斯伦贝谢-测井岩性识别技术与应用
国外主要测井公司介绍
国外主要测井公司介绍测井是技术密集型产业，测井仪器装备一次性投资大，投资回收期较长。
国际性的油田技术服务公司中，以测井为主营业务的公司，主要有斯仑贝谢公司、哈里伯顿公司、贝克-阿特拉斯公司，这三家公司占据90%多的测井服务市场（斯仑贝谢约占62%），哈里伯顿和贝克-阿特拉斯分别约占14%和15%）。
其他公司还有威德福公司、Tucker能源服务公司、REEVES公司和PROBE公司等等，这些公司在整体上逊色于三大公司，但在部分专项上可以与三大公司媲美。
第一节斯仑贝谢公司一、公司概况斯仑贝谢是测井行业的开山鼻祖，公司总部位于美国纽约。
经过70多年的发展，斯仑贝谢公司已成为一家除工程建设服务以外的全球性油田和信息服务超级大型企业集团，但公司主要的经营活动还是集中在石油工业，在世界上100多个国家和地区有业务往来。
公司员工60，000余人，来自140多个国家。
公司2002年总收入为135亿美元，其中测井部分年收入为56亿美元，测井研发经费4亿美元（占测井收入的7%）。
除现场作业外，斯仑贝谢公司在美国、英国等地建有研发中心，作为公司经营服务的强大技术支持。
斯仑贝谢公下设三个主要的经营部门：斯仑贝谢油田服务公司：是世界上最大的油田技术服务公司，为石油和天然气工业提供宽广的技术服务和解决方案。
斯仑贝谢Sema公司：为能源工业，同时也为公共部门、电信和金融市场，提供IT咨询、系统集成、网络和基础建设服务。
斯仑贝谢西方地震服务公司：是与贝克休斯公司合作经营的公司，是世界最大的、最先进的地面地震服务公司。
斯仑贝谢公司其他方面的业务还有智能卡服务（电子付款、安全识别、公用电话、移动电话、身份证、停车系统等）、半导体测试和诊断服务、水资源服务等等。
二、斯仑贝谢油田服务公司斯仑贝谢油田服务公司是具有测井、测试、钻井、MWD/LWD和定向钻井、陆上和海上地震、井下作业和油田化学、软件开发和资料处理等多种能力的综合性油田技术服务公司，在开放的国际测井服务方面，其市场占有率达到62%左右。
美国斯伦贝谢随钻声波测井新技术
根 据 所 需 的 物 理 记 录， 可 将 声
波信号中识别出来 [1]。
波测井仪设计成一组发射器（声源），
很 多 物 质 都 有 各 自 具 体 的 声 波 用于产生特定形式的压力脉冲。最基
慢度（下表）。例如纵波通过钢材的 本 的 方 式， 也 是 各 种 声 波 测 井 仪 常
慢度是 187 微秒 / 米（57 微秒 / 英尺）。 用 的 类 型 是 单 极 子 声 源。 单 极 子 声
波快。
于快地层这种情况。
声源的测井仪记录的资料中提取。在
临界折射的纵波在井筒中产生的
如果地层的横波慢度大于井筒流 非常需要这些资料的井段通常也无法
头波以地层纵波速度传播 [3]。根据惠 体的纵波慢度（这种情况被称为慢地 获得。
更斯原理，井壁上每一点上的纵波都 层），纵波在到达井筒时仍然会发生折
单极子声源在测量慢地层横波资
偶极子声源也具有定向性，利用
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定向接收器阵列和两个互成 90°的声 源，工程师能够得到井筒周围的定向 横波资料。这种交叉偶极测井方法提 供了最大、最小应力方位，径向速度
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分布和各向异性横波资料的方向。 上世纪 80 年代引入了将快地层中
