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 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
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
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
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：
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
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)
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。
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
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。
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)
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。
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。
（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。
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。
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