0 引 言

海洋石油钻井风险大、成本高，特别是在井深超过4 000 m的条件下进行海洋钻井，对工程作业提出了更高要求。

近年来，太古界潜山逐渐成为渤海油田重点勘探对象之一，渤中X构造潜山岩性为太古界花岗片麻岩，与常规地层的钻井作业不同，渤中X构造的太古界花岗片麻岩潜山钻井具有埋藏深度大、潜山井段长的特点，钻井过程中快速准确识别潜山岩性，将有利于准确下入技术套管，防止井涌、井喷等恶性事故的发生。同时，渤中X构造潜山油气富集，特别是潜山风化壳裂缝发育段，是油气聚集的有利场所，准确识别潜山岩性，从而及时调整钻井液性能，对于储集层保护至关重要。所以，现场快速准确识别潜山岩性，对工程作业安全、地质资料录取、储集层保护等方面都具有重要意义[1]。

花岗片麻岩的矿物成分与花岗岩相似，是一种具有片麻构造的变质岩浆岩，通常其矿物成分为钾长石、石英、黑云母及少量角闪石，此外花岗片麻岩还可能含有绿泥石、绿帘石、金属矿物等。由于地质条件差异，不同区域的花岗片麻岩矿物在薄片鉴定、XRD全岩分析等录井项目与电测响应等方面呈现出一定的差异性。

钻井工程方面，由于提速工具、PDC钻头等快速钻井技术的应用，造成现场钻遇花岗片麻岩潜山时，返出岩屑特别碎小，甚至是粉末状碎屑，这给现场识别潜山岩性带来了挑战。现场识别潜山岩性最重要工作之一就是识别其矿物特征，特别是在碎小岩屑中找到特征矿物将有助于准确识别潜山岩性，从而指导现场卡准潜山界面。

本文基于渤中X构造岩性资料，利用薄片鉴定技术、XRD全岩分析技术以及测井手段进行分析研究，旨在探索花岗片麻岩矿物学特征以及电测特征，从而指导现场作业。

1 薄片鉴定分析

首先是确定特征矿物，通过薄片鉴定技术，分析花岗片麻岩局部富集的特征矿物及其充填形式[2-3]。

在渤中X构造挑选成型的岩屑及壁心，研究分析了近500个薄片样本，结果显示该区潜山主体岩性为花岗片麻岩。针对花岗片麻岩的矿物组成，从薄片角度进行分析，结果表明，在特征矿物组成上，主要表现为3种类型：泥化、绿泥石化花岗片麻岩；帘石化花岗片麻岩；黑云母花岗片麻岩(图1)。本区花岗片麻岩发育很多微裂缝，从薄片上看，这些微裂缝被不同的脉体充填，从脉体上分析，主要表现为硅质脉、铁矿脉、方解石脉(图2)。

结合钻井取心分析表明，花岗片麻岩不同的脉体分布形态也间接反映了微裂缝的发育情况。

图1花岗片麻岩特征矿物组成

图2花岗片麻岩脉体分布

2 XRD全岩分析

XRD全岩分析技术是利用X射线照射，检测仪获取样品的衍射图谱，再将样品衍射图谱与标准矿物衍射图谱数据库进行比对，从而得到样品中各种矿物的含量[4-5]。

利用XRD全岩分析技术，分析了已钻井花岗片麻岩的岩屑、壁心及岩心样品。研究结果显示，花岗片麻岩能检测出的矿物以石英、长石、黏土矿物(高岭石+伊利石+绿泥石)为主，局部还含有方解石、透辉石、角闪石、黑云母、榍石、绿帘石、钛铁矿等微量矿物，其含量在区域间存在差异。

本文分析了渤中X构造10个井区的花岗片麻岩XRD全岩分析特征图谱，根据该构造两种进山类型，总结了潜山界面上下的大致变化规律。

(1)泥岩进山：以BX-8井为例(图3)，进山以后岩屑矿物中石英含量逐渐增加(平均含量由28%增加至38%左右)，长石含量突增(平均含量由8%增加至42%左右)，黏土矿物含量较上部沙河街组泥岩明显降低(平均含量由31%下降至16%左右)，高岭石局部富集，方解石的含量逐渐降低(平均含量由45%下降至10%左右)。

图3 BX-8井主要矿物含量变化

(2)砂砾岩进山：以BX-5井为例(图4)，进山以后岩屑矿物中石英含量逐渐增加(平均含量由33%增加至43%左右)，长石含量降低(平均含量由30%降低至10%左右)，黏土矿物含量较上部孔店组的砂砾岩层大幅增加(平均含量由30%增加至60%左右)。

XRD全岩分析结果与薄片鉴定结果基本相符，特别是花岗片麻岩薄片上看到的硅质脉、铁矿脉、方解石脉，分别对应于全岩分析中检测到的榍石、钛铁矿、方解石3种矿物。

虽然利用XRD全岩分析数据能判断花岗片麻岩矿物组成及大致变化规律，但是由于区域间矿物的细微差异，导致不同井区在XRD全岩分析上的规律存在局部差异。基于此，本文进一步进行了基于花岗片麻岩的电测特征研究。