使用的单极子声源纵波和横波数据与
Jeff Alford Matt Blyth Ed Tollefsen 美国得克萨斯州休斯敦
John Crowe 雪佛龙卡宾达海湾石油有限公司 安哥拉罗安达
Julio Loreto 得克萨斯州Sugar Land
Saeed Mohammed 沙特阿拉伯宰赫兰
随钻声波测井新技术
工程师根据声波测井仪记录的声波资料以更高的安全系数提 高钻井效率，优化完井方式。LWD 声波测井仪是在上世纪 90 年 代中期问世的，能够记录纵波资料，但不能记录所有地层的横波 资料。新型 LWD 声波测井仪能记录以前无法得到的横波资料，工 程师正在利用横波资料优化钻井作业，确定最佳钻进方向，识别 具有更好完井特征的岩层。
光纤测井的特性及应用美国斯伦贝谢公司的持气率光纤传感仪
光纤测井的特性及应用蒋鹏志1. 引言测井技术又称为地球物理测井技术，是一种井下油气勘探的重要手段，是在钻探井中使用反映热、声、电、光、磁和核放射性等物理性质的仪器测量地层的各种物理信息；通过对这些信息按各自的物理原理和它们之间相互联系进行数据处理和解释，辨别地下岩石的孔隙性、渗透性和流体性质及其分布，用于发现油气藏，评估油气储量及其产量。
测井技术在油气田开发和钻井工程中有广泛的用途，是勘探煤、盐、硫、石膏、金属、地热、地下水、放射性等矿产资源的重要方法和有效手段，并应用到工程地质、灾害地质、生态环境等领域。
在油气藏勘探开发中测井技术是地质家和油气藏开发工程师的“眼睛”，通过测井获得的资料是测井评价、地质研究和油气藏开发的科学依据。
在油田的开发过程中，需要知道在产液或注水过程中有关井内流体的持性与状态的详细资料，其可靠性和准确性是至关重要的。
因此测井，是石油勘探开发过程中不可缺少的重要环节。
矿场地球物理测井是通过定量测定井下钻穿地层的电、声、光、核、热、力等物理信息，用以判断地层的岩性及流体的性质，确定油、气、水层的位置，定量解释油、气层的厚度，含水饱和度和储层的物性等参数，了解井下状况的一整套技术。
但传统的电子基传感器无法在井下恶劣的环境(诸如高温、高压、腐蚀、地磁地电干扰)下工作，而光纤传感器可以克服这些困难。
光纤传感器具有灵敏度高、可靠性好、原材料硅资源丰富、抗电磁干扰, 抗腐蚀、耐高压(几十兆帕以上)、电绝缘性能好、可绕曲、防爆、频带宽、损耗低等优点，可以高精度地测量井筒和井场环境参数。
同时，光纤传感器具有分布式测量能力，可以给出被测量空间的剖面信息。
而且，光纤传感器横截面积小，外形短，在井筒中占据空间极小。
它还便于与计算机相连，实现智能化和远距离监控。
2.理论上的预期优势（1）温度监测井内检测区剖面的温度变化可以与其他地面采集的资料（流量、含水、井口压力等）以及裸眼测井曲线对比，从而为操作者提供井下各种参数变化的定性和定量信息。
斯伦贝谢-测井岩性识别技术与应用(1)共32页
地层对比
对比深度以补心海 拔深度对齐。第一 道为ECS 计算的铁 元素的含量；第二 道为ECS 计算的钙 元素的含量；第三 道为ECS 计算的岩 性剖面。图中可以 明显看出，白垩系 与侏罗系以一套砂 岩、泥质砂岩为界 ，在钙曲线上表现 为上高下低，是一 个明显的界面。头 屯河组和西山窑组 的界面在铁曲线上 表现为上低下高， 在钙曲线上表现为 上高下低，特征非 常明显，头屯河组 以砂岩、泥质砂岩 结束。
采集NPLC-B
伽马谱
Maximum Tool Dia
3-3/8 in.
