地質(zhì)錄井巖屑研磨方法探討

明曉峰

摘 要：地下巖石經(jīng)鉆頭破碎后隨鉆井液上返至地面，地質(zhì)人員按照一定的取樣間距和遲到時間撈取并清洗巖屑，巖屑經(jīng)晾曬風(fēng)干晾曬，裝包封存或進(jìn)入下步例行分析工作。進(jìn)行某些巖屑分析項目時，需要將顆粒狀巖屑研磨成粉末，以便于萃取劑或其它試劑與其反應(yīng)。本文探討的就是巖屑研磨的方法。

關(guān)鍵詞：巖石 研磨 顆粒 粉末

引言

巖屑錄井具有成本低、簡便易行、了解地下情況及時和資料系統(tǒng)性等優(yōu)點，因此，在油氣田勘探開發(fā)過程中被廣泛采用。現(xiàn)場撈取的巖屑，由于受多種因素的影響，每包巖屑并不是單一的巖性，而是十分混雜的。這就要求現(xiàn)場進(jìn)行巖屑描述工作，將地下每一包深度的真實巖屑找出來，給予比較確切的定名，才能真實地回復(fù)和再現(xiàn)地下地質(zhì)剖面。因此，巖屑描述是地質(zhì)錄井工作中一項重要的工作。

巖性描述的方法有很多，在現(xiàn)場有幾項基本的要求，即：仔細(xì)認(rèn)真、專人負(fù)責(zé)，大段攤開、宏觀細(xì)找，遠(yuǎn)看顏色、進(jìn)查巖性，干濕結(jié)合、挑分巖性，參考鉆時、分層定名，含油巖性、重點描述，特殊巖性、必須鑒定。在巖性描述中，離不開技術(shù)設(shè)備的支持，如進(jìn)行碳酸（鹽）巖含量分析儀、巖石薄片制作的磨片機(jī)等。在進(jìn)行某些項目的分析實驗中，需要將顆粒狀的巖屑進(jìn)行研磨，以粉末狀狀態(tài)進(jìn)行分析，這就涉及到了巖屑的研磨方式和設(shè)施。

一、常規(guī)的巖屑研磨方式

通常情況下，在紫外線熒光燈下照射巖屑，對發(fā)現(xiàn)有可疑亮點的巖屑顆粒進(jìn)行挑選，然后進(jìn)行單獨(dú)照射分析。在進(jìn)行照射前，地質(zhì)人員也往往將巖屑顆粒放在熒光濾紙上，用鑷子或用玻璃滴瓶底碾壓，使顆粒呈粉末狀，之后滴入四氯化碳烴類萃取劑，然后再放入到系外線熒光燈下照射。之所以將巖屑顆粒碾壓成粉末狀，是因為粉末更容易和萃取劑產(chǎn)生大面積反應(yīng)，反應(yīng)速度快且徹底。如果滴入萃取劑只是和顆粒表面產(chǎn)生了反應(yīng)，而包裹在顆粒中的烴類沒有和萃取劑產(chǎn)生反應(yīng)，則可能導(dǎo)致巖屑中的烴類觀察遺漏，即漏掉了巖屑中的油氣發(fā)現(xiàn)，這將會是嚴(yán)重的質(zhì)量問題。所以，在現(xiàn)場的巖屑描述過程中，每項工作都必須是嚴(yán)細(xì)認(rèn)真的，每個步驟都不能缺失、每項操作都要到位。

同樣，在巖屑巖性分析中不止上述需要將巖屑顆粒研磨成粉末，在碳酸（鹽）巖含量分析中也需要巖屑粉末。但如果只用鑷子或滴瓶瓶底碾壓顆粒成粉末，則無法滿足分析要求，因為這種方式的粉末磨制效率太慢，所以，就用到了研缽。

二、研缽研制巖屑粉末的原理分析

研缽即一研、一缽，如圖1所示，通俗地講就是蒜槌和蒜臼，在功能上是一樣的。常規(guī)的研缽是廣口的，搗擊時用一只手掩蓋缽口，一只手握著研，來回上下左右搗擊、左旋右旋壓磨，最后將顆粒物碾碎成粉末。

實際操作中發(fā)現(xiàn)，這種研缽的研磨效率并不高，主要原因在于：

⑴缽的底盤弧度問題

多數(shù)研的地盤中心部位是平面，也即和研的頭部弧面結(jié)構(gòu)不吻合。這種結(jié)構(gòu)下，研頭和缽底的接觸面就很小。搗擊時，顆粒物在重力的作用下會向周圍逸散，在一次搗擊作用下，真正受到研磨的顆粒數(shù)少，從而需要研磨人員來回挪動研有針對性的在缽內(nèi)挑顆粒搗擊，造成研磨效率低下。

⑵缽的內(nèi)壁弧度問題

廣口缽的內(nèi)部是外展的，顆粒物在搗擊作用下沿內(nèi)壁向上飛散，然后沿內(nèi)壁滑落到底盤面上，且是滑落到底盤面的圓周一側(cè)。為了再次將沒有研磨好的顆粒物重新積聚到研頭下，需要晃動缽體使顆粒物再次集中，這樣也就再次降低了研磨效率，遇到比較堅硬的顆粒，這樣的過程往往需要重復(fù)多次。

所以，要提高巖屑顆粒的研磨效率，就必須對研缽的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行再設(shè)計。

三、高效研磨研缽的設(shè)計

綜上所述，要提高研缽的研磨效率，就必須對研缽的地盤和內(nèi)壁弧度進(jìn)行改進(jìn)：

⑴改進(jìn)缽的地盤弧度

要想使研能夠搗擊到更多的巖屑顆粒，缽的底盤弧度就必須要和研的研頭弧度相吻合，這樣才能確保有更多的巖屑顆粒在研頭下受到搗擊作用，從而提高研磨效率。

⑵改進(jìn)缽的內(nèi)壁弧度

普通缽的內(nèi)壁弧度是外展的，在搗擊作用下濺起的巖屑顆粒很難集中到缽底盤的中間部位，再次搗擊時受到搗擊的顆粒面積還是有限。要將飛濺的顆粒盡量滑落到底盤的中間部位，就需將外展形的內(nèi)壁設(shè)計為上部內(nèi)斂式，這樣，濺起的顆粒就會沿內(nèi)斂壁而向底盤中間部位集中，從而增加了搗擊時巖屑顆粒的受力面積，研磨效率也就提高了。

四、結(jié)論

錄井是油氣勘探的‘眼睛，綜合錄井資料在地層評價，油氣資源評價，鉆井施工監(jiān)控中都有著不可或缺的作用。巖屑的研磨效果涉及下步的工作質(zhì)量，采用科學(xué)合理的研磨工具更是提高研磨效率的保障。