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岩石铸体薄片鉴定与显微图像分析技术的应用 岩石铸体薄片鉴定与显微图像分析技术的 应用 66西部探矿工程2009年第3期 ? 石油与钻掘工程? 岩石铸体薄片鉴定与显微图像分析技术的应用 赵明,郭志强,卿华,张伶俐,刘伟 (辽河石油勘探局录井公司地质检测中心,辽宁盘锦124010) 摘要:岩石铸体薄片鉴定与显微图像分析是一项极具特色的技术,为促进这项特色技术在辽河油田 的成熟应用和不断的发展,完善,辽河录井地质检测中心开展了岩石铸体薄片鉴定分析技术的应用研 究;通过对一些典型岩石铸体薄片显微图像资料的介绍,与地层岩心常规分析资料,开发试验资料相 结合,进行了综合应用,提高了对岩石薄片显微图像资料的认识和对该技术的应用水平,促进了岩石 铸体薄片鉴定与显微图像分析技术的推广应用和向前发展. 关键词:显微镜;铸体薄片;显微图像分析;储集层评价;储集空间 中图分类号:P585文献标识码:B文章编号:1O04—5716(2OO9)03一O066一O3 岩石薄片鉴定是一种传统的工艺技术手段,与数字成 像系统相结合的岩石铸体薄片显微图像分析是近20年发 展起来的一项新技术;辽河录井检测中心开展了岩石铸体 薄片鉴定与显微图像分析的应用研究,逐步探索出了一套 适合辽河油田的铸体薄片鉴定及显微图像分析资料与其 他资料综合使用的,笔者籍以此文与各位同行,专家 一 起来探讨和交流,以共同促进这项技术的不断发展. 岩石铸体薄片检测项目的包括铸体薄片的制 作,鉴定和图像分析几个方面. 1岩石铸体薄片的制作 1.1取样 任何实验手段都会对样品选取提出自己的要求,其 中最基本的一条就是对检测样品的代表性的要求;铸体 薄片的取样也不例外.首先要根据行业的要求问距 选择有代表性的样品;其次根据样品条件在取样过程中 采取一些必要的,尽量保证样品孔缝和裂隙的原始 面貌不被破坏,以保证鉴定内容和分析数据的有效性. 1.2铸体 含油样品在制作铸体时先要进行洗油,辽河油田广 泛存在的稠油散砂样品取样还需要使用液氮冷钻,聚四 氟乙烯塑料包封,抽提除油,然后使用铸体仪对岩样孔 隙进行有色环氧树脂胶的铸体制作;在使用铸体仪时要 保证样品抽真空效果,同时在梯次升温灌注和固化过程 要保证温压指标的准确性. 1.3制片 将制好的铸体样品切分编号,先进行粗,中,细,精 几个工序的平面磨制;晾干后使用T—l502胶粘片;粘 牢后在切片机上把多余部分切掉后进行粗磨,细磨,最 后精磨至0.03mm;偏光显微镜下结构清晰,石英干涉 色为一级灰白;盖片,贴上标签交付鉴定. 2铸体薄片的鉴定 2.1岩石结构,矿物成份鉴定 在偏光显微镜下对铸体薄片可以进行支撑类型,颗 粒接触方式,颗粒粒度,分选磨圆及显微构造等方面的 观察和鉴定;成份方面的鉴定主要以碎屑颗粒识别鉴定 为主,由于铸体工艺的特殊性,对填隙物的影响不可避 免,所以填隙物方面内容涉及较少. 2.2孔隙特征识别 孔隙类型从成因上分为3种:原生粒间孔隙,次生 孔隙,混合孔隙;原生孔隙大致有压实缩小,次生加大缩 小和压实胶结缩小几种情况;次生孔隙有粒内溶蚀孔 隙,铸模孔,杂基或胶结物溶蚀孔和超大孔隙;混合孔隙 有粒间扩大和微孔隙. 辽河盆地储集层岩石次生孔隙识别特点主要表现 为以下几个方面:部分溶解,溶蚀残骸,蜂窝状孔隙,铸 模孑L隙,超大孔隙,残余胶结物,伸长状孔隙,贴粒孔隙, 排列的不均一性,张开的颗粒裂缝和岩石裂缝等. 储集空间在铸体条件下的表现,效果清晰,特征突 出,是研究储层孔隙结构特征的有效手段之一. 3铸体薄片的显微图像分析 3.1铸体薄片的CIAS图像分析 根据体视学原理,三维空间内特征点的特征可以用 二维截面内特征点的特征值来表征,图像分析方法就是 对二维图像进行扫描,并对特征点的像素群进行检测和 编辑处理,得到二维图像的特征值. 