Pressure, Temperature
20 kpsi, 175 oC
剥谱处T理ool length, Weight
元素产额 8 ft, 128 lb
Power
50 W
闭合氧环分析
干元素比重
Si, Ca, Fe, S, Ti, Gd
沉积分析
铁元素的变化与沉积的关系
沉积岩中铁的来源主要为母岩的风化、剥蚀产物，其主要以胶体溶液 搬运，在化学和生物化学作用下沉积下来。湖泊是其较重要的沉积场所， 尤其是湖岸沼泽地带更为富集。我国“沼铁矿”常与煤系地层共生。选择 每口井各层系泥岩段铁值的变化做交会图 。
为什么选泥岩段？ 1、微量元素含量高。 2、泥岩中的元素是母岩化学风化的产物选择性沉积的结果，所以， 可以利用元素的特征推测沉积环境。 3、砂岩元素的组成主要反映岩石的岩屑、矿物的成分，一定程度上 可反映母岩的性质和搬运距离，而不反映沉积环境对元素聚散的影响。
岩性识别
碳酸盐岩
岩心分析数据表明： XX13～XX20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。
斯伦贝谢水平井随钻测井地质导向技术介绍
?proVISION 随钻核磁共 振
?sonicVISION 随钻声波
?seismicVISION 随钻地
震
geoVISION 侧向电阻率
? 适用于高导电性泥浆环境 ? 提供包括钻头，环形电极以及3 个方位聚焦纽扣电极的电阻率 ? 高分辨率侧向测井减小了邻层的影响 ? 钻头电阻率提供实时下套管和取心点的选择 ? 三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像，可解决复
10 5/8” Bit Size
9 7/8”-8 ? ” Bit Sizes
6 ? ”-5 3/4” Bit Sizes
26”-17 ? ”Bit Sizes
14 ? ”- 12 ?” Bit Sizes
10 5/8” Bit Size
9 7/8”-8 ?” Bit Sizes
6 ? ”- 5 3/4” Bit Sizes
碳酸岩）评价, 裂缝宽度和渗透性评估Stoneley
?快速横波用于分析岩石机械特性
?随钻测井技术_Scope 系列
?EcoScope 多功能随钻测井
?StethoScope 随钻地层压力测 量
? PeriScope15 随钻方位性地层边界测量
?MicroScope 微电阻率成像
EcoScope – 多功能随钻测井
?钻井优化技术_旋转导向系统
更平滑的轨迹，更规则的井眼，更快的速度
PowerDrive Xtra
第一代旋转导向系统 全程全部旋转 累积进尺超过一千万 英尺
PowerDrive X5
同样原理
提高工具可靠性与 钻井表现，增加近 钻头井斜、伽玛
26”-17 ? ”Bit Sizes
国外斯伦贝谢电缆测井新技术与应用
斯伦贝谢测井技术的主要发展阶段 -适应油气藏勘探开发的需要
1990年以前
1990年-2000年 2000年-2006年
常规三组合
PeX+元素 声、电成像
扫描 Scanner 系列
SonicScanner MR/RtScanner
2006年-2015年
扫描 Scanner系 列+无化学源新
电缆测井新技术与应用
基于传统“三组合”测井的储层测井解释模型
油气 骨架 粘土
水
W体水a积te模r型 骨架（75%-85%） 流体-水/油气（15%-25%）
传统的9条曲线三组合 测井
自然伽玛-自然电位-井径：储 层
油气 密度-中子-声波：孔隙度
电阻率（深/中/浅）：饱和
粘土
度
岩性密度/介电/核磁
元素能谱测井的原理和过程– 矿物组份和总有机碳量化
将元素干重曲线处理 解释得到矿物组份、 骨架特征参数和总有 机碳含量（TOC)
最新元素测井仪器 - 岩性扫描测井 LithoScanner
仪器设计的创新与突破 高性能的中子发生器（PNG），其输出中子 速度高达每秒3×108个，是普通中子管的2 倍、化学源的8倍以上 掺铈溴化镧（LaBr3:Ce）大晶体探测器， 精度比锗酸铋（BGO）探测器提高两倍以上， 在不牺牲光谱分辨率条件下处理超过每秒 2,500,000计数的计数率，同时高低温性能 优越 改善了原有元素测量精度和准确度
