录井资料是钻井的第一手资料,具有即时性等特点,充分挖掘录井所反映的地质信息,有利于控制成本,提高勘探成功率。对此,前人做出了大量努力,但有的侧重于从岩心、岩屑中寻找沉积微相标志 [1] [2] ,有的侧重于通过测录井联合解释沉积微相 [3] ,却很少有人直接通过录井曲线及录井岩性剖面来表征沉积微相,使得录井本身的经济效益和价值没有充分体现,钻井成本增加,勘探时间延长。
笔者通过对鄂尔多斯盆地东部临兴–神府区块的研究发现,钻时与气测曲线能够较为准确地反映岩石组合特征,可以用录井曲线取代测井曲线生成录井相模式,但前提是要对录井曲线进行准确的校正。
2. 气测资料的校正
影响气测资料的因素很多,总体可归纳为5点:① 受已钻穿未封堵的油气层影响,起下钻或接单根时,容易产生起下钻气、接单根气以及单纯受钻井条件影响的空气垫等,其表现形式有规律可循,一般地层气或后效气为一个迟到时间,空气垫峰为一周时间,两者间相差一个下行时间;② 受烃源岩影响,会造成气测基值的抬升,影响后续油气层的发现;③ 由于钻井液静止时间过长,导致有机质在高温高压条件下裂解,形成假异常;④ 在钻井取心时,由于破碎的岩石体积减小,多数情况下钻时增加,气测显示降低;⑤ 还要考虑井底压差的影响以及钻井施工过程中钻头、钻压、排量、转速的变化等情况 [4] - [9] 。
上述因素导致气测曲线上规律性出现单根峰或双单根峰,或气测基值升高,或气测显示降低,或局部产生假异常等。
以鄂尔多斯东部临兴区块石炭系–三叠系为例,分析气测资料的校正方法。结合区域地质资料、前人研究成果、岩心露头地层特征可知,该区块上二叠统–第四系中基本不含烃源岩和油气层,因此在气测资料上有规律出现的单根峰多为空气垫峰。如图1所示,气测曲线上单根峰每隔9~10 m出现一次,但峰值较小,应为空气垫峰。

Figure 1. The air cushion peak regularly appeared on the gas logging curve (Well Linxing 10)
图1. 气测曲线上规律性出现的空气垫峰(临兴10井)
3. 钻时曲线的处理
对钻时曲线的处理主要有横向比例放大法、对数显示法、微钻时处理法等,上述方法有利于显现不同岩性的细微钻时差别,尤其微钻时处理法有利于反映储层裂缝的变化。此外,还可以通过标准化钻时法消除钻头、钻速等因素的影响,或采用钻时全烃比值法使其能更好地反映岩性界面的变化 [10] [11] [12] [13] [14] 。
图2、图3中采用钻时全烃比值法,相对于钻时曲线,能更好地反映砂泥岩、煤层的变化。

Figure 2. The feature of logging curve in the lower segment of lower Shihezi formation in Well Linxing 1
图2. 临兴1井下石盒子组下部测录井曲线特征

Figure 3. The feature of logging curve Shansi formation in Well Linxing 1
图3. 临兴1井山西组测录井曲线特征
4. 录井曲线识别沉积微相
经过校正后的气测曲线主要与含气性有关,它与电阻率一般对应较好,但对岩性的反映较迟钝;钻时曲线的灵敏度和准确度虽然不如自然伽马曲线,但能够较好地反映砂泥岩、煤层的变化,特别是对较纯的砂岩和泥岩。但对灰岩或灰质成分较重的砂泥岩等坚硬岩石,钻时曲线值较大,与自然伽马呈现低值是相反的。
4.1. 岩心岩性特征
从研究工区岩心资料来看,石千峰组、上石盒子组均可见到含砾粗砂岩(图4(a),图4(b)),但石千峰组中砾石粒径可达2 cm左右,而上石盒子组中砾石粒径一般在0.5 cm左右,最大不超过1cm。结合录井剖面可知,石千峰组的泥岩多为紫红色,而上石盒子组泥岩颜色大多为褐灰、绿灰等灰色色调,仅在盒一段呈现紫红色。表明盒一段–石千峰组为暴露环境,可能为三角洲平原–冲积平原沉积;而盒四段–盒三段为水下沉积,可能为三角洲前缘环境。
下石盒子组岩心中可见河道底部砾石滞留沉积、冲刷面等,所夹泥砾为灰黑色(图4(c))。从录井岩性剖面来看,泥岩颜色为灰色、褐灰色、绿灰色等灰色色调,表明下石盒子组为水下沉积环境,可能为三角洲前缘沉积。

