Применение рентгенофлуоресцентного анализа бурового шлама для сопровождения бурения горизонтальных скважин на примере ачимовских отложений (часть 1)

В работе представлена методика оперативной интерпретации данных рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) бурового шлама, учитывающая литогеохимические особенности отложений ачимовской толщи Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ). На основе комплексного анализа кернового и шламового материала установлены геохимические признаки, позволяющие выделять коллекторы и неколлекторы, представленные глинистыми и плотными карбонатизированными интервалами. Определены особенности химического состава генетически различных типов глин – кровельных, внутрипластовых и подошвенных, имеющих близкие геофизические характеристики по данным полного комплекса каротажа во время бурения. Показана возможность идентификации типов глин по данным РФА шлама для оперативного определения положения скважины относительно продуктивного интервала и обоснованной корректировки ее траектории. Установлены геохимические признаки, позволяющие различать природные плотные карбонатизированные интервалы и техногенное карбонатное загрязнение, поступающее в шлам из бурового раствора в виде мраморной крошки. Полученные результаты обосновывают эффективность применения технологии углубленного изучения шлама в ачимовских отложениях Уренгойского НГКМ для снижения неэффективной проходки при бурении горизонтальных скважин как с полным, так и с минимальным комплексом каротажа во время бурения.

1. Деркачев А.Н., Николаева Н.А., Можеровский А.В., Григорьева Т.Н., Иванова Е.Д., Плетнев С.П., Баринов Н.Н., Чубаров В.М. (2007). Минералогические и геохимические показатели условий аноксигенного осадконакопления в локальных впадинах Охотского моря в позднем плейстоцене – голоцене. Тихоокеанская геология, 26(3), с. 3–33.

2. Дриц В.А., Коссовская А.Г. (1991). Глинистые минералы: слюды, хлориты. М.: Наука, 176 с.

3. Каулина Т.В., Лялина Л.М., Ильченко В.Л. (2019). Последовательность образования REE-Th-U минералов в Лицевском урановорудном районе Кольского региона. Вестник МГТУ, 22(1), с. 12–22. https://doi.org/10.21443/1560-9278-2019-22-1-12-22

4. Конторович А.Э., Ершов С.В., Казаненков В.А., Карогодин Ю.Н., Конторович В.А., Лебедева Н.К., Никитенко Б.Л., Попова Н.И., Шурыгин Б.Н. (2014). Палеогеография Западно-Сибирского осадочного бассейна в меловом периоде. Геология и геофизика, 55(5–6), с. 745–776. https://doi.org/10.15372/GiG20140504

5. Куликов П. Ю., Панченко И.В., Гарипов Р.А. (2023). Применение портативных XRF анализаторов (химический состав пород) для расчета минерально-компонентной модели черных сланцев.

6. Ладонин Д.В. (2003). Влияние железистых и глинистых минералов на сорбцию меди, цинка, свинца и кадмия в узловом горизонте дерновоподзолистой почвы. Почвоведение, 36(10), с. 1065–1073.

7. Маслов А.В. (2005). Осадочные породы: методы изучения и интерпретации полученных данных. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 289 с.

8. Мухаметшин Р.З., Галеев А.А. (2014). Диагностика древних водонефтяных контактов инструментальными методами. Нефтяное хозяйство, 10, с. 28–33.

9. Сахибгареев Р.С. (1989). Вторичные изменения коллекторов в процессе формирования и разрушения нефтяных залежей. Ленинград: Недра, 260 с.

10. Скоробогатов В.А., Строганов Л.В., Копеев В.Д. (2003). Геологическое строение и газонефтеносность Ямала. М.: ООО «НедраБизнесцентр», 352 с.

11. Эдер В.Г., Замирайлова А.Г., Ян П.А. (2023). Особенности использования литогеохимических индикаторов с целью реконструкции палеоклимата и состава источников сноса в Западно-Сибирском позднеюрско-нижнемеловом осадочном бассейне. Литология и полезные ископаемые, 6, с. 588–599. https://doi.org/10.31857/S0024497X2370026X

12. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000). Основы литохимии. Санкт-Петербург: Наука, 479 с.

13. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2011). Геохимические индикаторы литогенеза (литологическая геохимия). Сыктывкар: Геопринт, 742 с.

14. Япаскурт О.В. (2008). Генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо- и рудообразования. М.: ЭСЛАН, 356 с.

