X射线元素录井的岩性解释图版.pdf

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1、万方数据2014年5月第29卷第3期西安石油大学学报(自然科学版)Journalof)【i’anShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)May2014V01．29No．3文章编号：1673-064X(2014)03-0001-07X射线元素录井的岩性解释图版王晓阳(中国石化集团华北石油局录井公司研究所，河南郑州450006)摘要：分析总结了不同种类岩石的元素特征，结合岩石学、地球化学的岩石解释方法，针对现场录井的特点，研究了x射线元素录井技术，建立了一套以元素质量分数为基础的7个图版，研究成果使现场通过元素

2、的质量分数定性解释岩性成为可能，实现了岩石从大类划分到成分定名。关键词：X射线元素录井技术；岩石分类；成分定名；岩性；解释图版中图分类号：1E132文献标识码：A元素录井技术就是采用x射线荧光光谱分析仪器，按一定的间距检测岩样中元素的质量分数，并给出相应岩性解释的一项录井技术⋯。其分析对象主要是石油钻井中的岩屑和岩心，其理论基础是x射线荧光分析原理与岩石地球化学理论。根据地质需求能够对岩屑、岩心中从Na到U共82种元素进行“全元素”检测，目前元素录井主要对Na、Mg、m、Si、K、Ca、Ti、Mn、Fe、P、C1、S共12种元素进行检测。“x射

3、线元素录井技术”作为一项新技术被引进到石油地质录井行业，发挥着重要的作用。该技术与常规岩屑录井相结合，通过对岩石“内在”组成元素的定量检测和“外在”颜色、粒度和结构等特征的描述，实现了岩屑录井的“内外兼修”，为岩屑定性、定量评价提供了条件。x射线元素录井技术的应用，切实解决了细小岩屑和特殊岩性的识别难题，获取的12种元素质量分数曲线与测井曲线具有较强的相似性，为现场的岩性识别、地层划分提供了更多的依据。然而翻阅大量现场元素录井报告，发现该技术还是停留在对岩石大类“粗线条”定性判断的程度，并没有充分发挥出元素录井的优势，达到对岩屑、岩心准确定名的

4、程度。为了配合该技术的推广，发挥元素录井的优势，本文总结岩石的元素特征，借鉴岩石学和地球化学的解释方法，结合现场和地质需求，建立了一套以元素质量分数为基础的，从岩石大类区分到成分准确定名的图版，以期达到元素录井对岩石现场快速解释和准确成分定名的目的。不同大类岩石的元素特征石油钻井过程中，钻遇的岩石主要为沉积岩，次为岩浆岩，少量变质岩。由于变质岩是母岩变质的结果，其成分与母岩只存在细微的差别，很难从元素含量上进行区分旧J，因此，这里主要介绍岩浆岩和沉积岩的元素录井解释方法。表l是中国各地区的一些岩浆岩和沉积岩的氧化物质量分数统计数据转换为元素质量

5、分数的数据表旧J，从表中可以看出，不同岩石的元素分配比例存在着差别：①在岩浆岩中，从超基性岩到酸性岩，其Si、K元素的质量分数呈现递增规律，Si元素由21．05％增至33．06％，K元素由0．20％增至3．32％；Fe、Mg元收稿日期：2013-11-28基金项目：中国石油化工股份有限公司重点项目“x射线荧光随钻录井技术研究”(编号：P08001)和“x射线荧光录井评价技术及应用研究”(编号：P10034)作者简介：王晓阳(1970．)，男，硕士，高级工程师，从事石油地质录井技术综合研究和录井工艺研究。E-mail：wxyl718@sohu．c

6、om万方数据一2一西安石油大学学报(自然科学版)素体现递减规律，Fe元素由7．33％降至2．1％，Mg元素由16．19％降至0．56％。火山碎屑岩的元素组成与酸性岩浆岩的组成相近。②在沉积岩中，碳酸岩具有典型的元素特征，其ca+Mg的质量分数远远高于砂泥岩；砂泥岩中，砂的质量分数低于泥岩。③岩浆岩与沉积岩在元素上的区别主要体现在Fe、Mg、Na、K四种元素的含量上：沉积岩中W(K)／训(Na)比值远高于岩浆岩‘4

7、；训(Fe+Mg)远远低于基性、超基性岩浆岩；Na+K的质量分数远远低于岩中Si元素的质量分数高于泥岩，而灿和Fe元素中酸性岩浆岩和

8、火山碎屑岩。表1中国各地区主要岩石类型的元素质量分数Tab．1MassfractionoftheelementsofmainrocktypesinCM聃注：据1997迟清华、鄢明华的应用地球化学元素丰度手册，将原表中的氧化物质量分数转化为元素质量分数。2岩石大类区分图版的建立表1数据说明岩石大类主量元素(Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K)的质量分数存在着差异，尤其是其中的一些元素组合(Fe+Mg、Na+K、K／Na、Mg+Ca、Al+Fe、Fe+Mg+3(Na+K))的质量分数和或质量分数比值差异性更为明显：①埘(K)／w(Na)从岩浆岩

9、到碳酸岩呈递增规律变化，岩浆岩与沉积岩的分界线在1．67％一1．90％；②￡tJ(Fe+Mg+3(Na+K))值则呈递减的规律变化，分界线在16．48