張正友,李 軍,史彥飛,楊學(xué)辛
(中國石油渤海鉆探第二錄井分公司,河北任丘052562)
吉蘭泰油田是位于巴彥河套盆地臨河坳陷洼槽西南部,北被斷層斷裂,與吉華2X區(qū)塊、松5斷壘帶相鄰,東、南為吉蘭泰斷鼻帶,西靠狼山大斷裂,潛山圈閉面積約為150km2[1]。太古界變質(zhì)巖潛山是該區(qū)塊勘探開發(fā)目的層,潛山上覆地層為李三溝組。李三溝組底部為砂礫巖發(fā)育段,成分主要有石英、長石以及太古界變質(zhì)巖碎屑。實鉆巖屑直觀與潛山本體差異性較小,受制于巖屑客觀原因與現(xiàn)場錄井人員水平,李三溝組進(jìn)山潛山界面卡取存在難度。
對錄井工作而言,應(yīng)根據(jù)太古界變質(zhì)巖潛山的特點,建立吉蘭泰潛山界面卡取步驟和方法。利用該方法卡取潛山界面,實際界面和錄井卡取界面誤差小,為地層對比、工程事故預(yù)報、完鉆決策提供準(zhǔn)確資料和依據(jù)。因此,潛山界面的卡取具有十分重要意義。為卡好潛山界面,錄井人員應(yīng)充分收集區(qū)域地質(zhì)資料、了解地質(zhì)特征,研究鄰井巖性組合、工程參數(shù)、油氣顯示特征、XRD衍射等參數(shù)特征,預(yù)測所鉆口井進(jìn)山前后巖性組合及鉆錄井參數(shù)特征,制定合理的措施和方法,卡好潛山界面。
吉蘭泰潛山整體形態(tài)呈西北高東南傾呈斜坡狀(圖1),潛山界面自西向東、由北向南逐漸變低。自北向南潛山界面埋深增加,變化較大。北部、西部李三溝組地層殘余較薄,主要巖性為砂礫巖夾泥巖,進(jìn)山前巖性為砂礫巖進(jìn)山;向南、東向李三溝組逐漸增厚,砂礫巖發(fā)育減少,進(jìn)山前巖性多為泥巖進(jìn)山。
圖1 吉蘭泰油田潛山頂面構(gòu)造圖
圖2 吉蘭泰潛山隧鉆錄井參數(shù)特征
1.2.1工程參數(shù)特征
因潛山頂部經(jīng)歷淋漓和剝蝕作用,縫洞較發(fā)育,被方解石化較嚴(yán)重,鉆時參數(shù)與上覆地層相當(dāng)甚至減??;再次由于鉆井提速,鉆時受人為操作、鉆井參數(shù)和井下工具影響,鉆時差異性越來越小,區(qū)域上潛山本體鉆時較上覆李三溝組地層增加1~10min/m。
1.2.2 油氣顯示特征
區(qū)域上李三溝組地層未見明顯氣測異常,氣測值錄井為基值,巖屑熒光錄井未見顯示;進(jìn)入潛山后氣測有兩種特征:①顯示特征:進(jìn)山后氣測值較李三溝組有明顯異常且組分齊全,巖屑熒光錄井見油氣顯示特征;②潛山無顯示特征:氣測值表現(xiàn)為基值無明顯變化,巖屑熒光錄井無顯示。油氣顯示特征可以用來佐證進(jìn)入太古界潛山。
1.2.3 巖性特征
李三溝組巖性受源巖影響,巖性主要為砂礫巖夾泥巖,顏色為黃灰色、灰色、深灰色或雜色,成分較雜,成分主要為石英、長石,變質(zhì)巖、火成巖碎屑次之,含碳酸鹽巖,見暗色礦物,滴5%稀鹽酸反應(yīng)弱或無反應(yīng);太古界巖性為變質(zhì)巖,顏色為灰色、深灰色、灰白色,成分主要有角閃石、長石、石英,見暗色礦物,裂縫見方解石充填,滴5%稀鹽酸反應(yīng)中等。砂礫巖與變質(zhì)巖區(qū)別在于李三溝組巖屑泥質(zhì)含量較重,具有一定磨圓和膠結(jié)特征。
1.3.1 XRD特征
通過多口井分析發(fā)現(xiàn),李三溝組含量最大22%,平均含量15%;太古界潛山界面附近含量最小15%,最高可達(dá)34%,平均20%,進(jìn)山前后碳酸鹽巖含量明顯變化具有普遍性,XRD分析數(shù)據(jù)具有“兩高兩低特征”,具體為:①粘土、石英降低:總體呈減小趨勢;②長石升高:具有明顯增加趨勢。碳酸鹽巖升高:潛山界面附件急劇增多,進(jìn)山后含量與裂縫發(fā)育相關(guān),碳酸鹽巖含量總體較李三溝組增加。
1.3.2 薄片特征
李三溝組砂礫巖:成分為石英、長石、花崗巖、石英砂巖、變質(zhì)巖等,偶見泥晶灰?guī)r,成分較雜。變質(zhì)巖特征:變質(zhì)程度中—高,中粗粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造。成分為角閃石、長石、斜長石、白云母組成,鏡下見多期裂隙發(fā)育,交叉切割,寬窄不一,內(nèi)部分別充填長英質(zhì)、云母微晶或方解石、白云石。長石、斜長石表面多見絹云母化。
吉蘭泰潛山太古界變質(zhì)巖源巖為沉積巖,由于源巖影響,自然伽馬值變化較大,不能直接用來劃分潛山界面,電阻、雙側(cè)向較上覆地層變化明顯,可用于劃分潛山界面。
