一种确定陆相泥页岩层位归属的方法

摘要

本发明提供了一种确定陆相泥页岩层位归属的方法，包括：建立区域泥页岩基干剖面，确定该区层位划分基础方案；随钻跟踪，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据；根据获取的岩屑地球化学录井和元素录井数据，建立正钻井随钻柱状图；根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，结合该区泥页岩基干剖面，分析陆相泥页岩层位归属。本申请确定陆相泥页岩层位归属的方法，在钻井过程中，利用地球化学录井和元素录井分析，快速确定泥页岩层位归属。

说明书

技术领域

本发明属于石油勘探领域，具体而言，涉及一种确定陆相泥页岩层位归属的方法。

背景技术

页岩油是一种重要的非常规油气资源，具有非常大的勘探潜力，是近年来油气勘探的热点领域，目前已在我国松辽盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地和苏北盆地等陆相泥页岩层系取得勘探发现，具有非常好的勘探前景。但陆相泥页岩层段研究认识程度低，具有岩性组合复杂、层理构造多变、非均质性强等特点，这些因此导致钻井现场钻井过程中，在没有随钻测井资料情况下，难以利用岩屑精准判别钻遇地层岩性，快速精准卡层，确定层位归属，指导页岩取心和水平井地质导向。

目前对于页岩油井随钻地质卡层方法未见报导。对页岩层的划分多是利用钻井后大量取芯剖面等资料，结合岩心观察、测井曲线分析、XRD全岩衍射实验、薄片鉴定、扫描电镜等方法，判别岩性和构造特征，实现层位划分。

赵贤正等人发表在2018年《石油勘探与开发》第45卷第3期上的“陆相湖盆页岩层系基本地质特征与页岩油勘探突破——以渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组二段一亚段为例”一文指出：“对渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组的顶、底界面为角度不整合或平行不整合，为1个二级程序地层单元，进一步划分为孔三段、孔二段、孔一上段等4个三级层序地层，其中孔二段从下至上可细分为4个四级层序(SQEk

梁久红等人发表在2020年《大庆石油地质与开发》第39卷第3期上的“松辽盆地古龙页岩油储层岩性识别与流体评价技术”一文指出：“元素分析技术是依据岩石所含不同的矿物成分具有不同的X射线光谱特征，通过对这些射线光谱特征进行分析，可确定不同岩性的个性元素和元素组合变化规律，在获得各岩性元素特征之后，可反向根据单项元素或元素组合特征建立不同岩性的识别方法。”这一方法主要是应用于对典型岩相类别进行特征元素及规律统计，获得该区主要岩相元素特征，为泥页岩复杂岩性准确识别提供依据。该方法不涉及如何快速明确泥页岩层位归属的问题，快速确定层位问题未得到解决。

虽然上述方法解决了一些问题，但由于取芯费用较高、难以实现全井段取芯，且目前现有的方法分析周期较长、分析实验项目较多，不利于钻井过程中快速准确实现精准卡层，钻遇地层后，数小时内确定泥页岩层位归属，因此应用于快速确定泥页岩层位归属还存在一定的局限性。

发明内容

本申请实施例提供了一种确定陆相泥页岩层位归属的方法，在钻井过程中，利用地球化学录井和元素录井分析，快速确定泥页岩层位归属。

第一方面，本申请实施例提供了一种确定陆相泥页岩层位归属的方法，包括：

建立区域泥页岩基干剖面，确定该区层位划分基础方案；

随钻跟踪，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据；

根据获取的岩屑地球化学录井和元素录井数据，建立正钻井随钻柱状图；

根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，结合该区泥页岩基干剖面，分析陆相泥页岩层位归属。

其中，根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，分析陆相泥页岩层位归属，包括：

分析地球化学录井数据变化特征，总有机碳TOC重量百分比含量和/或游离烃S

其中，根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，分析陆相泥页岩层位归属，包括：阜宁组二段泥脖子与阜宁组二段页1地层界限判定：

阜宁组二段泥脖子地层TOC重量百分比含量、S

其中，根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，分析陆相泥页岩层位归属，包括：阜宁组二段页1与阜宁组二段页2地层界限判定：

