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摘 要： 本文通过对草古区块下古生界古潜山界面及上覆地层特征进行分析阐述，利用随钻录井参数、干湿岩屑宏观颜色色调、肉眼与显微镜下特殊岩性、碳酸盐含量分析数据及X射线元素分析等方法和技术，提出了卡古潜山界面的方法，并在钻井施工决策中起到良好作用。
关键词： 草古区块；潜山界面；录井参数；岩石色调
【中图分类号】 TE132.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）08-0319-01
1 草古区块古潜山特征
草桥地区草古区块古潜山主要研究对象为第三系地层直接覆盖在下古生界地层之上形成的非正常沉积层序类型潜山。[1]草古区块潜山储层主要为下古生界浅海相碳酸盐岩。由于本区碳酸盐岩经历漫长的构造、风化、溶蚀、淋滤的频繁改造，原生孔已基本消失，取而代之的是碳酸盐岩风化溶蚀带十分发育的溶孔、缝、洞。其溶蚀带成为本区重要的储集带。[2]本区只有卡准下古生界潜山界面，及时下入技术套管，才能保证后期三开优质安全钻进，并及时发现和保护油气层。
2 草古区块古潜山界面上下岩性组合特征
本区古潜山界面之上50m范围内岩性组合一般以棕黄色、棕红色、紫红色泥岩、含砾泥岩（砾石成分为灰岩砾石或灰岩团块）为主，部分井区分布有玄武岩、凝灰岩等喷发岩类，在山体中高部位沉积厚度不等的灰岩砾石层，埋深浅，地层成岩性较差，录井现场岩屑岩性较混杂，缺乏稳定的标志层，极易造成误判。
3 草古区块古潜山界面识别常见录井方法探究
对风化壳深度的预测，常与实际钻探结果有不同程度的误差。潜山埋藏越深，因地震速度的变化，可能误差就越大。为缩小这一误差，还应熟悉和掌握进入潜山时的各种钻井、地质特征，即“进山征兆”。[3]对进山特征展开研究。
3.1 随钻录井参数变化
3.1.1 蹩、跳钻现象研究。
在直井眼的施工中，通常情况下，当钻遇古潜山界面风化壳硬壳时，往往存在蹩跳钻现象，往往是明显的“进山”特征。当前随着勘探开发的深入，受到构造及地面条件的限制，开发井多设计为斜井、水平井，受井身轨迹不规则变化的影响，造成在钻遇风化壳古侵蚀面时，蹩跳钻现象极其不明显，“蹩跳钻”现象作为界面卡取的标志性作用在降低、甚至消失。
3.1.2 钻时参数在界面识别中的应用。
草古区块因上覆地层埋藏较浅，地层疏松，可钻性好，通过对草古区块18口井界面上下钻时变化情况进行统计，发现17口井钻时变慢、1口井钻时变快，说明临近古潜山界面时，地层可钻性差别较明显，大部分井钻遇潜山界面以后钻时明显变慢，钻时可以作为重要的参考依据，可根据钻时变化制定合理的地质循环措施。
利用钻时参数在录井现场制定地质循环措施时，发现“瞬时”钻时曲线在抵近界面附近时有较为直观的曲线形态变化，瞬时钻时一般以0.10m为一个采集计算间隔，对于界面附近极其突然的异常钻时变化具有较显著的呈现。
3.1.3 界面附近干湿岩屑颜色色调变化情况。
研究发现，碳酸盐岩潜山风化壳在风化作用的最后阶段不稳定的可移动的元素都被雨水带走，主要剩下了铁铝氧化物和极少部分的二氧化硅等稳定成分，它们呈胶体状态在原地形成铝土矿、褐铁矿等堆积，形成了一种红色疏松的铁质、铝土质土壤，俗称红土层。[4]
对草古区块20多口井的库存岩屑实物进行调研发现，許多井在岩性剖面中没有描述出界面顶部岩石颜色色调的变化趋势。分析认为，由于强烈的风化作用产生鲜红色软泥岩，在风化壳附近一定会引起岩石颜色、色调普遍存在着“突变”特征。
3.1.4 数码或双目镜显微镜下界面岩性识别。
岩屑录井过程中，由于钻井工艺的不断改进，岩屑实物越来越细碎，标志性岩性肉眼较难识别，数码或双目镜显微镜能够放大特殊岩性的局部特征。镜下观察发现，一般情况下界面上覆新生界地层岩性成岩性差，上返岩屑颗粒较为混杂、浑圆，而下古生界“老”地层，由于岩性较致密，碳酸盐岩破碎产生的岩屑棱角分明，表面断口平滑、平整，岩屑颗粒外形通常呈片状。可以根据棱角分明的薄片状岩屑含量的相对增加来判断是否见到碳酸盐岩、是否进入下古生界地层。
