自然伽马能谱测井在富有机质页岩评价和地质导向中的应用

罗胜元,陈孝红,倪方杰

(1.中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉430205;2.中石化江汉石油工程有限公司页岩气开采技术服务公司,湖北武汉430223)

0 引 言

鄂西及周缘地区下寒武统水井沱组(∈1s)底部发育一套暗色泥页岩,分布面积大、自然伽马测井值高,作为目前页岩气勘探的主力层系,得到了国内外学者的广泛关注[6-7]。对于水井沱组底部的自然伽马测井,多数情况下仅作为识别地层的一种指标,而对高自然伽马页岩分布特征、地质意义及其在勘探中的应用则研究较少。本文在典型井的水井沱组页岩识别的基础上,探讨自然伽马能谱测井在总有机碳含量(TOC)预测、黏土矿物分析、沉积环境解释、水平井随钻地质导向等方面的应用,为中扬子地区下寒武统页岩气的勘探、研究提供参考。

1 区域概况

1.1 区域地质特征

宜页1井为部署于宜昌市点军区的一口参数井,开孔层位为白垩系石门组,终孔层位为南华系南沱组,完钻井深2 418 m。自1 760.20～1 950.11 m、2 244.00～2 392.12 m分2段取心,全井进行岩屑、气测、钻井液和工程参数综合录井,以及自然伽马、自然电位、井径、井斜、双侧向、声波、中子、密度、井温、流体等标准测井和VSP测井。此外,石牌组底部-灯影组顶部、陡山沱组-南沱组顶部地层还完成了声波扫描成像(SonicScanner)、地层微电阻率扫描成像(FMI)、岩性扫描(LithoScanner)以及核磁共振测井(CMR)。水井沱组具有良好的页岩气形成物质基础,富有机质页岩发育于水井沱组下部,深度为1 820～1 872 m,由上至下细分为Ⅰ～Ⅴ共5个小层段(见图1,表1)。宜页1井黑色页岩段厚度为68.3 m,优质页岩(TOC>2%)厚35.2 mm;总有机碳含量为0.52%～5.96%,平均为2.26%;优质页岩孔隙度为0.96%～3.32%,平均为2.04%。