辽东湾绥中X构造底砾岩录井识别特征

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绥中X构造位于辽东湾坳陷，为一个呈北东走向的半背斜构造，西侧以辽西大断层为界与辽西凹陷相邻，东侧呈斜坡逐渐向辽中凹陷过渡。

辽东湾坳陷是渤海湾盆地重要的油气勘探区之一，已成为中国东部重要的能源基地[１]。

辽东湾地区馆陶组为一套冲积扇和辫状河的陆源粗碎屑沉积[2-4]
，属于均匀热沉降为主的拗陷演化阶段。

绥中X构造馆陶组底部广泛发育一套厚层砂砾岩，俗称底砾岩，属于辫状河道局部浅湖相沉积，依据绥中X构造已钻井情况揭示，该套砂岩具有粒度大、颜色杂、分选差的特征，埋深范围为海拔1100~1250m，厚度在30~90m，砾石具磨圆，泥质含量低。

由于该套地层可钻性差，对钻头及相应钻井工具有较大磨损，为了提高钻井效率，一般采用马达+聚晶金刚石复合片钻头（PDC）的钻具组合，钻底砾岩期间适当降低钻井参数进而保护钻具，钻穿底砾岩后，在起钻更换带有旋转导向、随钻测井等精密仪器的钻具组合来提高钻井效率，由于在底砾岩钻进期间没有实时测井资料，只能依托于录井技术进行底砾岩识别，如何利用录井技术精准识别底砾岩对地层对比及提升钻井效率有重要意义。

1 岩屑录井识别方法
岩屑录井是最常规的底砾岩识别方法，受到的影响因素较多，如泥浆携砂能力、PDC钻头造成的岩屑细碎、井斜大导致的岩屑返出效果差以及人为采集误差等，但是岩屑属于实物资料，通过
识别岩性的变化是最直观的地层变化依据，根据以往钻井经验，底砾岩与上覆地层含砾细砂岩成分基本一致，最大的区别是颜色及粒度，底砾岩与下伏东营组泥岩由于岩性发生变化，因此区分度大。

由于岩屑录井的影响因素较多，往往有一定的滞后性，现场一般在捞取到较明显的砂砾岩或泥岩后，判断底砾岩的确定性钻遇或钻穿，然后通过其他参数方法来确定准确的底砾岩界面。

2 气测录井识别方法
气测录井具有连续性、不需要人为采集等优点，由于气测录井采集的数据是泥浆中携带的地层气体，因此通过分析气测数据的变化就可以反推地层岩性的变化。

通过已钻井显示，含砾细砂岩与底砾岩区分度不大，但是底砾岩与下伏东营组泥岩的气测值区分度明显，底砾岩气测值低，一般在0.05%以下，东营组泥岩气测值一般在0.1%以上。

3 钻井参数直观识别方法
馆陶组底砾岩由于岩性为砂砾岩，相较于上覆含砾细砂岩及下伏东营组泥岩具有粒度大、分选差、可钻性差等特点，因此在钻井参数上，特别是钻时和扭矩曲线发生直接的变化。

含砾细砂岩具有低钻时，中等扭矩幅度，且波动幅度较小；钻遇底砾岩钻时，钻时抬升一个台阶，扭矩增大，且波动幅度增大；钻遇东营组泥岩后，钻时和扭矩都降低，且波动幅度减小。

辽东湾绥中X构造底砾岩录井识别特征
姚一冰 冯恩龙 王琦 杨洋 董国富
中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452
摘要：通过对辽东湾绥中X构造已钻井进行系统分析，对多种识别底砾岩的录井方法的优缺点进行了总结，并提出各方法的适用条件，显著提高了现场底砾岩的识别精度，进而提高了地层对比的准确性，并提升了钻井时效。

关键词：辽东湾 底砾岩 录井 识别Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｓｕｉｚｈｏｎｇ　Ｘ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｂｏｔｔｏｍ　ｃｏｎｇｌｏｍｅｒａｔｅ　ｌｏｇｇｉｎｇ　ｉｎ　Ｌｉａｏｄｏｎｇ　Ｂａｙ
Ｙａｏ　Ｙｉｂｉｎｇ，Ｆｅｎｇ　Ｅｎｌｏｎｇ，Ｗａｎｇ　Ｑｉ，　Ｙａｎｇ　Ｙａｎｇ，Ｄｏｎｇ　Ｇｕｏｆｕ
Cnooc Energy Development Co.， LTD. Engineering Technology Branch ， Tianjin 300452
Abstract ：Based on the systematic analysis of Suizhong X structure drilled in Liaodong Bay ， this paper summarizes the advantages and disadvantages of various logging methods to identify the bottom conglomerate ， and puts forward the applicable conditions of each method ， which signi ficantly improves the identi fication accuracy of the bottom conglomerate in the field ， thus improving the accuracy of formation correlation and improving the drilling time.
Keywords ：Liaodong Gulf ； Basal conglomerate ； Well logging ； Relongnization
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4 基础参数衍生识别法由上文可知，底砾岩与含砾细砂岩及泥岩的在钻井参数上有一定的区分性，但是单一的钻井参数分析影响因素较多，有一定的局限性。

