、岩性识别和确定砂体的有效特征更加明确。综合测井参数解释的岩性剖面基本接近钻孔编录的实际情况,在某些岩性的识别、特别是界面的确定上更加准确。