海相
陆相
海陆过渡相
复杂储层的地层测井解释模型
矿物骨架
孔隙
流体类型
体积模型
骨架（>90%） 流体-水/油气（<10%）
传统的9条曲线三组合测 井
大斜度水平井生产测井技术(斯伦贝谢)
大斜度/水平井生产测井技术Schlumberger Private斯伦贝谢Schlumberger Private水平井生产所面临的挑战•初期产量较高•含水上升快•产量递减快•产液剖面测量难•井段产液不均匀•措施作业难•有效期较短…主要难点：¾井下多相流态复杂¾产液剖面测量仪器¾仪器传输方式Schlumberger Private油水均匀混合 速度剖面光滑 持率线性变化 单相水在底部，分散相油在顶部速度和持率变化剧烈水有可能回流分层流动，油水分异呈单相井斜微变，相速度和持率剧变井斜<20°井斜20°～85°井斜85°～95°复杂多相流流态－油水两相流试验Schlumberger Private水平井产液剖面测量－流体扫描成像Flow Scanner具有5个微转子测量分层流速,6对光学和电阻探针测量分层三相持率,实时监测数据质量Schlumberger PrivateFlow Scanner* 仪器示意图H y dra u l i c a c t u a t o r F l ow S c a n n e r *4 MS5 O P、5E P1 mi n i s p i n n e r , 1o p t i c a l p r o b e , 1e l e c t r i c a lp r o b e Minispinner cartridgewith integrated one-wire detectorFluid local velocityOptical GHOST*probesGas holdupElectrical FloView*probesWater holdup5 ft11 ftSchlumberger PrivateFlow Scanner* 流速传感器相速度－Minispinner最新技术；5个微型转子流量计垂直于井轴方向分布； 直接测量气相速度；电动短节扫描转子流量计，精确测定相速度。
斯伦贝谢随钻测井高清
项目成功发现了潜在的油藏，提高了油田的开采效率，为投资者带来 了可观的经济回报。
案例二：某页岩气开发项目
案例概述
某页岩气开发项目面临复杂的地质条件和储层特性，需要精确的 地质信息以指导开发。
技术应用
采用斯伦贝谢随钻测井高清技术，实时监测地层变化，获取高分 辨率的地质数据，为制定开发方案提供依据。
特点
该技术具有高分辨率、高精度、实时性强等特点，能够提供准确的地下信息， 帮助石油工程师更好地了解地下情况，优化钻井设计和提高石油产量。
技术发展历程
起源
斯伦贝谢随钻测井高清技术起源于20世纪90年代，当时石 油工业面临勘探难度不断增加的问题，需要更先进的技术 来提高钻井效率和石油产量。
发展历程
经过多年的研发和技术改进，斯伦贝谢随钻测井高清技术 逐渐成熟，并开始广泛应用于全球范围内的石油勘探和开 发项目。
高清成像技术
利用高分辨率传感器和信 号处理技术，获取高清晰 度的井下图像。
图像增强处理
通过数字图像处理技术， 对井下图像进行增强、去 噪、锐化等处理，提高图 像质量。
实时传输
利用高速数据传输技术， 将井下高清图像实时传输 到地面，为现场作业提供 及时、准确的井下信息。
随钻测井技术原理
1 2 3
随钻测井定义
油田开发
在油田开发过程中，该技术可以实时监测油藏动态，了解油藏分布和储 量情况，为油田开发提供重要的决策依据。
03
矿产资源勘探
除了石油勘探和开发领域，斯伦贝谢随钻测井高清技术还可以应用于矿
产资源勘探领域，如煤、天然气等矿产资源的勘探和开发。
02
斯伦贝谢随钻测井高清技术原理
高清成像原理
01
斯伦贝谢-ECS测井岩性识别技术与应用..
