强化录井现场岩屑录井质量的措施探讨

强化录井现场岩屑录井质量的措施探讨

薛金山

大庆钻探工程公司地质录井一公司资料采集二分公司

摘要：岩屑录井是地质录井最基础的工作，也是最重要的工作之一，岩屑录井质量好坏直接影响后期储层解释评价、试油压裂等，岩屑录井资料的准确性对于油田勘探与开发具有重要意义。为保障岩屑录井质量，对影响岩屑录井质量的因素进行了分析，提出了相应的技术对策，确保岩屑录井质量的真实性与可靠性，对于发挥地质录井在油田勘探与开发中的重要作用意义重大。
关键词：岩屑录井；质量控制；难题；对策

1 前言

地质录井通过采集井筒地质样品及工程气测数据，对这些样品及数据进行分析，对油气层进行解释评价，获得重要的井筒地质资料，为油气勘探与开发提供了重要的第一手资料。地质录井立足钻井现场，实时分析井筒地质及工程信息，岩屑录井是地质录井的重要内容，通过采集、分析随钻井液返出的岩屑样品，实现岩屑剖面归位、储层含油气性评价等。岩屑录井为后期储层解释评价、试油压裂等提供了重要的信息。作为井筒基础地质资料，岩屑录井质量直接关系到后期的各种分析评价，提升岩屑录井质量，确保获取资料的准确性及科学性，对于油田勘探与开发具有重要意义。

2 岩屑录井工作内容

岩屑录井的工作内容是实时采集、分析、保存随钻井液返出的地层破碎岩屑，获取代表性地质样品，形成数字化地质数据资料。具体的工作内容有：①首先，在岩屑出口，实时采集新鲜、代表性好的岩屑样品；②然后对岩屑样品进行清洗，去掉岩屑上附着的杂质，方便岩屑观察与描述；③挑选岩屑，去掉假岩屑，保证岩屑样品的代表性；④对岩屑进行湿照，看看有无荧光，确定岩屑含油性，如果湿照含油，需要确定荧光级别，以对含油级别进行定量描述；⑤对岩屑装盘烘干，以便于肉眼观察及保存样品；⑥对岩屑样品进行识别描述，通过观察岩屑样品颜色、矿物组成、结构、含有物等，识别岩性，对岩屑进行描述，记录岩屑描述结果；⑦对岩屑样品进行分析，应用岩屑图像、元素分析等技术手段对岩屑样品进行分析，以实现对岩屑的准确识别定名；⑧根据岩屑识别定名结果，绘制岩屑剖面图。岩屑录井是录井现场最基础，也是最重要的工作之一。岩屑录井得到的录井岩屑剖面及储层含油气信息，对于后期储层评价、试油压裂等提供了重要的依据。

3岩屑录井难题

3.1对真假岩屑判别的影响

真假岩屑的判别是岩屑描述的第一步, 也是最关键一步。在日常工作中, 我们通常把那些色调模糊, 形态较大, 局部微弯成棱角明显, 个体较大的判断为假岩屑, 而将颜色新鲜, 个体小具棱角的判断为真岩屑。而PDC 钻头一般要求低钻压, 高转速, 大排量, 加上本身独特的结构, 使破碎后的地层岩屑呈极细的粉末状, 这对传统的岩屑录井方法———即凭肉眼观察等来判断真假岩屑造成困难。

3.2 岩屑细小，识别难度大

PDC 钻头所钻岩屑极为细小, 它的一些物理特征, 诸如纯度、硬度等以及一些结构、构造特征、含矿物分布情况均不能明显表现出来, 甚至造成假象。尤其是对一些含油气储层, 因为好的含油气储层一般都较疏松, 极易被PDC 钻头所破坏, 加上钻井液的冲击一般会呈极小的岩屑出现, 如果我们不仔细观察, 将造成漏失油气层的不良后果。PDC 钻头所钻岩屑的描述一般常有的问题是描述内容不全面、不准确。

3.3 水平井岩屑录井难题

（1）岩屑床的影响。不合理的环空流速,可能造成环空中的岩屑时而沉积在井眼低边形成所谓的“岩屑沉积床”,时而又被破坏以段塞状向上输送,有时岩屑沉积床还向下滑动,岩屑的运移常处于或上或下的临界状态; 当井斜角大于60°时,岩屑受自身重力影响很大,环空中的岩屑瞬间即可沉积在下井壁形成岩屑沉积床,并能够保持稳定。岩屑沉积床的不断形成和破坏,使得不同时间破碎的岩屑在上返过程中混杂在一起,为岩屑的描述分层增加了难度。在实际钻井过程中,还有两个因素会使因岩屑沉积床造成的岩屑混杂更为严重: ①环空内钻具因自重处于偏心状态并对已经形成的相对稳定的岩屑床反复冲击磨擦; ②动力钻具钻进时,钻头旋转而钻具不旋转,钻具贴下井壁不动,使岩屑沉积床形成的机会和规模大大增加。