与荧光薄片和常规薄片相比,铸体薄片具有分析目 标特征比较明显的特点;铸体薄片的显着特点是分析目 标特征单一,突出,易于识别和选取,为孑L隙特征的鉴定 和目标选取,计算提供了条件. 通过对储集层岩心的系统取样,洗油处理,铸体制 2009年第3期西部探矿工程67 作,薄片磨制,然后对薄片进行二维扫描,图像分析和计 算,得出分析样品孔隙空间的二维特征值,如面孔率,平 均孔隙半径,平均孔喉比,配位数等特征参数;采集到的 铸体薄片的图像资料使抽像的储层岩石孔隙度,渗透率 特征变得直观,可视,对解释人员客观准确地认识储集 层的储集性及渗流能力大有帮助,而图像分析参数的解 释评价实现了微观条件下对储集层储集性和渗流能力 的量化. 3.2铸体薄片图像分析目标选取注意的几个问 在铸体薄片图像分析中,要选择有代表性的视域, 同时不能重复;在同一张铸体薄片显微照片里,一般一 个视域内孔隙数30~50个;在任一放大倍数下,孑L隙直 径小于像素点径长3倍的孔隙,不予统计;视域数不少 于6个,总孔隙数大于200个. 3.3铸体薄片图像分析资料在W38--27--41井储层 评价中的应用 通过对图像资料的深入研究不仅可判别孔隙的类 别与形成期次,还可与开发试验资料结合在一起对储集 层进行量化评价. 通过对W38—27—41井1398.51,1405.40m井 段储集层中53个样品的铸体薄片的显微图像鉴定,可 以得出,储集层孔隙,喉道均比较发育,边缘比较平滑, 具有发育的储集空间和较强的渗流能力. 另外对该井1407.20~1408.29m井段储集层中8 个样品中的铸体薄片的显微图像鉴定,可以得出,储集 层孔隙,喉道不很发育,边缘呈细微的齿状,储集空间相 对较小,渗流能力差. 利用四川大学CIAS--2O00铸体图像分析软件对岩 石铸体薄片显微图像进行分析,对储集层的孔隙发育程 度,孔隙均匀性,连通性及储集层的渗流能力等方面进行 量化评价,提取的参数包括面孔率,平均孔隙直径,平均 比表面,平均形状因子,平均孔喉比,平均配位数,均质系 数,分选系数;结合该井资料实际情况,从常规物性分析 资料,毛管压力曲线资料,铸体薄片图像分析资料中筛选 出1O个基本能代表孔隙特征全貌的主要参数,使储集层 的储集空间大小,渗流能力,孔隙喉道的分选性,孔喉半 径大小及比例关系都能够得到很好的量化并在此基础上 进行层间比对;储集层中的孔渗系统是一个极其复杂的 体系,通过这些特征参数对储集层的储集空间,渗流能力 进行定量分析,并在此基础上对W38—27—41井两套储 集层进行对比(表1),在大量数据分析基础上描述,认识 储集层的特征,可以对其做出科学准确的评价. 表1w38—27—41井储集层孔隙结构特征评价参数表 孔隙及其结构特征参数铸体薄片参数 从数据对比中可以发现: (1)1号层孔隙度,面孔率远大于2号层,说明与2 号层相比具有发育的储集空间; (2)1号层渗透率,配位数远大于2号层,说明与2 号层相比,连通性好,具有较强的渗流能力; (3)1号层中值压力小而中值喉道半径大,表明该 层的孔渗性好,产液能力高;其他参数也都从不同角度 对储集层进行了评价,如孔隙的均匀程度,分选性等. 4结束语 (1)岩石铸体薄片鉴定与显微图像分析技术与常规 物性分析,开发试验相结合,更好地发挥岩石薄片显微 图像资料的作用,可以在显微条件下对储层储集性和渗 流能力进行更全面,细微地评价. (2)随着研究工作的深入开展,制样工艺的不断 完善和各油田资料的积累,必然会使这项极具特色 的工艺技术的包括硬件配置,使用参数,资料的解释 评价和应用方法等日趋成熟和规范化发展;同时,随 着岩石薄片显微图像资料质量的不断提高和将来电 子显微镜资料的引用,必然会提高对储集层中普遍 存在的双系统储集空间特点,储集层非均质性特点 及其对生产影响的认识水平,目前正在进行前期的 研究探讨. ;l! 