鉆井完井測井曲線異常及其影響因素分析

鐘進(jìn)兵

摘 要 淮安鹽盆石鹽礦埋藏于地下，采用鉆井測井識別地層巖性，對巖性組合具有較好的相應(yīng)特征，分析鉆井測井曲線，研究地層測井曲線形態(tài)差異較大礦段，預(yù)示局部沉積環(huán)境變化，推斷石鹽礦層沉積期發(fā)生斷層活動。

關(guān)鍵詞 完井曲線異常;因素分析;石鹽礦

淮安鹽盆石鹽礦多賦存于地下深處，摸清地下埋藏深度等情況，以電法測井等方法判斷地下地層巖性，地質(zhì)鉆探工作方法大規(guī)模在鹽礦區(qū)實(shí)施。淮安地區(qū)石鹽礦鉆井測井多應(yīng)用于地下底層識別，未深入研究測井曲線差異較大原因，通過對鉆井測井曲線對比研究，解析斷層構(gòu)造的影響。

1淮安鹽盆礦區(qū)地質(zhì)勘查

淮安鹽盆構(gòu)造位置為揚(yáng)子淮地臺東北部，系古生代臺緣凹陷樞紐部位中生代沉積盆地，南接蘇南隆起，在晚白堊世成績巨厚赤山組，接受古近系沉積。

研究區(qū)位于淮安東南部，區(qū)塊為單斜構(gòu)造，裂隙為多組裂隙，長度小于1m，研究區(qū)石鹽礦層較多，局部構(gòu)造引起礦層厚度變化。研究區(qū)為蘇北地層分區(qū)，區(qū)內(nèi)新近系地層最為發(fā)育。鹽礦床根據(jù)沉積特征為蒸發(fā)沉積型礦床，可分為上下壓段與淡化壓段，利用資料孔鉆穿上鹽壓段至中部淡化段，上鹽壓段特征上部以棕紅色泥巖為主，可見Na2SO4，CaSO4·2H2O2，MgSO4等礦物。

地勘是礦產(chǎn)開發(fā)首個工作階段，目的是探明地礦資源。根據(jù)礦產(chǎn)儲量委員會發(fā)布《礦產(chǎn)勘查工作暫行規(guī)定》，普查階段前為區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，勘探階段后為開發(fā)地質(zhì)工作，鹽礦勘查必須遵照規(guī)定進(jìn)行。勘查工作對復(fù)雜難以正規(guī)設(shè)計開采的礦床，可邊探邊采。個別地質(zhì)條件簡單礦床勘查階段，可按實(shí)際情況簡化。為正確運(yùn)用以往勘探經(jīng)驗，合理選擇勘探方法，現(xiàn)代湖鹽礦床為鹽湖礦床，出露地表，有固體與液體礦床，往往固液相并存，相應(yīng)地勘工作內(nèi)容是地勘與水文地質(zhì)勘探有機(jī)結(jié)合。鹽湖固體礦床根據(jù)礦體規(guī)模，礦體厚度穩(wěn)定程度，我國石鹽鹽湖固體礦床劃分為4種類型。鹽湖固體礦床地勘采用方格形勘探網(wǎng)控制礦床，可根據(jù)礦體形狀采用長方形勘探網(wǎng)[1]。

2鉆井曲線異常類型

鹽礦井測井法以核測井為主，自然伽馬測井是探測巖層天然放射性強(qiáng)度的方法，純鹽巖晶體檢測不到放射性射線，巖鹽自然伽馬很低，不到泥巖自然伽馬的1/3，自然伽馬反映巖鹽純度，在鹽礦井的用途是劃分泥巖與巖鹽。

電阻率測井是供電電極測定巖石電阻率方法，沉巖石孔隙中含流體性質(zhì)。鉆井液電阻率測井通常采用探測深度較大的2.5m底部梯度電阻率測井，探測深度可達(dá)3m。由于泥質(zhì)顆粒含水，泥巖電阻率較低，巖鹽電阻率較高。利用康普頓散射效應(yīng)研究巖層密度測井方法，探測器記錄由底層散射伽馬射線，與底層電子密度有關(guān)，鹽層在井下為固體，密度小于周圍泥巖，密度隨鹽巖中泥質(zhì)含量增加不斷加大。石鹽巖密度低于其圍巖，污水石膏密度為高值。