根據(jù)吉蘭泰油田太古界潛山特點以及以往潛山界面卡取技術(shù),建立下列卡取步驟和方法:
(1)熟悉資料:錄井人員應(yīng)根據(jù)地質(zhì)設(shè)計,收集地震、區(qū)域地質(zhì)資料和鄰井資料。掌握設(shè)計井所在潛山部位、潛山頂面埋藏深度、潛山頂面形態(tài)、潛山上覆地層層位及縱橫向分布規(guī)律、巖性組合特征。通過鄰井資料,了解該區(qū)塊進(jìn)山前后的工程參數(shù),主要是鉆時變化;進(jìn)山時油氣顯示情況、分析化驗數(shù)據(jù)及電性特征,提前做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作。
(2)隨鉆地層對比法:錄井過程中,及時對巖屑做分析化驗,收集最新井斜、鉆時、氣測、巖性數(shù)據(jù),與鄰井資料進(jìn)行綜合分析對比,預(yù)測潛山界面深度,實時調(diào)整卡取潛山措施。
(3)工程參數(shù)法:鉆達(dá)預(yù)測潛山界面前50m,錄井人員應(yīng)要求鉆井操作人員穩(wěn)定鉆壓和轉(zhuǎn)速參數(shù),觀察鉆時和扭矩變化,鉆時、扭矩增大或者減小時應(yīng)結(jié)合其它參數(shù)落實是否進(jìn)山。
(4)油氣顯示佐證法:錄井過程中及時關(guān)注氣測全烴值及組分變化,全烴值較基值逐漸升高,組分由僅有C1逐漸增加至組分齊全。巖屑熒光錄井由熒光燈下濕照、滴照無熒光顯示變?yōu)槿榘咨?、淺黃色或黃色,應(yīng)結(jié)合巖性變化和分析化驗數(shù)據(jù),確認(rèn)是否已進(jìn)入太古界潛山地層。
(5)巖性證實法:鉆達(dá)預(yù)測潛山界面附近,應(yīng)加密取樣間距。巖屑是最直接實物證據(jù),及時對返出巖屑顏色、成分進(jìn)行描述,重點觀察巖屑有無磨圓和膠結(jié)特征。巖屑由具有磨圓砂礫特征變?yōu)槠瑺?、塊狀,應(yīng)進(jìn)入太古界潛山地層。
(6)分析化驗法:通過對吉蘭泰油田XRD衍射碳酸鹽巖百分含量統(tǒng)計分析,15%含量是一個變化界限。錄井時巖屑XRD衍射分析碳酸鹽巖含量大于15%,應(yīng)加強(qiáng)巖屑特征觀察是否具有砂礫特征;碳酸鹽巖含量連續(xù)大于20%以上,及時結(jié)合巖性和鏡下資料綜合分析判斷是否進(jìn)入太古界潛山地層。
(7)薄片精細(xì)卡準(zhǔn)法:錄井過程中,對肉眼識別困難、疑似潛山巖性進(jìn)行取樣,采用薄片鏡下觀察巖屑成分變化、構(gòu)造、礦物有無定向排列,是否具有變質(zhì)巖特征。
(8)測井證實法:測井完后,結(jié)合電性變化特征與鄰井進(jìn)行對比,確定精準(zhǔn)潛山界面并與錄井卡取潛山界面進(jìn)行比對,落實誤差值、重新校準(zhǔn)潛山界面深度。
AD1井設(shè)計目的探明太古界潛山段低部位油氣顯示情況。根據(jù)收集區(qū)域及鄰井資料分析,本井李三溝組砂礫巖進(jìn)山。施工過程中,全烴一直為基質(zhì),無明顯氣測異常,巖屑熒光錄井無顯示。685m以上巖屑顏色、成分較雜,滴5%稀鹽酸反應(yīng)弱,具明顯砂礫特征;薄片鑒定成分較雜,礫巖特征明顯;XRD分析碳酸鹽巖含量最大32%,平均16%,綜合分析為李三溝組砂礫巖。692~696m巖屑與潛山相似,泥質(zhì)含量較重,肉眼直接識別較困難;經(jīng)薄片觀察,見膠結(jié)和磨圓特征,證實為李三溝組砂礫巖;XRD分析碳酸鹽巖含量最大51%,平均37%;697m后巖屑多為片狀、塊狀,滴5%稀鹽酸反應(yīng)中等到強(qiáng)烈;巖屑薄片觀察無磨圓和膠結(jié)特征,為碎裂結(jié)構(gòu),原巖經(jīng)動力破碎,部分成糜棱狀,且見綠泥石化,見亮晶方解石斑狀分布,裂縫被方解石及少量泥質(zhì)充填;XRD分析碳酸鹽巖含量最大59%,平均26%(圖4)。綜合各類錄井資料分析確定潛山界面為696m,與測井?dāng)?shù)據(jù)界定696m一致(圖5)。
圖3 吉蘭泰區(qū)塊實鉆巖屑圖
圖4 AD1井隨鉆錄井巖屑特征
圖5 AD1井隨鉆錄井參數(shù)圖
通過對吉蘭泰油田太古界潛山區(qū)域、地層及隨鉆錄井資料研究分析,建立卡取吉蘭泰太古界潛山界面方法和步驟。應(yīng)用到生產(chǎn)取得不錯效果,為確定潛山界面和完鉆決策提供了依據(jù)。