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利用铝钒元素划分碎屑岩储层带以LT1-1-1A井应用为例摘要：近年来，在南海西部4个盆地主要10个区块共67口井选取了约2400多个样品，在这些油气田和已钻井区块中选取有代表性的碎屑岩利用铝钒元素进行储层预测、验证和应用。经过6年多的不断验证，从勘探应用到开发推广，建立适用于油气勘探开发利用元素识别碎屑岩有利储层的新技术。南海西部4个盆地典型井的岩心测试资料表明：在受泥质含量控制的碎屑岩发育区（非受钙质影响区），铝钒含量较低，对应的砂岩孔隙度、渗透率相对较好，寻找低铝低钒含量区，对应的储层相对较好，反之储层较差。本文利用该原理对南海西部莺歌海盆地LT区域的储层进行识别和划分，结合铝钒含量将储层划分为储层带、过渡带、欠储层带，对有利储层进行更加准确的识别。关键词：铝元素；钒元素；LT区域；储层李冠男,李亚男（1.中海油能源发展工程技术湛江分公司；2.中海石油（中国）有限公司湛江分公司）0前言元素测井在地质石油领域有着广阔的应用，在地质沉积相研究以及物源分析有着较多的应用和实例，例如利用元素之间的比值（如Cr/Co）往往能够消除由于粒度和矿物组成变化所造成的化学元素的变化，从而能够更准确地了解沉积物的元素地球化学渐变的规律。元素比值相似，揭示物源来源相同，元素比值差异，揭示物源来源不同。本文通过众多实验和数据分析，进行了铝钒元素含量在储层识别划分领域的研究，得出元素识别储层原理与优点，在未来可以为勘探开发识别碎屑岩储层和泥质岩层，提供技术上的支持。1 元素识别储层原理与优点1.1 基本原理南海西部4个盆地典型井的岩心测试资料表明：在碎屑岩储层中，铝钒元素含量与泥质（黏土矿物）含量呈现正相关性，铝钒元素含量与砂岩、石灰岩含量相关呈现负相关性，即砂岩具有相对的低铝低钒含量，泥岩具有相对的高铝高钒含量，具有明显的识别类聚的分区。这是因为砂岩主要由石英、长石和岩屑组成，长石和岩屑含铝（一般小于5%），同时砂岩中含有一定量的粘黏土矿物，而泥岩是含有丰富的黏土矿物的沉积岩，含有较多的铝（一般大于7%），这是与矿物组成息息相关的（如表1）。1.2 元素识别储层优点把铝、钒元素含量应用于测井解释，可以有效识别受到放射性影响的高伽马砂岩储层。增加铝元素测井识别高伽马砂岩，有助解决高含K、Th、U等放射性元素储层的问题，是自然伽马曲线解释砂、泥岩的一个较好的补充。结合铝元素测井数据则不需要实验检测元素，更有利于应用。铝钒元素反演克服了自然伽马反演可能受到放射性影响的不足，适用于勘探开发油气田识别砂岩储层以及泥质岩层，尤其是识别多物源储层。（如图1（a）所示，在在较少受放射性影响的地层，铝元素曲线具有与自然伽马曲线类似的变化趋势，如D-1井低伽马低铝含量段国 外 测 井 技 术WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGYAug.20232023年8月 地质应用 作者简介：李冠男（1993-），男，工程师，2019 年毕业于西北大学，现主要从事探井地质设计工作。99国 外 测 井 技 术2023年8月对应砂岩储层段，高伽马高铝含量段对应泥岩段。而在图1（b）中，W-2井1232m对应高伽马段，曾解释为泥岩，但录井显示这段是细砂岩段,经查实1232-1248m 的钾长石含量较高（10%-12%），故1232m 对应的高伽马段为受放射性影响的结果。1232m井段对应的铝元素曲线则不受放射性影响（如图1（b），显示为低铝含量，解释为砂岩，这与录井一致。1.3 储层带的划分我们利用该原理便可以对某一区块的储层进行划分，在受泥质含量控制的碎屑岩发育区（非受钙质影响区），铝钒含量较低，对应的砂岩孔隙度、渗透率相对较好。寻找低铝低钒含量区，对应的储层相对较好，反之储层较差。我们依据铝钒元素含量坐标图可以定量界定主要有砂岩分布的有利储层带（低泥质区），可以界定既有砂岩又有泥岩分布的过渡带（非均质较强，泥质相对较高），可以界定主要为粉砂质泥岩和泥岩分布的泥岩带，即欠储层带，标定各带的下限值或上限值。低铝低钒元素含量区指示为有利储层区，处于过渡带的指示为砂泥岩互层分布区，处于欠储层带的高铝高钒元素含量区指示为泥岩分布区。2 元素识别储层的应用2.1 LT1-1-1A井样品取样本井取样与挑样采用目筛筛样、挑样（镊子挑表1 主要类型沉积岩中铝、钒元素的丰度图1 铝元素测井（ECS）与自然伽马测井对比图1002023年8月样和刀片拨样），滴酸鉴定钙质或含钙质岩屑，磁铁吸除钻井过程中产生的铁屑，对部分不易识别的样品进行洗样烘干或凉干再辩认等。LT1-1-1A井设计层段为2040-2816m黄流组、梅山组地层，设计取样品93个，调整深度取样3个,缺样1个，实际取样89个，皆为岩屑样品。筛选原则:铝钒含量普遍符合砂低泥高的沉积规律;符合铝钒元素普遍呈正相关规律，通过以上这些操作，本次筛除异常样品5个，采用的铝钒数据为137个（如图2、图3）所示。2.2 铝钒元素示踪储层图版由于铝钒元素含量具有识别砂岩、泥岩分布区间值的特征，并且低铝低钒元素指示为储层区，具有识别碎屑岩储层的指示意义，尤其是铝钒元素具有不受放射性影响的优势，同时铝钒元素普遍呈正相关关系，因此，筛选铝元素含量、钒元素含量为识别砂岩储层的参数，并且以钒（V）作为横坐标，铝（Al）作为纵坐标建立LT1-1-1A井识别储层图版铝钒坐标图。把LT1-1-1A井铝、钒元素分别作纵坐标、横坐标，编制铝（Al）、钒（V）坐标图，井数据集中在具有相似斜率的斜线上或附近，铝、钒元素含量显示同步变大和同步变小，呈现良好的正相关性。在图版中，结合录井岩性在碎屑岩区寻找低铝低钒元素含量区则对应为有利储层带（如图3），高铝高钒元素含量区则对应为泥岩区欠储层带，而介于储层带与欠储层带既有砂岩又有泥岩出现的中段，即为砂泥岩过渡带，据此图版识别有利储层带、过渡带、欠储层带及其上下限值界定。