DecisionXpress 阵列侧向输入图
DecisionXpress 质量控制图
成果图
闭合氧环分析
干元素比重
Si, Ca, Fe, S, Ti, Gd
谱岩性分析
干岩性比重
泥、碳酸盐岩、QFM、硬石膏、。。。
ECS的适用性
ECS 可在以下环境提供岩性资料: 淡水，饱和盐水或油基泥浆 含重晶石泥浆 氯化钾泥浆 含气泥浆 含气地层 不规则的井眼 高温井眼 (保温瓶保护)
沉积分析
ECS可用于沉积分析
在自然界迁移、沉积过程中，沉积物与水介质间存在着 极为复杂的化学平衡。一些元素在脱离母岩迁移再沉积时， 由于各元素自身化学性质不同，使它们沉积时在区域产生分 异。如果在地质时期环境相对稳定，其元素间的分异平衡也 相应的保持稳定。直到环境改变(如物质来源、迁移距离、 气候、生物活动、大地构造运动、火山活动等等)之后，则 会建立另一种与其相适应新的化学动态平衡。也就是说，不 同地质时期沉积岩中一些元素丰度及组合特征的变化能够反 应出当时沉积环境的变化情况。这就为ECS测井资料研究沉 积环境提供了参考依据 。
L o g S c a le
Fe
ECS 仪器和数据处理流程
AmBe Source
BGO Crystal and PMT Boron Sleeve
6.6 ft
测速: 1800 ft/hr Specifications 纵向分辨率 : 1.5 ft General Conveyance Wireline, Coile 井眼流体 : 任何流体 ECS Maximum Tool 5.0 in. 仪器尺寸 : 5.0 inDia O. D. Pressure, Temperature 20 kpsi, 175 oC 长度: Maximum Internal 6.6 ft Temp 60 oC ( for log 100 oC (PMT d oF（175 oC） 最大温度 : 350 Tool length, Weight 6.6 ft, 135 lb Maximum Hole Size 16 in. 最大压力 : 20,000 psi Minimum Hole Size 6 in. Radioactive Source 16 Ci, 241AmB 最小井眼尺寸 : 6.00 in Logging Speed 1800 ft/h
斯伦贝谢随钻测井新技术
GR
井径 Sigma
能谱测量 结果
电阻率
密度
中子 PEF
密度成像
ELAN 剖面
正确的骨架密度减少了密 度孔隙度的不确定性
XX00
能谱骨架密度
改良孔隙度
骨架密度和计算的密度孔
隙度与取芯得到的参数比
XX05
较吻合
XX10
岩心骨架密度
岩心孔隙度
XX15
XX20
XX25
NXB –Slide # : 21 Date : 08-Dec-2009
斯伦贝谢LWD新技术介绍
聂向斌 北亚区随钻测井专家 2009年12月8日
议题
; 斯伦贝谢LWD技术发展概况 多功能随钻测井仪EcoScope 高分辨率随钻侧向电阻率成像仪MicroScope 深探测储层边界探测仪PeriScope 随钻地层压力测试仪StethoScope 四极子随钻阵列声波测井仪SonicScope
随钻测井西格马的应用优势
骨架
∑0
砂岩 = 4.3 白云岩 = 4.7
灰岩 = 7.1 石膏 = 12
泥岩
5
10
15
20
25
30
35
40
流体
气
油 淡水
水
45
50
矿化度
鉴定储层物性
• 代替伽马标识泥岩
替代电阻率确定油气饱和度
• 可供选择的饱和度计算法 • 低阻储层评价(LRP)
估计’m’ 和 ‘n’值以及地层水矿化度
NXB –Slide # : 5 Date : 08-Dec-2009
斯伦贝谢30多年钻井和测量技术发展
1998:
6.75-in. ISONIC 工具 PowerPlan* 定向井设计平台
斯伦贝谢新技术简介_2009-06-01
25 m
水平井
26 Lou
导眼井
地表地震图像
Schlumberger Public Schlumberger Public
原计划井眼
实钻井眼
处理结果
x
x
27 Lou
地表地震图像
25 m
水利压裂监测 (HFM) 简介
