李继亭 张文姣 张启子

摘 要：XX1井是重庆城口页岩气勘查区第一口参数井，井区构造复杂、勘探程度非常低，钻遇地层剖面与预测地层岩性差异巨大，岩性变化剧烈，岩心描述矿物成分复杂，并具有多种不确定性。本文结合实钻地层岩心描述和全岩矿物X衍射分析等资料，克服可参考借鉴资料极少、小井眼所录取测井信息少且测井质量受到一定影响、仅利用测井岩性识别存在多解性的局限，运用分析常规测井曲线特征和交会图技术，分析和判识XX1井各井段的岩性。

关键词：水井沱组；岩性识别；变质岩；交会图

引言

近年来，随着石油勘探程度的不断深入，国内发现的页岩气也愈来愈多，对页岩气的研究正引起越来越多的关注。重庆城口页岩气探区寒武系地层岩性复杂，由于勘探区域为高陡地层，出露地表地层倾角大于60°，所以横向上不同井点、不同区块的之间的岩性变化很大，与邻近井岩性可比性极差，所以岩性识别难度大，相应地，给后续的储层评价及储层流体评价带了极大困难。

岩性识别是储层测井评价的基础和关键环节。对于沉积碎屑岩、碳酸盐岩储层的测井评价，由于岩性比较单一、变化也比较小，加上人们已经开展了长期的、大量的研究工作，评价技术比较成熟，而新探区的构造背景复杂的岩性识别难度大，存在一定的不确定性。

XX1井是重庆城口页岩气勘探区为探索下寒武统黑色页岩含气性以及认识目的层段的岩性、岩相发育情况及变化规律所钻探的第一口参数井。因此，测井岩性识别是今后开展进一步测井储层评价的基础，对XX1井的测井岩性识别研究具有重要的意义。

本文通过结合钻井地质设计、实钻地层岩心描述、全岩矿物X衍射分析等资料，利用岩心对比、测井曲线特征分析、直方图统计和交会图识别等方法对XX1井各井段的岩性进行识别和分析。

2 地层岩性识别

2.1 交会图法原理

交会图法是一种测井资料的解释技术[1]，是确定岩性、孔隙度和含油气饱和度是广泛采用的一种方法，它是把两种测井数据在平面图上交会，根据交会点的坐标定出所求参数的数值和范围的一种方法[2，3]。

不同岩性测井特征相互重叠，为了在交会图上能直观地看出各种岩性的分界和所在分布的区域，能比较清晰地识别各种岩性，就要综合应用各种测井曲线信息[4]，本文在XX1井岩性识别过程中应用的交会图主要有：自然伽马-深侧向电阻率交会、自然伽马-密度交会、补偿中子-密度交会等。在交会图中，不同岩性的自然伽马、密度、中子、深侧向电阻率曲线表现出一定的差别，可以根据这些识别判断岩性。

2.2 地层岩性识别

XX1井岩性主要分为两类泥质岩类和砂质岩类。其中，泥岩岩类主要包括：砂质泥岩、硅质泥岩、碳质泥岩和变质泥岩；砂质岩类主要包括：粉细砂岩、硅质砂岩、灰质砂岩、硅质岩、石英砂岩以及灰岩。依据测井资料，通过重点井段的测井响应特征分析，对不同井段进行地层岩性进行识别。

751～845m井段岩性以砂质泥岩和硅质泥岩为主，夹两层自然伽马数值极高的碳质泥岩（815～826m）、两层极低中子与自然伽马值的石英砂岩（807～814.5m、825.5～832.5m）。752～781m、833～845m为砂质泥岩，其自然伽马值75～100API，深侧向电阻率1000Ω·m左右，密度2.66g/cm3左右，中子3%～4%，声波52～55μs/ft；与砂质泥岩相比，781～806m深度段的硅质泥岩具有更小的中子值、略低的自然伽馬和略高的电阻率数值。而硅质砂岩与石英砂岩相比，电阻率数值相近，但硅质砂岩的自然伽马值略高、密度值略大。

2.3 岩性识别中的多解性

XX1井1050m～1170m井段中1133m～1146m为较低自然伽马值的砂质岩。除此之外，其余井段具有极高的自然伽马数值，由统计可以得出，自然伽马值多在200～900API之间；反映在三孔隙度曲线上，密度值在2.30～2.64g/cm3之间，声波为55～100μs/ft，中子在2%～21%之间，深侧向电阻率多在28000～30000Ω？m；岩心多处见气体冒出，在较低电阻率、较低密度、较高中子及声波值的层段，裂隙发育，含气丰度也较高。

对于该段极高自然伽马数值地层的岩性，大致有两个个判断方向——

推断之一：如地质人员提供，为水井沱组黑色硅质泥岩、碳质泥岩、泥岩和硅质页岩互层。所描述硅质泥岩、硅质页岩段双侧向电阻率达30000Ω？m的最高限幅值，碳质泥岩段侧向电阻率也达到2000Ω？m以上。岩性与电性的突出矛盾之处是普通的泥岩类不可能具有如此高的电阻率和如此高的自然伽马数值，所以认为此种岩性描述还应该进一步推敲。

推断之二：根据全岩矿物分析结果，斜长石与碱性长石的含量总和在19.4%～26.9%，石英与长石的含量之和在42.9%～51.0%之间，推断为前寒武系片麻岩。

典型的片麻岩在测井曲线上表现为“四高一中一低”的特征，即高自然伽马、高密度、高电阻率、中高PE，中等中子孔隙度，低声波时差。由于片麻岩中长石含量高，且含有云母矿物，所以可以利用高自然伽马的特征进行识别。

3 岩性识别模板

在岩心地质观察及薄片的岩性定名的基础上，对于厚度大于 0.6 m的地层，针对取心井段读取测井响应特征值，根据不同岩性进行归类，按不同岩性测井响应建立岩性识别图版。中子、密度交会直接反映地层的泥质含量，电阻率反映岩石导电性能，因此利用自然伽马、深侧向电阻率值、密度与中子交会做交会图，粉细砂岩、硅质砂岩、灰质砂岩、硅质岩、石英砂岩等砂质岩类区分开来。并结合岩性识别图版对不同岩性主要测井数值进行了统计分类（表1）。

4 结论

1）对于勘探程度非常低的区域进行测井岩性识别要充分结合区域地质特点，综合利用地质录井、钻井取心和全岩矿物X衍射分析等资料，立足测井曲线信息，结合交会图等识别技术进行综合判断。

2）根据目前资料分析认为XX1井1050～1170m井段极高自然伽马数值地层的岩性存在2种可能：一可能硅质泥岩、碳质泥岩、泥岩和硅质页岩互层；二可能为泥质系列的区域变质岩。由全岩矿物含量推断第二种岩性存在的可能性最大。

3）形成了城口地区寒武统不同岩性的识别模板。

4）正确的岩性识别为准确评价储层奠定了基础。对不同岩性，选用不同的矿物骨架值进行储层孔隙度等参数计算，保证了储层参数计算精度，从而对储层做出正确评价。

参考文献：

[1]谭廷栋，司徒丽丽.1983. 测井交会图的几个特殊用途[J]. 石油勘探与开发， 1983（4）：27-35.