（2）岩屑多次破碎，识别难度大。水平井岩屑不仅比直井混杂得多,而且比直井岩屑细得多。这是因为水平井和直井在岩屑破碎机制上差别很大,所以二者的岩屑破碎程度也差别很大。水平井由于井身轨迹弯曲,钻进过程中,钻具与井壁之间的磨擦大大增加,被钻头破碎的岩屑在由井底返出井口的过程中,不断地受到钻具与井壁、套管壁的碰撞、研磨而多次破碎,岩屑变得十分细碎。

（3）钻时资料“失真”。钻时资料是岩屑描述时定性判断岩性和进行岩性分层的重要参考资料。当钻井参数发生变化时,钻时受钻井参数的影响很大。在水平井在钻进中,为满足造斜、增斜、降斜等工程需要,随时都可能调整钻井参数,钻时难以真实地反映地层的可钻性。水平井录井实践表明,在造斜井段,相同岩性的钻时差别特别大,对岩性分层基本上没有多少参考价值。

4保障岩屑录井的技术措施

（1）岩屑捞取。经常观察振动筛排砂情况, 及时调整合适的取样位置。如果在振动筛后能取到足够的岩屑样品, 则按迟到时间正常取样。如果正常方式取不到足够的岩屑样品, 则一是按迟到时间加密, 二是用特殊岩性反推迟到时间准确的条件下, 在除砂器及除泥器后取样。

（2）传统描述方法的改进。由于PDC 钻头所钻岩屑细小, 并且较混杂。所以, 描述此种岩屑不能直接用传统的描述方法。一般来说, 砂岩的颜色较浅, 泥岩的颜色较深, 近看砂泥岩混杂, 难以区分, 远看的结果就不一样, 新成分的出现及同类岩屑含量的变化, 岩屑的颜色均有反映。所以, 可用远观颜色的方法来初步地分层。充分利用双目显微镜对每碟岩屑样品进行细致地观察,再结合大段观察结果, 参考钻时进行分层描述;对碳酸盐岩岩屑样品, 先用3%浓度的稀盐酸溶液把样品腐蚀后, 再拿到双目显微镜下去进行观察、描述。如果泥质成分增多则可划分为泥质岩层。如果砂质成分增多则可先划分为砂质岩层, 然后依据其碎屑结构成分进一步划分:如果砂质岩屑绝大部分为单体矿物, 基本上可定名为砾岩;如果砂质岩屑主要为集合体(极少单晶体矿物), 则可依据成分划分为粗、中、细、粉粒砂岩及各类泥质砂岩。如果岩屑颗粒基本上是方解石或白云石, 则可根据其晶体大小, 以及生屑、砂屑、澡屑、鲕粒、亮晶方解石等含量情况对该岩屑样品进行分层、定名、描述。这种描述方法能做到对岩石结构、构造、成分观察仔细, 还可以分段地对多碟岩性特征进行观察、分析、描述。特别是对近粉末状的岩屑样品的微细颗粒及新成分的观察和发现有很大的作用。

（3）广泛全面收集邻井资料, 做到心中有数收集邻井资料, 这是每一个地质工作者必须做的工作, 但以往只是收集邻井地质剖面图, 这不全面。对使用PDC 钻头的井, 不仅收集要邻井地质剖面图, 还要收集邻井的岩屑、岩心描述记录, 查看岩心岩屑, 然后通过分析对比, 总结本区不同层段每种岩性的共同特征, 并注意横向上和纵向上的变化规律, 做到对本区地层心中有数。

（4）应用气测分析。一般情况下, 泥岩层段的全烃曲线呈基值, 曲线平直; 煤岩层段的全烃、甲烷呈高异常, 重烃呈低值;无油气显示的砂岩层段的全烃呈基值、低异常, 组分为单一组分或仅有甲烷、乙烷, 但氢气和二氧化碳值明显升高; 有油气显示的砂岩层段的全烃呈中高值异常, 组分齐全呈高值; 油页岩层段钻时呈高值, 全烃呈高值, 组分齐全近似油层。如果出现气测异常,不管是高幅还是低幅都应该高度重视。

参考文献：

[1] 张社民.细碎岩屑地质录井方法研究[ J ].河南石油, 2004, 18( 1) :

[2] 徐振中, 蔡福华.谈谈在使用PDC 钻头时的几种录井方法[ J ].西

部探矿工程, 2005, 107( 4) : 61～62