3.1.5 碳酸盐含量分析技术在下古生界潜山界面识别中的应用。
常温常压的自然条件下，灰岩是以碳酸钙为主，白云岩则为碳酸钙和碳酸镁的混合物，由于岩石样品中化学成分的不同，即含镁、钙的不同，与稀盐酸的反映速度也不同。经过实际检测发现，CaCO3与稀盐酸的反映速度远远高于CaMg（CO3）2与稀盐酸的反应速度。[5]从而得出以下结论：灰岩反映速度远远大于白云岩；白云质灰岩、灰质白云岩中灰质部分最先反应、反应速度极快，随着反应时间的延长，最后反应的才是白云质部分；泥质白云岩反应速度较慢。
碳酸盐含量分析技术在草古区块的随钻应用，发现界面附近碳酸钙、碳酸镁钙含量会出现“双突变”，碳酸盐总含量大于25-30%，尤其是白云质成分（即碳酸镁钙含量突变）的出现，基本可以判断为进入下古生界地层。
3.1.6 X射线元素录井分析技术在下古生界潜山界面识别中的应用。
X射线元素录井分析技术能够测定岩样中Si、Al、Fe、Ca、K、Mg、Ti、P、Mn、S、V、Cr等三十余种元素。
研究表明，碳酸盐岩剖面中，Ca+Mg的含量最高，其次是Si、Fe、Al等元素，Ca或Mg含量高是碳酸盐岩的特征。在古潜山界面识别中，风化壳界面经过剥蚀、风化，形成风化淋滤带。风化淋滤带X射线特征为：碎屑岩含量高的元素Si、Al、K、Fe含量降低；碳酸盐岩含量高的元素Ca、Mg含量升高。因此可以根据风化淋滤带元素变化特征预测判断风化壳界面。通过特定元素的变化“拐点”推断出大体的古潜山古风化壳界面，有利的指导现场录井施工。
4 结论
有效的古潜山风化壳识别方法是，结合随钻录井参数、干湿岩屑宏观颜色色调、肉眼与显微镜下特殊岩性、碳酸盐含量分析数据及X射线元素分析等综合变化情况，确定出合理的施工措施，判断出准确的风化壳位置。
参考文献
[1] 李明娟. 济阳坳陷古生界层序地层研究.中国地质大学（北京）.2004，25（1）：106-110.
[2] 宋国奇.胜利油区古生界地质特征及油气潜力.武汉：中国地质大学出版社，2000.
关键词： 草古区块；潜山界面；录井参数；岩石色调
【中图分类号】 TE132.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）08-0319-01
1 草古区块古潜山特征
草桥地区草古区块古潜山主要研究对象为第三系地层直接覆盖在下古生界地层之上形成的非正常沉积层序类型潜山。[1]草古区块潜山储层主要为下古生界浅海相碳酸盐岩。由于本区碳酸盐岩经历漫长的构造、风化、溶蚀、淋滤的频繁改造，原生孔已基本消失，取而代之的是碳酸盐岩风化溶蚀带十分发育的溶孔、缝、洞。其溶蚀带成为本区重要的储集带。[2]本区只有卡准下古生界潜山界面，及时下入技术套管，才能保证后期三开优质安全钻进，并及时发现和保护油气层。
2 草古区块古潜山界面上下岩性组合特征
本区古潜山界面之上50m范围内岩性组合一般以棕黄色、棕红色、紫红色泥岩、含砾泥岩（砾石成分为灰岩砾石或灰岩团块）为主，部分井区分布有玄武岩、凝灰岩等喷发岩类，在山体中高部位沉积厚度不等的灰岩砾石层，埋深浅，地层成岩性较差，录井现场岩屑岩性较混杂，缺乏稳定的标志层，极易造成误判。
3 草古区块古潜山界面识别常见录井方法探究
对风化壳深度的预测，常与实际钻探结果有不同程度的误差。潜山埋藏越深，因地震速度的变化，可能误差就越大。为缩小这一误差，还应熟悉和掌握进入潜山时的各种钻井、地质特征，即“进山征兆”。[3]对进山特征展开研究。
3.1 随钻录井参数变化
3.1.1 蹩、跳钻现象研究。
在直井眼的施工中，通常情况下，当钻遇古潜山界面风化壳硬壳时，往往存在蹩跳钻现象，往往是明显的“进山”特征。当前随着勘探开发的深入，受到构造及地面条件的限制，开发井多设计为斜井、水平井，受井身轨迹不规则变化的影响，造成在钻遇风化壳古侵蚀面时，蹩跳钻现象极其不明显，“蹩跳钻”现象作为界面卡取的标志性作用在降低、甚至消失。