针对钻井参数的特点，提出了钻井参数衍生识别法，并取得了一定的成果，如Dc指数、Sigma指数、MSE(Mechanical Specific Energy)机械比能、功指数、KI指数等。

通过衍生钻井参数法在不同程度上可以提高参数敏感性，提高解释精度，通过多方面的对比分析，发现KI指数法、MSE机械比能法、岩石强度指数法在绥中X构造底砾岩识别方面具有较好的应用效果。

4.1 KI 指数法 
KI WOB
TORQUE
ROP K I ×=
（1）
式中：WOB—钻压，t；ROP—钻时，min/m；TORQUE—扭矩，kN·m
KI指数将钻时、钻压和扭矩综合起来，是三者参数相结合，是可钻性的综合反应，相比于常规钻井指数，KI指数可以排除单项钻井参数的干扰，放大岩性对钻井参数的敏感度，可靠性高，更易于判别井底岩性。

在底砾岩KI值曲线与上覆含砾细砂岩及下伏泥岩区别明显，底砾岩相较于上覆含砾细砂岩及下浮的东营组泥岩具有较高的KI值，且波动更大。

4.2 MSE 机械比能法
6(ᵪỠ∄㜭⌅
S
u u
u u u
'LD :2%523
'LD 530
72548(06(
（2）式中：TORQUE—扭矩，kN·m；
RPM—转盘转速，r/min；ROP—钻速，m/h；Dia—钻头直径，in；WOB—钻压，t。

机械比能指钻压和扭矩破碎单位体积岩石时单位时间所需的机械能。

在钻探过程中比较常用的做法是通过改变钻井参数如钻压、顶驱转速来改变机械比能，以提高机械钻速或者在某些特殊工况中控制钻井速度。

如果其他钻井条件相同，则钻井效率一般取决于地层岩性的变化，所以机械比在一定程度上也能反映地层的可钻性，即岩性的变化。

根据钻探经验，底砾岩的机械比能明显高于含砾细砂岩和泥岩，因此通过机械比能可以有效识别馆陶组底砾岩，判断地层变化。

4.3 岩石强度指数法
ዙ⸣ᕪᓖᤷᮠ⌅
L 530
523'72548(
:2%4u u u u
O 式中：Qi—岩石强度指数，无量纲；λ—经验系数，无量纲；WOB—钻压，t；TORQUE—扭矩，kN·m；RPM—转速，rpm/min；D—井眼尺寸，in；ROP—钻速，m/h。

岩石强度指数反映了地层不同岩石的岩石骨架强度或地层的压实程度，也反映岩石的可钻性。

钻井参数的变化会直接反映地层岩性的差异，这种变化也是岩石强度的反映。

压实程度高、成岩性好、胶结致密的岩性，岩石可钻性差，岩石强度指数就大，反之强度指数就小。

因此，通过分析岩石强度指数在一定程度上可以区分底砾岩，根据已钻井经验，底砾岩可钻性差，在岩石强度指数上显示为高值，与上覆含砾细砂岩及下伏东营组泥岩区分度明显。

5 结束语
（1）辽东湾绥中X构造底砾岩在录井参数上具有显著特征，但各项参数具有不同的影响因素。

其中常规岩屑录井识别底砾岩的可靠性最高，但是影响因素多，无法精准划分岩性界面。

气测录井适用于区分底砾岩与泥岩，且精度较高，确定性强，但无法有效区分含砾细砂岩与底砾岩。

常规钻井参数直观识别法可区分含砾细砂岩、底砾岩及泥岩之间的界面，但确定性偏低，需要岩屑录井辅助判断界面；由于直观参数法参数单一，影响因素多，偶有界面区分度差的情况发生，且不适用于滑动钻进井段。

基础参数衍生识别法相对钻井参数直观识别法界面区分度更高，但是与参数直观识别法一样受限于确定性较低，需要配合岩屑录井来使用，亦不适用于滑动钻进井段。

（2）根据近两年绥中X构造底砾岩钻探经验，由于岩屑是地层实物，岩屑岩性变化是最直观且确定性最高的识别方法，但解释精度低，因此通过岩屑录井定性判定是否钻遇或钻穿底砾岩，再通过气测、钻井参数或衍生参数法等精度高但确定性偏低的方法来进行底砾岩界面判别。

近三年绥中X 构造馆陶组底砾岩识别准确率达100%，垂深误差在2m以内，有效指导了钻井工程作业，提高了钻井时效，并相应提升了地层对比精度。

参考文献
[1]钟怡江，陈洪德，徐长贵，等．辽东湾坳陷新近系馆陶组浅水三角洲的发现及其油气勘探意义[J].石油与天然气地质，2017，38(3)； 499-507．
[2] 翟光明．中国石油地质志: 胜利油田( 卷六) [M].北京:石油工业出版社，1987:139-141.
[3] 吴崇筠，薛叔浩.中国含油气盆地沉积学[M].北京:石油工业出版社，1992:158．
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