一比 一配位数 一率蠹 磊 一 , 一度 糯姐 搬? 68西部探矿工程2009年第3期 英卖力地区深并钻井认识 申文峰,莫苇 (1.新疆塔里木油田公司监督管理中心,新疆库尔勒841000;2.河南油田第一采油厂,河南桐柏474780) 摘要:塔里木油田英卖力地区具有地层压力跳跃性大的特点.上部地层易缩径,并含有浅气层;中部 地层含有高压盐水层;下部地层成岩性好可钻性差,膏泥岩段和纯盐层厚;储层为高压凝析气藏,储层 厚.英卖力地区地质岩层较为复杂,夹层较多,岩石可钻性变化频繁,极易造成钻头损伤,在该区块钻井 易发生井漏,溢流,缩径卡钻,沉砂卡钻等事故,根据已钻井资料显示,英卖力区块曾发生多起井下事故, 为了适应该地区深井钻井要求,减少或避免并下复杂和事故,提高机械钻速,结合该地区的地质特点与 深井钻井特点,经实钻经验的总结,制定了一套技术措施,以指导钻井施工,并在实 践中完善. 关键词:英卖力地区;深井;钻井 中图分类号:TE245文献标识码:B文章编号:1O04—57l6(2009)03一o068—O3 1英卖力地区深井钻遇地层与岩性 在英卖力地区钻井依次钻遇的地层为第四系,新近 系(包括:库车组,康村组,吉迪克组),古近系,白垩系(包 括:巴什基奇克组,卡普沙良组),志留系(柯坪塔格组). 第四系:砂砾岩,泥岩. 新近系库车组:为中厚一巨厚层状泥岩与中厚层状 细砂岩,粉砂岩,泥质粉砂岩呈等厚一略等厚互层. 新近系康村组:为中厚一巨厚层状泥岩及少量粉砂 质泥岩与中厚层状粉砂岩及少量泥质粉砂岩呈等厚一 不等厚互层. 新近系吉迪克组:上部为中厚一巨厚层状泥岩,粉 砂质泥岩,夹厚一中厚层状泥质粉砂岩,膏质粉砂岩及 粉砂岩;中,下部为厚一巨厚层状泥岩,膏质泥岩,含膏 泥岩及粉砂质泥岩,夹厚一中厚层状泥膏岩,泥质粉砂 岩,粉砂岩;底部为中厚层状泥质粉砂岩. 古近系膏(盐)泥岩段:上部膏泥岩段为大套中厚一 厚层状泥岩,含膏泥岩,膏质泥岩,粉砂质泥岩,夹中厚 层状泥质粉砂岩及泥膏岩;中部巨厚层状盐岩夹石膏 岩;下部中厚一厚层状石膏岩,泥膏岩,泥岩,含膏泥岩, 膏质泥岩及粉砂质泥岩,夹泥质粉砂岩. 古近系底砂岩段:为厚层状细砂岩,夹中厚层状粉 砂质泥岩. 白垩系巴什基奇克组:中厚一巨厚层状粉砂岩为 主,与厚,中厚层状泥岩,粉砂岩呈不等厚互层.地层 可钻性好. 白垩系卡普沙良群:厚一中厚层状粉砂岩与厚一中 厚层状泥岩呈等厚互层. 志留系柯坪塔格组:为中厚一厚层状泥质灰岩,含 泥灰岩,云质灰岩夹中厚层状灰质粉砂岩及中砾岩. 2英卖力地区深井钻井难点与特点 2.1中,上部井眼尺寸大,深部地层可钻性差 (1)上,中部采用钻头尺寸较大,需要大排量冲刷井 壁,对动力系统和循环系统的设备磨损较大;下部井眼 尺寸小,循环压耗大,排量受限制,造成环空返速低. (2)英卖力地区所钻地层较老,深部地层可钻性很 差,严重影响钻井速度;因钻速慢,施工时间长,钻具与 套管头的摩擦,碰撞可能会引起套管头破损. 2.2裸眼井段长.地层压力系统不一,跳跃性大 参考文献: [1]李德惠.晶体光学[M].jE京:地质出版社,1984. E23吕成远,曲岩涛,陈晓军,等.SY/T6103--2004,岩石孔隙结构 特征的测定图像分析法[M].北京:石油工业出版社,2004. [3]常丽华,陈曼云,金巍,等.透明矿物薄片鉴定手册UM].北 京:地质出版社,2006. [4]张雪汝,牛仲仁.辽河断陷湖盆碎屑岩开发储集层研究 EM3.北京:石油工业出版社,1995. [5]郭宏莉,张荫本,胡迁勇,等.SY/T5368—2000岩石薄片 鉴定[M].北京:石油工业出版社,2000. [6]李豫喜,周红燕,扬一峰,等.SY/T5913--2004岩石制片方 法[-M-].北京:石油工业出版社,2004.