鄂尔多斯盆地高伽马储层测井评价

鄂尔多斯盆地高伽马储层识别研究

李高仁，郭清娅，石玉江，马昌旭

（长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710021）

摘要：针对鄂尔多斯盆地高伽马储层泥质含量定量计算难，本文分析了高自然伽马储层特征，指出了其成因为储层中矿物成分发生了变化或粘土颗粒吸附具放射性的有机分子。基于其成因和测井曲线特征介绍了ECS测井评价、中子－密度交会、基于Geoframe平台综合反演等识别方法，能有效识别高伽马砂岩储层。

关键词：高伽马储层；成因；粘土矿物；泥质含量

Identification on High Gamma Gay Reservoir of Ordos Basin

LI Gaoren GUO Qingya SHI Yujiang MA Changxu

（Research Institute of Exploration and Development,Changqing Oilfield Company, Petrochina, Xi’an Shaanxi 710021,China）

Abstract：It is difficulty that the shale content of high gamma gay reservoir in Ordos basin is calculated as rations。Through analyzing the typical characteristic of high gamma gay reservoir，it can be concluded that mineral components of reservoir are changed or organic matter with gamma gay is absorbed by clay particle. Based on its cause of high gamma gay reservoir and characteristic of log curves, ECS log evaluation, density–neutron crossing method，synthesized inversion on Geoframe etc are introduced, which can distinguish efficiently high gamma gay sandstone reservoir.

Key words：high gamma gay reservoir；Origin cause of formation；clay mineral；shale content

0 引言

受复杂放射性矿物的影响，长庆油田姬塬、白豹地区延长组、榆林地区山2等储层相继出现放射性异常现象。利用自然伽马划分储集层，解释岩性剖面适应性较差，出现高伽马砂岩或大段砂泥不分的剖面，将丢失有效储层。因此，搞清高伽马储层的成因，研究高伽马储层的有效识别方法亟待解决。

1 高伽马储层测井曲线特征

图1 典型高伽马储层测井曲线特征

所谓高伽马储层是与常规的砂岩储层相比，自然伽马呈高值，且与泥岩段接近的砂岩层。姬塬、白豹地区发现砂岩存在高自然伽马异常，整体自然伽马呈高值，无法区分有效储集层，如用自然伽马识别岩性，与取心结果不符合，将丢失储层的有效厚度。图1为长庆典型的高伽储层（红色虚框线所示），自然伽马平均值为103API，砂岩段自然伽马基值为50API，按照常规岩性识别法，此段地层岩性应解释为砂质泥岩，但该段取心岩性为褐灰色油斑细砂岩，含油面积3～35％，分析孔隙度11.85％，平均渗透率为0.7×10-3μm2，为较好的储层，自然伽马显示与取心结果不相符。

2 高伽马储层的成因分析

高伽马储层主要是地层中的矿物成分、粘土类型的变化及粘土颗粒吸附放射性有机分子引起的。盆地内姬塬长4+5、白豹长6储层放射性主要源于长石骨架颗粒，云母、高岭石等粘土矿物，榆林山2主要源于高岭石、水云母等粘土矿物。

统计姬塬、白豹高伽马砂岩储层粘土X衍射分析、薄片分析知高伽马储层①骨架颗粒中长石类矿物含量较高，长石类的含量为47.23％（表1），常规伽马储层长石类矿物含量为

38.63％,使白豹长6自然伽马整体呈高值；②具放射性的云母类矿物约占粘土体积的30％；

③高岭石含量较常规储层高, 产于沉积岩中的高岭石常含有K40，U和Th[4]；④粘土含量为

26.95％，较常规伽马储层高9.30％，其中绿泥石膜含量较高，其粘土颗粒表面能吸附有机分子。上述原因使白豹长6、姬塬长4+5储层出现高钍现象，局部出现高铀特征。榆林山2储层骨架成分为石英砂岩，砂岩中富含粘土矿物主要为高岭石，水云母等粘土矿物（表2），

表现为高钍低钾异常。放射性元素多以吸附方式、阳离子交换形式、杂质方式存在于矿物或矿物的集合体中[4]。另外，地层中放射性元素的分布规律还与成岩作用、地下水的活动等因素有关[2]。

表1 高伽马储层与常规储层部分组分对比表

（样品数67，选自姬塬长4+5、白豹长6）

表2 高伽马储层与常规储层部分组分对比表

（样品数19，选自榆林山2）

表3 粘土矿物测井特征值[2]

A1井（姬塬） A 2井（白豹）A3 井（榆林山2）

图2 高伽马储层能谱曲线特征

表3给出了常见矿物中放射性元素的含量及密度值。从表3可知粘土矿物在能谱测井中

表现为①伊利石具有明显的高钾特征；②高岭石具有明显的高钍低钾特点；③绿泥石与高岭石的矿物测井响应特征非常接近[2]。对A1、A2、A3井加测了自然伽马能谱测井项目，基于自然伽马能谱测井对砂岩高伽马储层成因进行了分析，高伽马异常的贡献主要为钍，局部出现高铀现象（图2）。

3 高伽马储层测井识别方法

3.1 地层元素俘获谱（ECS）测井

地层元素俘获谱测井利用不同的元素俘获中子的能力不同将地层中、井眼中元素H和Cl，地层骨架中Si、Ca、Fe、S、Ti等元素区分开，经过计算、处理可以得到地层中矿物含

图3 B井利用ECS和自然伽马能谱测井识别岩性

量，可识别复杂岩性地层[1]。

B井2995.34～3003.34m段取心为8米的石英砂岩，常规自然伽马测井岩性解释与取心不符。元素俘获在该段测量结果显示，储层中硅的含量在85%～90%之间，解释7.5米砂岩，与取心比较吻合(图3)。在钍—钾—去铀伽玛Z值交会图上，泥质类型主要表现为混层粘土（图4），可见自然伽马高值主要是由于粘土类型的变化引起，并非是泥质含量增大。在这种情况下，利用自然伽马计算储层泥质含量，必然导致有效厚度减小。