砂泥岩-碳酸盐岩岩性的识别方法技术

本发明专利技术提供了一种砂泥岩‑碳酸盐岩岩性的识别方法，其特征在于，包括：S1)检测待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量；S2)计算待测岩屑样品中SiO2与Al2O3的总含量XSS，CaO与MgO的总含量XLD；根据XSS与XLD判断待测岩屑样品的岩性。与现有技术相比，本发明专利技术首先检测岩屑样品中的Si、Al、Ca、Mg元素含量，计算XSS、XLD含量数据，实现砂泥岩‑碳酸盐岩的快速、自动、准确识别，克服现有技术中存在的缺陷，该方法操作简便，岩性识别结果准确，能够有利于石油天然气资源储层识别，提高石油天然气资源勘探开发效益，指导钻井安全高效施工。

【技术实现步骤摘要】
砂泥岩-碳酸盐岩岩性的识别方法
本专利技术属于石油天然气勘探开发
，尤其涉及砂泥岩-碳酸盐岩岩性的识别方法。
技术介绍
在石油天然气勘探开发过程中，沉积岩、碳酸盐岩地层是石油天然气资源的生成、运移和储存主力地层，受地层自身特性不同影响，为准确发现石油天然气资源，需要对沉积岩和碳酸盐岩地层加以识别。相关地质理论表明：砂泥岩主要由石英、黏土等矿物组成，氧化物主要成分是SiO2及Al2O3，砂泥岩中SiO2及Al2O3的含量60～95％；碳酸盐岩主要由白云石、方解石组成，石灰岩、白云岩等碳酸盐岩中CaO或CaO+MgO含量大，SiO2，Al2O3等含量一般不足10％，因此通过测量分析钻遇地层岩屑样品中Si、Al、Ca、Mg四种元素的含量，利用相关公式计算出岩石样品中CaO、MgO、SiO2、Al2O3的含量可以在施工现场快速准去识别出样品岩性是砂泥岩、碳酸盐岩、碳酸盐质砂泥岩、砂泥质碳酸盐岩，实现砂泥岩－碳酸盐岩岩性自动识别。传统的区分识别沉积岩－碳酸盐岩的识别方法主要是依靠录井现场地质技术人员通过观察钻遇地层岩屑样品的形状、结构等物理特征进行识别或通过盐酸溶液对岩屑样品进行浸泡产生化学反应，根据生产CO2气体含量高低进行判断样品岩性。公开号为CN105888657A的中国专利公开了利用元素录井进行沉积岩的岩性识别方法，具体公开了一种利用元素录井进行沉积岩的岩性识别方法，由如下步骤组成：a、处理元素录井数据，将其转化为百分含量；b、利用碎屑敏感元素与碳酸盐敏感元素含量所占百分比区分出碳酸盐岩和碎屑岩两大类；c、在碳酸盐岩类中，计算出硫酸钙含量、碳酸镁钙含量和碳酸钙含量；d、在碎屑岩类中，计算出砂质含量和泥质含量；e、将计算出的硫酸钙、碳酸镁钙、碳酸钙、砂质和泥质含量通过归一化处理，分别计算出膏质、白云质、石灰质、砂质和泥质含量，从而按其含量确定岩性。但是该方法受元素录井技术自身技术条件影响，测量到的元素种类不足够全满，同时需要对岩屑样品进行研磨、压片等处理，存在分析周期时间长等问题，难以满足钻速钻井技术条件下的岩性识别要求。公开号为CN106469257A的中国专利公开了一种基于三端元矿物含量的混合沉积岩石分类命名方法，根据有效产能确定混积岩中外源碎屑含量的上限值；根据岩石成分，确定三端元分类方案；命名步骤，根据岩石组分含量，确定基本名称，其次将胶结物与特殊结构或成岩作用作为修饰词参与定名；具体命名规则，根据以不同成分为主的混积岩，分别确定基本名称，次要矿物含量为25％～50％时，以××质作为附加修饰词，含量小于25％时，以含××作为附加修饰词。但是该方法没有给出碳酸盐岩的特征参数，无法实现沉积岩－碳酸盐岩岩性自动识别。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种砂泥岩-碳酸盐岩岩性激光自动识别方法。本专利技术提供了一种砂泥岩-碳酸盐岩岩性的识别方法，包括：S1)检测待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量；S2)计算待测岩屑样品中SiO2与Al2O3的总含量XSS，CaO与MgO的总含量XLD；根据XSS与XLD判断待测岩屑样品的岩性。优选的，所述步骤S1)具体为：对标准岩性物质样品进行元素光谱分析，得到Si、Al、Ca与Mg元素光谱强度-含量数学模型；对待测岩屑样品进行元素光谱分析，并根据Si、Al、Ca与Mg元素光谱强度-含量数学模型得到待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量。优选的，所述元素光谱分析采用激光诱导击穿光谱仪或激光岩性自动识别仪进行。优选的，所述标准岩性物质样品选自白云石、硅质砂岩、页岩、石灰岩与石灰岩风化土。优选的，所述Si、Al、Ca与Mg元素光谱强度-含量数学模型中的光谱强度为特征波长对应的光谱强度；所述Si元素的特征波长为288.158nm；所述Al元素的特征波长为309.27nm；所述Ca元素的特征波长为317.933nm；所述Mg元素的特征波长为280.271nm。优选的，所述Si、Al、Ca与Mg元素光谱强度-含量数学模型如式(1)～式(4)所示：CSi＝104765×I288.158+1.866式(1)；CAl＝32180×I309.271–2.098式(2)；CCa＝224257×I317.933–8.9637式(3)；CMg＝5840×I280.271+0.079式(4)；其中，CSi为Si元素含量；I288.158为Si元素特征波288.158nm所对应的光谱强度数据；CAl为Al元素含量；I309.271为Al元素特征波长396.152nm所对应的光谱强度数据；CCa为Ca元素含量；I317.933为Ca元素特征波长442.544nm所对应的光谱强度数据；CMg为Mg元素含量；I280.271为Mg元素特征波长382.936nm所对应的光谱强度数据。优选的，所述XSS根据式(5)进行计算：XSS＝2.14×CSi+1.89×CAl式(5)。优选的，所述XLD根据式(6)进行计算：XLD＝1.40×CCa+1.66×CMg式(6)。本专利技术提供了一种砂泥岩-碳酸盐岩岩性的识别方法，其特征在于，包括：S1)检测待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量；S2)计算待测岩屑样品中SiO2与Al2O3的总含量XSS，CaO与MgO的总含量XLD；根据XSS与XLD判断待测岩屑样品的岩性。与现有技术相比，本专利技术首先检测岩屑样品中的Si、Al、Ca、Mg元素含量，计算XSS、XLD含量数据，实现砂泥岩-碳酸盐岩的快速、自动、准确识别，克服现有技术中存在的缺陷，该方法操作简便，岩性识别结果准确，能够有利于石油天然气资源储层识别，提高碳石油天然气资源勘探开发效益，指导钻井安全高效施工。进一步的，本专利技术采用激光岩性自动识别仪检测岩屑样品的Si、Al、Ca、Mg元素含量，同时通过优选Si、Al、Ca、Mg元素的特征波长，进一步提高检测结果的准确性，进而提高岩性识别结果的准确性。附图说明图1为根据标准岩性物质样品LIBS谱图优选的Si、Al、Ca、Mg元素的特征谱线图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种砂泥岩-碳酸盐岩岩性的识别方法，包括：S1)检测待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量；S2)计算待测岩屑样品中SiO2与Al2O3的总含量XSS，CaO与MgO的总含量XLD；根据XSS与XLD判断待测岩屑样品的岩性。本专利技术对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。本专利技术首先检测待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量，优选按照以下步骤进行：对标准岩性物质样品进行元素光谱分析，得到Si、Al、Ca与Mg元素光谱强度-含量数学模型；对待测岩屑样品进行元素光谱分析，并根据Si、Al、Ca与Mg元素光谱强度-含量数学模型得到待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量。其中，所述标准岩性物质样品为本领域技术人员熟知的标准岩性物质样品即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为白云石(GBW07217本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砂泥岩‑碳酸盐岩岩性的识别方法，其特征在于，包括：S1)检测待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量；S2)计算待测岩屑样品中SiO2与Al2O3的总含量XSS，CaO与MgO的总含量XLD；根据XSS与XLD判断待测岩屑样品的岩性。