采用具有雙發(fā)射器的聲波儀器進(jìn)行補(bǔ)償聲波時差測井，聲波時差反映聲波傳播速度，在巖石中傳播速度與巖石性質(zhì)及孔隙中充填流體性質(zhì)有關(guān)，利用聲波時差可研究地層巖性，測井曲線上，滲透性砂巖最高。

三次加密與采礦井網(wǎng)完井電測采用高分辨率測井系列，主要曲線有高分辨率聲波、伽馬等曲線[2]。按電測資料采集標(biāo)準(zhǔn)采集完井曲線，部分加測流體測井、壓力測試，用于井液密度設(shè)計。主要曲線有自然電位、伽馬等曲線，異常的主要是微電極曲線，滲透性地層泥質(zhì)含量對應(yīng)曲線特征不同，可有效識別異常曲線。

根據(jù)異常曲線特征劃分為滲透性地層電極幅度高，滲透性地層電極幅度低，非滲透性地層自然電位曲線負(fù)異常等類型。自然電位平直曲線特征是滲透性地層微電極幅度高，在925-945井段微電極幅度高，微電位差異1個格。滲透性地層微電極差異小曲線特征是微電位值基本重合，高231-335微電極曲線微梯度值不到1.5格。利用其特點(diǎn)區(qū)分滲透性與非滲透性地層。部分異常曲線在非滲透性地層處自然電位負(fù)異常。上部巖基線發(fā)生偏移，泥巖基線偏移量應(yīng)相同。

3曲線異常影響因素分析

測井中很多因素導(dǎo)致曲線異常，微電極曲線異常影響因素包括地層巖性、鉆井液性能等。地層壓力分布特征變化，地層壓力提高形成高壓層，155井流體曲線負(fù)異常分析，在862～870m存在高壓層段。

鉆井液電阻率變化導(dǎo)致流體曲線異常，表現(xiàn)為自然電位無負(fù)異常，521-320井區(qū)部分井高滲透層處于自然電位無幅度差，微電極曲線幅度過高，P11-2孔滲性好，曲線響應(yīng)特征與巖性特征不同，異常原因是區(qū)域早期為注聚試驗區(qū)，Eda=Kdalg（Cw/Cmf），由于聚合物黏度高，聚合物吸附在巖性孔隙表面，聚合物導(dǎo)電性差導(dǎo)致聚區(qū)巖石電阻率高。

鉆井中由于泥漿液柱與泥漿固相含量等因素導(dǎo)致井壁中形成泥餅，驅(qū)趕走井壁地層孔隙流體進(jìn)入地層，形成泥漿濾液沖洗帶，微電位電極系探測深度約8cm，前者受泥餅電阻率影響大，鉆井液性能處理不好，導(dǎo)致泥餅過厚，微電極幅度無差異。非滲透性地層自然電位無幅度差，高壓注水引起斷層復(fù)活，地層微破裂導(dǎo)致地層錯動，注水井在淺層套損后未及時發(fā)現(xiàn)，淺層套損高壓區(qū)在幼體內(nèi)部分較多，為鉆井帶來很大危害，鉆至嫩二段標(biāo)準(zhǔn)層密度1.35g/cm3。

自然電位產(chǎn)生由擴(kuò)散電位，過濾電位與擴(kuò)散吸附電位組成，地層水與泥漿濾液礦化度有差異，注入水礦化度低于原狀地層水礦化度，由于鉆井技術(shù)發(fā)展，地層水與泥漿濾液礦化度Cmf值接近，過濾電位對自然電位值影響大。高含水率提高，地層壓力與泥漿壓力相當(dāng)，形不成自然電位導(dǎo)致滲透層處于無自然電位。

4結(jié)束語

在井鉆井實(shí)踐，電測中曲線異常測井響應(yīng)特征識別，分析曲線影響因素，對比電測驗證鉆井預(yù)防措施有效性。曲線異常表現(xiàn)為微電極曲線異常，曲線異常主要影響因素包括注入介質(zhì)，礦化度變化等。高壓層微電極曲線有明顯曲線特征，自然電位無負(fù)異常。注聚后出現(xiàn)曲線異常，微電極幅度升高。

參考文獻(xiàn)

[1] 王升余.鉆井完井測井曲線異常類型與影響因素分析[J].西部探礦工程，2015，27（9）：55-58.

[2] 鄭四兵. 薩爾圖油田完井測井曲線異常影響因素分析及鉆井預(yù)防措施研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2012.