可在裂缝生成过程中绘制 水力压裂裂缝系统三维图 。 这一服务能够对增产作业 引发的微地震活动进行探 测，并对微地震相对于增 产作业井的位置进行三维 空间定位。
28 Lou
Schlumberger Public Schlumberger Public
HFM 基本原理
设置
– VSI仪器在观测井中 – 压裂井与观测井间距小于 600米
作业
– 持续的微地震监测 – 实时的探测和处理（延时30秒 ） – 处理后的裂缝位置可进行三维 显示
• 裂缝高度、长度、方位
Schlumberger Public Schlumberger Public
上下煤层被 压开， 压开，导致 试气出水？ 试气出水？
储层段上下隔层遮挡 条件良好， 资料显示 条件良好，DSI资料显示 未压开煤层， 未压开煤层，主要为储 层产水
4
Lou
压裂裂缝高度预测与套后DSI检测结果对比
声波过套管测井的局限性
套管及水泥胶接的影响 裸眼井大井眼的影响 套管尺寸的限制
Schlumberger Public Schlumberger Public
井间测量技术
电磁波、地震
其他新技术
BARS, HFM
2 Lou
过套管地层评价解决方案 ABC – Analysis Behind Casing
斯伦贝谢水平井随钻测井地质导向技术介绍 共25页
方法2,方位成像技术
方法3：深边界探测技术
Courtesy of Statoil Veslefrikk Field
Real Time Boundary Direction
22
Real Time Distance to Boundary
目录
斯伦贝谢钻井与随钻地质导向技术简介
斯伦贝谢随钻地质导向定义 斯伦贝谢钻井与随钻地质导向技术核心 斯伦贝谢主要随钻地质导向技术及在国内气藏中应用
14 ¾” -12 ¼” Bit Sizes
10 5/8” Bit Size
9 7/8” -8 ½” Bit Sizes
6 ½” -5 3/4” Bit Sizes
Xceed
vorteX
独特的工作原理 减少与井壁接触 更高的改变井轨能 力，近钻头井斜
井下附加动力 可使用X5或Xceed 承受更大钻压，输出 更高扭矩
红色的曲预线期代反表应模拟 的预期AcA反tAucac应tltuuloaagllslloodggossnot
maddtcoohnnmooottdeled
AnmmlAnmoocogaocottsttuducdum.l实线maeoahealgall测不mmlalelmmmloseoolt.ltodgc曲吻oaodggocaosghdtssdghtdcl线合.cleos.eoehsdhlg与llegdoeedsdsd模doon..o拟t 曲
质导向 实时方向性伽马测量
sonicVISION 声波
新的高能宽带发射器: 4-25Khz
sonicVISION memory
更强的地层信号,可兼容频率用于地层耦合,
声波孔隙度
这种频宽使得斯通利波能够用于快地层（如
斯伦贝谢公司新一代测井仪器—Scanner家族
斯伦贝谢公司新一代测井仪器—Scanner家族斯伦贝谢公司新一代测井仪器Scanner家族于2006年正式投入油田服务，其家族成员包括MR Scanner、Rt Scanner- Scanner 、Sonic Scanner、 Flow Scanner、Isolation Scanner。
各种仪器已在油田投入使用，取得了很好的效果，为研究疑难储层提供了重要手段。
我们将该家族各仪器的性能逐一介绍如下：1．新型核磁共振测井仪MR Scanner斯伦贝谢公司2006年新推出了Scanner家族的成员—核磁共振仪器MR Scanner，该仪器采用偏心梯度设计，具有多种探测深度、测量结果不受井眼条件的影响、能进行流体表征等特点。
在低阻、低对比度储层的评价中具有较大优势。
MR Scanner 测井仪的主要优点包括：测量结果不受储层破坏带的影响；可以通过径向剖面来识别流体及环境的影响；可以应用到井眼不规则或者薄的泥饼储层评价中；降低了钻井时间。
MR Scanner仪器的主要特性偏心，梯度设计；多种探测深度，最深可达4 in, 而且测量结果不受井眼大小及形状的影响；纵向分辨率为7.5 ft；最大测速可达 3600 ft/h；具有良好的油气表征能力；可以得到不同探测深度下的横向弛豫时间(T2)、纵向弛豫时间(T1)以及扩散分布。