3.1.2 钻时参数在界面识别中的应用。
草古区块因上覆地层埋藏较浅，地层疏松，可钻性好，通过对草古区块18口井界面上下钻时变化情况进行统计，发现17口井钻时变慢、1口井钻时变快，说明临近古潜山界面时，地层可钻性差别较明显，大部分井钻遇潜山界面以后钻时明显变慢，钻时可以作为重要的参考依据，可根据钻时变化制定合理的地质循环措施。
利用钻时参数在录井现场制定地质循环措施时，发现“瞬时”钻时曲线在抵近界面附近时有较为直观的曲线形态变化，瞬时钻时一般以0.10m为一个采集计算间隔，对于界面附近极其突然的异常钻时变化具有较显著的呈现。
3.1.3 界面附近干湿岩屑颜色色调变化情况。
研究发现，碳酸盐岩潜山风化壳在风化作用的最后阶段不稳定的可移动的元素都被雨水带走，主要剩下了铁铝氧化物和极少部分的二氧化硅等稳定成分，它们呈胶体状态在原地形成铝土矿、褐铁矿等堆积，形成了一种红色疏松的铁质、铝土质土壤，俗称红土层。[4]
对草古区块20多口井的库存岩屑实物进行调研发现，許多井在岩性剖面中没有描述出界面顶部岩石颜色色调的变化趋势。分析认为，由于强烈的风化作用产生鲜红色软泥岩，在风化壳附近一定会引起岩石颜色、色调普遍存在着“突变”特征。
3.1.4 数码或双目镜显微镜下界面岩性识别。
岩屑录井过程中，由于钻井工艺的不断改进，岩屑实物越来越细碎，标志性岩性肉眼较难识别，数码或双目镜显微镜能够放大特殊岩性的局部特征。镜下观察发现，一般情况下界面上覆新生界地层岩性成岩性差，上返岩屑颗粒较为混杂、浑圆，而下古生界“老”地层，由于岩性较致密，碳酸盐岩破碎产生的岩屑棱角分明，表面断口平滑、平整，岩屑颗粒外形通常呈片状。可以根据棱角分明的薄片状岩屑含量的相对增加来判断是否见到碳酸盐岩、是否进入下古生界地层。
3.1.5 碳酸盐含量分析技术在下古生界潜山界面识别中的应用。
常温常压的自然条件下，灰岩是以碳酸钙为主，白云岩则为碳酸钙和碳酸镁的混合物，由于岩石样品中化学成分的不同，即含镁、钙的不同，与稀盐酸的反映速度也不同。经过实际检测发现，CaCO3与稀盐酸的反映速度远远高于CaMg（CO3）2与稀盐酸的反应速度。[5]从而得出以下结论：灰岩反映速度远远大于白云岩；白云质灰岩、灰质白云岩中灰质部分最先反应、反应速度极快，随着反应时间的延长，最后反应的才是白云质部分；泥质白云岩反应速度较慢。
碳酸盐含量分析技术在草古区块的随钻应用，发现界面附近碳酸钙、碳酸镁钙含量会出现“双突变”，碳酸盐总含量大于25-30%，尤其是白云质成分（即碳酸镁钙含量突变）的出现，基本可以判断为进入下古生界地层。
3.1.6 X射线元素录井分析技术在下古生界潜山界面识别中的应用。
X射线元素录井分析技术能够测定岩样中Si、Al、Fe、Ca、K、Mg、Ti、P、Mn、S、V、Cr等三十余种元素。
研究表明，碳酸盐岩剖面中，Ca+Mg的含量最高，其次是Si、Fe、Al等元素，Ca或Mg含量高是碳酸盐岩的特征。在古潜山界面识别中，风化壳界面经过剥蚀、风化，形成风化淋滤带。风化淋滤带X射线特征为：碎屑岩含量高的元素Si、Al、K、Fe含量降低；碳酸盐岩含量高的元素Ca、Mg含量升高。因此可以根据风化淋滤带元素变化特征预测判断风化壳界面。通过特定元素的变化“拐点”推断出大体的古潜山古风化壳界面，有利的指导现场录井施工。
4 结论
有效的古潜山风化壳识别方法是，结合随钻录井参数、干湿岩屑宏观颜色色调、肉眼与显微镜下特殊岩性、碳酸盐含量分析数据及X射线元素分析等综合变化情况，确定出合理的施工措施，判断出准确的风化壳位置。
参考文献
[1] 李明娟. 济阳坳陷古生界层序地层研究.中国地质大学（北京）.2004，25（1）：106-110.
[2] 宋国奇.胜利油区古生界地质特征及油气潜力.武汉：中国地质大学出版社，2000.