2.2.1 黄流组储层带的划分从LT1-1-1A井黄流组图版分析（如图4），黄流组铝钒含量普遍以低铝低钒元素含量（Al5.5%，V68g/g，Al*V37410-8）且对应录井岩性为砂岩（细砂岩、粉砂岩）的层段，界定为有利储层段，相应地划分出有利储层带（如图4）；高铝高钒元素含量（Al7.6%，V86g/g，Al*V563.610-8），对应录井岩性为泥岩的层段，则界定为欠储层段，元素含量介于储层带与欠储层带（5.5%Al7.6%，68g/g V86g/g，37410-8Al*V7.6%，V92g/g，Al*V699.210-8），对应录井岩性为泥岩的层段，则界定为欠储层段，相应地划分图2 LT1-1-1A井梅山组铝钒元素数据筛选及校正坐标图图3 LT1-1-1A井黄流组铝钒元素数据筛选及校正坐标图李冠男，等：利用铝钒元素划分碎屑岩储层带以LT1-1-1A井应用为例101国 外 测 井 技 术2023年8月图4 LT1-1-1A井黄流组铝钒元素含量储层识别图版图5 LT1-1-1A井黄流组元素示踪储层综合分析1022023年8月图6 LT1-1-1A井梅山组铝钒元素含量储层识别图版图7 LT1-1-1A井梅山组元素示踪储层综合分析李冠男，等：利用铝钒元素划分碎屑岩储层带以LT1-1-1A井应用为例103国 外 测 井 技 术2023年8月出欠储层带，欠储层带上限值（过渡带下限值）为Al=7.6%，V=92g/g；元素含量介于储层带与欠储层带两者之间（4.7%Al7.6%，50g/g V92g/g，23510-8Al*V699.210-8），既有砂岩又有泥岩出现的，界定为砂泥岩过渡带。结合铝钒含量储层识别图版划分的有利储层带及其上下限值，编制随深度变化的元素示踪储层分析图版（如图7）。3 结语（1）本文介绍了铝钒元素识别储层原理与优点，铝钒元素作为定量参数优化出储层带，可作为沉积相、储层解释的新应用。（2）根据其原理和方法，在LT1-1-1A井区利用铝钒元素含量随深度变化曲线和铝钒元素坐标图界定的有利储层带、过渡带、欠储层带的下限值或上限值，识别该井区梅山组、黄流组的有利储层和泥质岩盖层或泥隔夹层发育区。对该井区未来的开发生产有着指导性的建议。参考文献：1 吕俏凤.利用亲陆元素和陆源化合物研究物源与隐蔽储层的新方法 J.中国海上油气，2007,19（6）:367371+376.2 钟家良、吕俏凤等.元素含量反演储层预测新技术以莺歌海盆地某高温高压气田应用为例 J.中国石油勘探，2017,22（6）:101111.3 吴亚峰.辫状河储层隔夹层地质建模研究以 M 区块为例D.西安石油大学，2015.国外测井专利 专利名称:TIME-DOMAIN TRANSIENT ELECTROMAGNETIC WAVE WELL LOGGINGFAR-BOUNDARY DETECTION METHOD专利申请号:WO2019CN88711申请日:2019.05.28公开号:WO2020078003（A1）公开日:2020.04.23申请人:CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM（HUADONG）Disclosed is a time-domain transient electromagnetic wave well logging far-boundary detection method,relatedto the field of oil exploration,comprising the following steps:step 1:establishing a stratum model,designing atransmitting/receiving antenna combination mode;step 2:selecting a transient electromagnetic wave well loggingpulse source excitation mode,transmitting a current into a stratum,performing excitation then cutting off a currentsource,measuring a pure secondary field in the stratum after the cutoff;step 3:acquiring a time-domain inducedelectromotive force;step 4:constructing a transient electromagnetic signal defining scheme,extracting informationsuch as electric conductivity of the stratum and the boundary of the stratum;and step 5:performing boundarydetections of transient electromagnetic wave well logging under different distances,inclination angles,and stratumresistivity conditions.Compared with a prior time-harmonic source electromagnetic wave well logging method,themethod is free from interferences of a primary field while measuring,a pulse source comprises rich information of awide frequency domain,the advantage of time-domain extraction of stratum information is provided,and a shortersource distance can be used to implement a remote detection of the boundary of the stratum for geosteering with welldrilling and logging.104