2．三分量感应测井仪Rt ScannerRt Scanner仪器可以同时测量纵向和横向电阻率以及地层倾角和方位角的信息。
它能够提供多种探测深度上的三维测井信息。
通过这些信息增强了储层的含烃和含水饱和度解释模型的精度，使计算的结果更符合地层实际情况。
尤其是在薄层,各向异性或断层中的计算结果将更加准确。
该仪器具有六个三维的芯片,每一个芯片上面都安装了三个定位线圈以测量不同深度地层的纵向电阻率Rt和横向电阻率Rh。
在每两个线圈之间都安装了三个单轴接收器用以完全表征从三维芯片上传递到井眼中的信号。
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沉积分析
ECS可用于沉积分析
在自然界迁移、沉积过程中，沉积物与水介质间存在着 极为复杂的化学平衡。一些元素在脱离母岩迁移再沉积时， 由于各元素自身化学性质不同，使它们沉积时在区域产生分 异。如果在地质时期环境相对稳定，其元素间的分异平衡也 相应的保持稳定。直到环境改变(如物质来源、迁移距离、 气候、生物活动、大地构造运动、火山活动等等)之后，则 会建立另一种与其相适应新的化学动态平衡。也就是说，不 同地质时期沉积岩中一些元素丰度及组合特征的变化能够反 应出当时沉积环境的变化情况。这就为ECS测井资料研究沉 积环境提供了参考依据 。
沉积分析
铁元素的变化与沉积的关系
沉积岩中铁的来源主要为母岩的风化、剥蚀产物，其主要以胶体溶液 搬运，在化学和生物化学作用下沉积下来。湖泊是其较重要的沉积场所， 尤其是湖岸沼泽地带更为富集。我国“沼铁矿”常与煤系地层共生。选择 每口井各层系泥岩段铁值的变化做交会图 。 为什么选泥岩段？
1、微量元素含量高。 2、泥岩中的元素是母岩化学风化的产物选择性沉积的结果，所以， 可以利用元素的特征推测沉积环境。 3、砂岩元素的组成主要反映岩石的岩屑、矿物的成分，一定程度上 可反映母岩的性质和搬运距离，而不反映沉积环境对元素聚散的影响。
沉积分析
J2x J3q J2t K J1b
J1s
彩44井 Fe-Al 交会图
沉积分析
J1s J2t
J2x
J1b
J3q
K
彩45井 Fe-Al 交会图
沉积分析
J2x J3q J2t
J1b
J1s
K
彩501井 Fe-Al 交会图
沉积分析
纵轴为Al元素，表明选取的井段为泥岩，横轴为Fe元素 ，Fe元素的变化有以下特点：闭合氧环分析Fra bibliotek干元素比重
Si, Ca, Fe, S, Ti, Gd
谱岩性分析
干岩性比重
泥、碳酸盐岩、QFM、硬石膏、。。。
ECS的适用性
ECS 可在以下环境提供岩性资料: 淡水，饱和盐水或油基泥浆 含重晶石泥浆 氯化钾泥浆 含气泥浆 含气地层 不规则的井眼 高温井眼 (保温瓶保护)
彩501井岩性识别图版（Fe-Si-clay)
横轴为硅曲线，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。
彩45井岩性识别图版（Fe-Si-clay)
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。
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。
地层对比
对比深度以补心海 拔深度对齐。第一 道为 ECS 计算的铁 元素的含量；第二 道为 ECS 计算的钙 元素的含量；第三 道为 ECS 计算的岩 性剖面。图中可以 明显看出，白垩系 与侏罗系以一套砂 岩、泥质砂岩为界 ，在钙曲线上表现 为上高下低，是一 个明显的界面。头 屯河组和西山窑组 的界面在铁曲线上 表现为上低下高， 在钙曲线上表现为 上高下低，特征非 常明显，头屯河组 以砂岩、泥质砂岩 结束。
斯伦贝谢 数据与咨询服务 2004.02.21
主要内容
ECS原理及仪器 ECS资料用于岩性识别 ECS资料用于地层对比 ECS资料用于沉积分析 DecisionXpress简介
ECS 的伽马能谱 非弹性散射与俘获
Gd H Si Cl In e la s t ic
非弹性散射
0 50 100 150 200 250