15. Bhatia M.R. (1983). Plate tectonics and geochemical composition of sandstones. The Journal of Geology, 91(6), pp. 611–627. https://doi.org/10.1086/628815

16. Cui H., Zhu S., Gao Y., Chen W. (2025). Hydrothermal activity near the Permian–Triassic transition in the south-western Ordos Basin, China: Evidence from carbonate cementation in Upper Permian sandstones. Sedimentology, 72(1), 227–257. https://doi.org/10.1111/sed.13232

17. Eder V.G., Ryzhkova S.V., Kostyreva E.A. et al. (2020). Lithologic, geochemical and geophysical characteristics of the boundary strata of the Bazhenov and Kulomza horizons (Lower Cretaceous base) in the central regions of West Siberia. Russian Geology and Geophysics, 61(7), pp. 767–782. https://doi.org/10.15372/RGG2019124

18. Eder V.G., Ryzhkova S.V., Dzyuba O.S., Zamirailova A.G. et al. (2022). Lithostratigraphy and sedimentation conditions of the Bazhenov Formation (Western Siberia) in the central, southeastern, and northern regions of its occurrence. Stratigraphy and Geological Correlation, 30(5), pp. 334–359. https://doi.org/10.1134/S0869593822050021

19. Ellis D.V. (1987). Well Logging for Earth Scientists. New York: Elsevier, 532 p. ISBN 0-444-01180-3.

20. Lemière B. (2018). A review of pXRF (field portable X-ray fluorescence) applications for applied geochemistry. Journal of Geochemical Exploration, 188, 350–363. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2018.02.006

21. Panchenko I. V., Kulikov P. Yu., Garipov R. A. (2021). Practical application of chemostratigraphy and lithochemistry methods in the study of oil bearing black shale. EAGE/SPE Workshop on Shale Science 2021, pp. 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202151034

22. Pearce T. J., Besly B. M., Wray D. S., Wright D. K. (1999). Chemostratigraphy: A method to improve interwell correlation in barren sequences – a case study using onshore Duckmantian/Stephanian sequences (West Midlands, U.K.). Sedimentary Geology, 124(1–4), pp. 197–220. https://doi.org/10.1016/S0037-0738(98)00128-6

23. Potts P.J., West M. (Eds.) (2008). Portable X-ray Fluorescence Spectrometry: Capabilities for In Situ Analysis. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 291 p. https://doi.org/10.1039/9781847558640

24. Pozzi A., Casal F. (2018). Advanced surface logging technology for unconventional plays: Well-site applications in tight reservoirs. First Break, 36(7), 57–66. https://doi.org/10.3997/1365-2397.n0106

25. Prundeanu I., Chelariu C., Contreras Perez D. (2021). Elemental geochemistry of the Upper Cretaceous reservoir and surrounding formations applied in geosteering of horizontal wells, Lebăda Field – Western Black Sea. Oil, Gas Science and Technology – Rev. IFP Energies nouvelles, 76, 1. https://doi.org/10.2516/ogst/2020083

26. Ratcliffe K.T., Wilson A., Payenberg T., Rittersbacher A., Hildred G.V., Flint S.S. (2015). Ground truthing chemostratigraphic correlations in fluvial systems. AAPG Bulletin, 99(1), 155–180. https://doi.org/10.1306/06051413120

27. Roser B.P., Korsch R.J. (1988). Provenance signatures of sandstonemudstone suites determined using discriminant function analysis of major-element data. Chemical Geology, 67(1–2), pp. 119–139. https://doi.org/10.1016/0009-2541(88)90010-1

28. Rozanova E. P., Tourova T. P., Kolganova T. V., Lysenko A. M., Mityushina L. L., Yusupov S. K., Belyaev S. S. (2001). Desulfacinum subterraneum sp. nov., a new thermophilic sulfate-reducing bacterium isolated from a high-temperature oil field. Microbiology, 70(4), 466–471. https://doi.org/10.1023/A:1010494413559

29. Schlegel M.L., Manceau A., Charlet L., Chateigner D., Hazemann J.-L. (2001). Sorption of metal ions on clay minerals. III. Nucleation and epitaxial growth of Zn phyllosilicate on the edges of hectorite. Geochimica et Cosmochimica Acta, 65(22), pp. 4155–4170. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(01)00700-1

30. Svendsen J.B., Hartley N.R. (2002). Synthetic heavy mineral stratigraphy: Applications and limitations. Marine and Petroleum Geology, 19(4), 389–405. https://doi.org/10.1016/S0264-8172(02)00010-7

31. West M., Ellis A.T., Kregsamer P., Potts P.J., Streli C., Vanhoof C., Wobrauschek P. (2008). Atomic spectrometry update. X-ray fluorescence spectrometry. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 23, 1409–1437. https://doi.org/10.1039/B813039F