【技术特征摘要】
1.一种砂泥岩-碳酸盐岩岩性的识别方法，其特征在于，包括：S1)检测待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量；S2)计算待测岩屑样品中SiO2与Al2O3的总含量XSS，CaO与MgO的总含量XLD；根据XSS与XLD判断待测岩屑样品的岩性。2.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，所述步骤S1)具体为：对标准岩性物质样品进行元素光谱分析，得到Si、Al、Ca与Mg元素光谱强度-含量数学模型；对待测岩屑样品进行元素光谱分析，并根据Si、Al、Ca与Mg元素光谱强度-含量数学模型得到待测岩屑样品中Si、Al、Ca与Mg元素的含量。3.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，所述元素光谱分析采用激光诱导击穿光谱仪或激光岩性自动识别仪进行。4.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，所述标准岩性物质样品选自白云石、硅质砂岩、页岩、石灰岩与石灰岩风化土。5.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，所述Si、Al、Ca与Mg元素光谱强度-含量数学模型中的光谱强度为特征波长对应的光谱强度；所述Si元素的特征波长为288.158nm；所述Al元素的特征波长为309.27nm；所述Ca元素的特征波长为317.933nm；所述Mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘明军，李油建，万利，夏相成，王新玲，何慧莹，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司录井公司，
类型：发明
国别省市：北京,11