岩性识别
常规曲线难以识别碳酸盐岩
岩性识别
伊利石 伊蒙间层
碳酸盐岩
岩性识别
碳酸盐岩
岩心分析数据表明： XX13～XX20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。
XX98～XX14米试油： 10.6方/天。
岩性识别
ECS识别岩性
501
彩44井岩性识别图版（Fe-Si-clay)
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 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 (KINT) 和束缚水饱和度 (SWI) 根据孔隙
度和矿物组份，用K-Lamda 渗透率方程计算.
DecisionXpress 阵列感应输入图
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
平均值0.04 平均值0.052
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0.053
沉积分析
高钙反映： 1、湖相（特高钙则 为灰岩），河流相多为泥 质胶结。
2、干旱、偏咸水环
境。
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。
DecisionXpress 阵列侧向输入图
DecisionXpress 质量控制图
成果图
Detector 3x4 in. BGO
Electronics Heat Sink Internal Dewar Flask
采集 NPLC-B
伽马谱
Maximum Tool Dia 3-3/8 in. Pressure, Temperature 20 kpsi, 175 oC Tool length, Weight 剥谱处理 元素产额 8 ft, 128 lb Power 50 W
（1）三口井特征基本一致，可以分为三个群落；
（2）J1b、J2x Fe铁元素分布面积大，含量高; （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。
Log Scale
Fe
ECS 仪器和数据处理流程
AmBe Source
BGO Crystal and PMT Boron Sleeve
6.6 ft
测速: 1800 ft/hr Specifications 纵向分辨率 : 1.5 ft General Conveyance Wireline, Coile 井眼流体 : 任何流体 ECS Maximum Tool 5.0 in. 仪器尺寸 : 5.0 inDia O. D. Pressure, Temperature 20 kpsi, 175 oC 长度: Maximum Internal 6.6 ft Temp 60 oC ( for log 100 oC (PMT d oF（175 oC） 最大温度 : 350 Tool length, Weight 6.6 ft, 135 lb Maximum Hole Size 16 in. 最大压力 : 20,000 psi Minimum Hole Size 6 in. Radioactive Source 16 Ci, 241AmB 最小井眼尺寸 : 6.00 in Logging Speed 1800 ft/h
多井对比图（K1h13-J1b)
地层对比
从左至右： GR,CLAY,LITH,Fe, 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&Fe可 以分辨出 CAI45,CAI46井下 部砂层中部发育泥 岩（砂质泥岩）层 。
沉积分析
DecisionXpress
概 述
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 一种固定的Dlis文件 (基于Unix系统)
应
用
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.
原
理
ECS 提供多个矿物和骨架参数