阜宁组二段页1地层TOC重量百分比含量、S

其中，根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，分析陆相泥页岩层位归属，包括：阜宁组二段页2与阜宁组二段页3地层界限判定：

阜宁组二段页2地层TOC重量百分比含量、S

Si元素百分含量、Ca元素百分含量、Mg元素百分含量、Al元素百分含量、Na元素百分含量、K元素百分含量、S元素百分含量变化无规律。

其中，根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，分析陆相泥页岩层位归属，包括：阜宁组二段页3与阜宁组二段页4地层界限判定：

阜宁组二段页3地层S

其中，根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，分析陆相泥页岩层位归属，包括：阜宁组二段页4与阜宁组二段页5地层界限判定：

阜宁组二段页4地层Si元素、Mg元素、Al元素、K元素百分含量同时出现明显低值时，明显指含量谷值与含量峰值数值升高或降低1倍或1倍以上，即为界限处；TOC重量百分比含量、S

其中，随钻跟踪，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据，包括：

对正钻井进行随钻跟踪，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据。

其中，随钻跟踪，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据，包括：

按照SY/T5778-2008《岩石热解录井规范》和Q/SY1862-2016《元素录井技术规范》执行，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据。

其中，根据获取的岩屑地球化学录井和元素录井数据，建立正钻井随钻柱状图，包括：将岩屑地球化学录井和元素录井数据利用Resform软件，建立正钻井随钻柱状图。

本申请实施例确定陆相泥页岩层位归属的方法具有如下有益效果：

本申请确定陆相泥页岩层位归属的方法包括：建立区域泥页岩剖面，确定该区层位划分基础方案；随钻跟踪，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据；根据获取的岩屑地球化学录井和元素录井数据，建立正钻井随钻柱状图；根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，结合该区泥页岩基干剖面，分析陆相泥页岩层位归属。本申请确定陆相泥页岩层位归属的方法，在钻井过程中，利用地球化学录井和元素录井分析，快速确定泥页岩层位归属。

附图说明

图1为本申请实施例确定陆相泥页岩层位归属的方法流程示意图；

图2为XX井地层划分、地球化学录井、元素录井综合柱状图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请进行进一步的介绍。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本发明的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。

实施例一

如图1所示，本申请确定陆相泥页岩层位归属的方法包括：建立区域泥页岩基干剖面，确定该区层位划分基础方案；随钻跟踪，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据；根据获取的岩屑地球化学录井和元素录井数据建立正钻井随钻柱状图；根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，结合该区泥页岩基干剖面，分析陆相泥页岩层位归属。

本发明提供了一种在钻井过程中，利用地球化学录井和元素录井分析，快速确定泥页岩层位归属的方法。该方法适用于各种地质特征的页岩。

实施例二

本实施例确定陆相泥页岩层位归属的方法包括：建立区域泥页岩基干剖面，确定该区层位划分基础方案，以该领域熟知和通用的方法进行地层划分，关于泥页岩基干剖面，请参见申请号为201811122022.X，名称为一种确定陆相页岩油勘探有利单元的方法的专利；对正钻井进行随钻跟踪，使用现有技术的方法，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据；根据获取的岩屑地球化学录井和元素录井数据，建立正钻井随钻柱状图，即将岩屑地球化学录井和元素录井数据利用Resform软件，建立正钻井随钻柱状图；根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，结合该区泥页岩基干剖面，分析陆相泥页岩层位归属。

其中，根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，分析陆相泥页岩层位归属，包括：

分析地球化学录井数据变化特征，有机碳TOC重量百分比含量和/或游离烃S

本发明提供了一种在钻井过程中，利用地球化学录井和元素录井分析，快速确定泥页岩层位归属的方法。不同于目前针对东部盆地页岩油井，多是利用钻井后大量完钻探井、取芯剖面等资料，结合岩心观察、测井曲线分析、XRD全岩衍射实验、薄片鉴定、扫描电镜等方法，判别岩性和构造特征，实现层位划分。

本发明的技术特点：①建立区域泥页岩基干剖面，确定该区层位划分基础方案。②随钻跟踪，获取岩屑地球化学录井数据和元素录井数据。③建立正钻井随钻柱状图。④根据录井数据变化特征，结合该区泥页岩基干剖面，分析层位归属，实现快速卡层，确定泥页岩层位归属。