Figure 4. The feature of typical cores from lower Shihezi formation-Shiqianfeng formation in Shenfu block
图4. 神府区块下石盒子组–石千峰组典型岩心特征
山西组岩心中可见黑灰色中薄层泥岩、炭质泥岩夹浅灰色薄层粉砂岩,含科达木、织羊齿等植物化石(图5(a)),录井岩性剖面上以灰色–深灰色泥岩夹薄煤层为主,反映山西组中存在沼泽环境,可能为三角洲平原沼泽。太原组砂岩岩心(图5(b))中可见波状层理(SM-04井,2217.37 m)、槽状交错层理(SM-04井,2195.6 m)、虫孔构造(SM-5井,2055.96 m)、平行层理,含黄铁矿的中砂岩(SM-17井,2107.2 m),录井岩性剖面中还可见灰色–黑灰色泥岩、灰岩、煤层,反映太原组也存在沼泽环境,可能为三角洲平原沼泽。
4.2. 沉积体系划分
沉积体系指的是成因上相关的沉积环境及沉积体的组合,即受同一物源和水动力系统控制的,成因上有内在联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合,沉积相是沉积体系的基本组成单元。
沉积体系的划分是在沉积相划分的基础上进行的,而沉积相是沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合响应。因此,根据构造背景下的沉积环境和沉积物特征分析,包括沉积岩岩性、结构、

Figure 5. The feature of typical cores from Taiyuan formation-Shanxi formation in Shenfu block
图5. 神府区块太原组–山西组典型岩心特征
构造及测井电性特征来进行沉积相识别和划分。沉积相分析是从详细观察和描述相标志开始的。相标志指的就是最能反映沉积相的一些标志,是进行沉积相分析的基础,早期主要指3个大类,即岩性的、古生物的和地球化学的标志,后期随着地球物理科学的进步,相标志最终演化为现今的4个方面:岩性标志、古生物标志、地球物理标志和地球化学标志。
该次研究主要根据岩心、录井岩性剖面、测井曲线特征,结合前人研究成果对研究区二叠系沉积体系进行了划分,如表1所示。太一段–上石盒子组主要发育三角洲平原和三角洲前缘亚相,太二段为陆源障壁海岸沉积,发育潮坪、潟湖、障壁岛、沼泽等亚相。
4.3. 测井相
不同的沉积微相具有不同的测井响应。测井相分析包括测井响应序列的选择、测井响应曲线特征分析和测井相分析。研究区主要沉积体系为陆源障壁海岸–三角洲沉积。对工区内36口完整资料井,选择自然伽马曲线、阵列感应电阻率曲线进行测井相分析效果较好,见表2。以此为基础,对工区内36口资料较全的井进行了单井沉积相划分。
4.4. 录井相
录井曲线可以在一定程度上取代测井曲线,反映岩石组合特征,通过建立沉积微相与录井曲线的关系,确定沉积微相的录井相模式。图6为三角洲前缘环境沉积微相录井相识别图版。对水下分流河道微相,

Table 1. The division of permian depositional systems in Shenfu-Linxing block
表1. 神府临兴区块二叠系沉积体系划分
表2. 神府临兴区块二叠系测井相特征


Figure 6. The mud logging identification chart of sedimentary microfacies in delta front environment
图6. 三角洲前缘环境沉积微相录井相识别图版
钻时全烃比值曲线为箱形特征,气测曲线中高值;对席状砂微相,钻时全烃比值曲线为单峰状,气测曲线中高值;对河口砂坝微相,钻时全烃比值曲线为指状,气测曲线高值。
图7为三角洲平原环境沉积微相录井相识别图版。分支河道微相的钻时全烃比值曲线中低值,为箱形或漏斗形,气测曲线中高值;平原沼泽发育煤层,钻时全烃比值曲线为低值,漏斗形,气测曲线高值。

Figure 7. The mud logging identification chart of sedimentary microfacies in delta plain environment
图7. 三角洲平原环境沉积微相录井相识别图版
5. 结论
1) 经过校正后的气测曲线主要与含气性有关,它与电阻率对应较好,但对岩性的反映较迟钝;钻时曲线的灵敏度和准确度虽然不如自然伽马曲线,但能够较好地反映砂泥岩、煤层的变化,特别是对较纯的砂岩和泥岩。但对灰岩或灰质成分较重的砂泥岩等坚硬的岩石,钻时曲线值较大,与伽马呈现低值相反。
2) 录井曲线可以在一定程度上取代测井曲线,反映岩石组合特征,因此可以建立沉积微相与录井曲线的关系,从而建立沉积微相录井相模式。
3) 直接通过录井曲线及录井岩性剖面来表征沉积微相,有利于充分发挥录井本身的经济效益和价值,降低钻井成本、缩短勘探时间。