元素錄井確定礦物含量多種方法對比研究

黃秋靜,孫建孟,王海青

(1.中國石油大學(華東)地球科學與技術學院,山東青島266580;2.山東立鼎石油科技有限公司,山東東營257000)

0 引 言

X射線熒光錄井技術是以X射線熒光分析理論、巖石化學理論為基礎,在鉆井過程中通過對鉆井巖屑的X射線熒光分析獲得地層巖石元素含量,并根據元素和元素組合特征的變化進行巖性識別和地層評價的井筒勘探技術[1-2]。研究表明,自然界中各元素、礦物的豐度差別很大,如果按元素克拉克值順序排列,前8種元素(O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg、K)就占地殼總量的98%以上,因此,也被稱為造巖元素;沉積巖中前8種礦物的總量就達到97.5%以上(其中石英含量約為31.5%,碳酸鹽礦物含量約為20.5%,云母與綠泥石含量之和約為19%,玉髓含量約為9%,黏土礦物含量約為7.5%,長石含量約為7.5%,氧化鐵含量約為3%)[3]。因而地層中幾種主要元素構成了主要的造巖礦物。這些元素與礦物之間有非常密切的關系,在地層中,礦物的化學組成是固定的,其中所含各元素的含量百分比也基本恒定[4]。以此為基礎,通過建立元素和礦物之間的轉換關系求取礦物含量。

轉換過程的關鍵是尋找元素到礦物間的合適轉換關系,進而通過一定的數學算法求解礦物含量。1986年,Herron通過地球化學測井得到的元素含量計算得到了礦物含量。Herron通過大量的實驗與統計建立了簡單的轉換模型,通過Al、Fe和K元素的含量計算得到了高嶺石、伊利石和鉀長石的含量,與真實值對比精度較高,從而證明了元素和礦物之間定量關系的存在[5-6]。……