本发明提供了一种在钻井过程中，利用地球化学录井和元素录井分析，快速确定泥页岩层位归属的方法。提高了层位确定效率，快速明确泥页岩层位归属，为陆相页岩油地质评价奠定基础，行之有效的满足实际应用的需要。

实施例三

以XX盆地XX凹陷XX井为例，对本发明的技术方案进行进一步的说明。

步骤1：建立区域泥页岩基干剖面，确定该区层位划分基础方案。

XX盆地XX凹陷阜宁组地层从上往下划分为阜宁组四段、阜宁组三段、阜宁组二段、阜宁组一段，阜宁组四段和阜宁组二段地层以泥页岩沉积为主。以阜宁组二段为例，阜宁组二段从上往下细分为，阜宁组二段泥脖子、阜宁组二段页1、阜宁组二段页2、阜宁组二段页3、阜宁组二段页4、阜宁组二段页5。阜宁组二段泥页岩沉积非均质性强、岩性和沉积构造变化快，钻井过程中仅凭借随钻岩屑录井得到的岩性资料难以确定层位归属。

步骤2：对正钻井进行随钻跟踪，获取岩屑地球化学录井和元素录井数据，这是从事本领域工作技术人员所熟知的方法，分别按照SY/T5778-2008《岩石热解录井规范》和Q/SY1862-2016《元素录井技术规范》执行。

步骤3：将XX井现场测得岩屑地球化学录井和元素录井数据利用Resform软件，建立XX井正钻井随钻柱状图。

步骤4：根据地球化学录井和元素录井数据变化特征，结合该区泥页岩基干剖面，分析XX井地球化学录井和元素录井数据变化特征。

如何结合该区泥页岩基干剖面，这是从事本领域工作技术人员所熟知的方法，也就是按照已有的泥页岩基干剖面，我们确定了该区应有的地层划分方案，比如，该区阜宁组二段从上往下已经细分为，阜宁组二段泥脖子、阜宁组二段页1、阜宁组二段页2、阜宁组二段页3、阜宁组二段页4、阜宁组二段页5，对应到正钻的新井，就要按照已有划分方案，再结合地球化学录井和元素录井数据，将阜宁组二段泥脖子、阜宁组二段页1、阜宁组二段页2、阜宁组二段页3、阜宁组二段页4、阜宁组二段页5这些应有的地层划分出来。

阜宁组二段泥脖子与阜宁组二段页1地层界限判定：

阜宁组二段泥脖子地层TOC重量百分比含量、S

阜宁组二段页1与阜宁组二段页2地层界限判定：

阜宁组二段页1地层TOC重量百分比含量、S

阜宁组二段页2与阜宁组二段页3地层界限判定：

阜宁组二段页2地层TOC重量百分比含量、S

阜宁组二段页3与阜宁组二段页4地层界限判定：

阜宁组二段页3地层S

阜宁组二段页4与阜宁组二段页5地层界限判定：

阜宁组二段页4地层Si元素、Mg元素、Al元素、K元素百分含量同时出现明显低值时(Si元素百分含量峰值27.664％，谷值即明显低值处百分含量12.088％，降低1.3倍；Mg元素百分含量峰值3.689％，谷值即明显低值处百分含量1.113％，降低2.3倍；Al元素百分含量峰值6.713％，谷值即明显低值处百分含量2.898％，降低1.3倍；K元素百分含量峰值6.403％，谷值即明显低值处百分含量1.808％，降低2.5倍)，即为界限处。TOC重量百分比含量、S

本发明提供了一种在钻井过程中，利用地球化学录井和元素录井分析，快速确定泥页岩层位归属的方法。减少了层位确定的费用，提高了层位确定的效率，实现快速实时确定井下地层层位归属，指导了页岩油井精准取心和水平井地质导向，行之有效，且能满足实际需求。在XX盆地XX凹陷XX井应用后，提高层位划分效率，在钻井过程中起到了实时快速确定井下地层层位归属的作用，节约时间10～15天，节约费用600余万元，有益于降本减费和提高页岩油勘探开发经济效益。

以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。