淺析巖屑錄井及其衍生錄井新技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用

盧強(qiáng)修

【摘 要】錄取和分析隨鉆井液返到地面的地層巖石碎塊（通常稱(chēng)砂樣）的作業(yè)稱(chēng)為巖屑錄井，是地質(zhì)錄井主要項(xiàng)目之一。在鉆井過(guò)程中，按地質(zhì)設(shè)計(jì)要求的間距和相應(yīng)的返出時(shí)間，系統(tǒng)采集巖屑，進(jìn)行觀察、描述，繪制巖屑錄井草圖，建立地層巖屑剖面，可以獲得大量的地層、構(gòu)造、生油層、儲(chǔ)集層、蓋層以及它們的組合關(guān)系、儲(chǔ)油物性、含油氣情況等信息。是廣泛應(yīng)用的一種錄井方法。隨著近年來(lái)，各種生產(chǎn)工藝和技術(shù)的發(fā)展，以巖屑為樣品發(fā)展的錄井新技術(shù)，正越來(lái)越多的應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)于地層、構(gòu)造、油氣顯示的了解發(fā)揮了更加顯著的作。

【關(guān)鍵詞】巖屑錄井；錄井新技術(shù)；巖屑成像；地化錄井；定量熒光

一、巖屑錄井基礎(chǔ)知識(shí)

巖屑錄井主要過(guò)程：收集與整理巖屑、描述巖屑、保存巖屑、識(shí)別巖屑、利用巖屑判斷和分析地下巖石性質(zhì)、巖屑錄井草圖和實(shí)物剖面面、利用巖屑劃分巖性和地層；

（一）巖屑錄井要計(jì)算和實(shí)測(cè)遲到時(shí)間。遲到時(shí)間是巖屑從井底返到井口的時(shí)間，它反映巖屑所在深度。常用的遲到時(shí)間測(cè)定方法有：理論計(jì)算法、實(shí)測(cè)法和特殊巖性法。巖屑的取樣一般在振動(dòng)篩前連續(xù)撈取。巖屑描述要依據(jù)以下幾點(diǎn)：（1）挑選真樣逐包定名，分段描述。（2）以顏色分辨巖性。（3）不能確定巖性時(shí)要注明疑點(diǎn)和問(wèn)題。（4）失真巖屑要注明失真程度及井段，需要時(shí)應(yīng)用井壁取心補(bǔ)救。影響巖屑錄井的因素有鉆頭類(lèi)型和巖石性質(zhì)、鉆井液性能、鉆井參數(shù)、下鉆或劃眼、上部地層的巖屑與新巖屑混雜返出等。

（二）巖屑錄井的主要用途是：（1）巖屑錄井方式主要是通過(guò)對(duì)鉆進(jìn)過(guò)程中遇到的巖屑進(jìn)行有效的分析以此對(duì)地層的巖性予以了解掌握主要包括目的層、標(biāo)準(zhǔn)層并和隨鉆錄井方式相互結(jié)合對(duì)鉆井施工予以指導(dǎo)。

（2）并對(duì)各個(gè)開(kāi)發(fā)井的開(kāi)采層位予以了解掌握其地質(zhì)參數(shù)以及開(kāi)發(fā)井目的層的巖性各井的含油性以及物性等。

（3）輔助測(cè)井解釋同測(cè)井資料相互結(jié)合對(duì)油層位置以及各項(xiàng)基礎(chǔ)參數(shù)予以確定。

（4）對(duì)潛力含油含氣層具體情況進(jìn)行掌握對(duì)一些具有特殊油性的油層予以分析。

（5）為其他錄井新技術(shù)提供樣品。

二、錄井新技術(shù)的應(yīng)用

（一）巖屑成像技術(shù)是借助顯微圖像分析及其系統(tǒng)分析，實(shí)現(xiàn)錄井巖屑的數(shù)字化采集、處理與分析。應(yīng)用遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)的圖形化錄井綜合信息實(shí)時(shí)回傳到基地技術(shù)支持中心，為基地專(zhuān)家分析決策提供準(zhǔn)確的巖屑圖件，通過(guò)專(zhuān)家集體辨識(shí)認(rèn)證，提高了現(xiàn)場(chǎng)巖性及油氣顯示識(shí)別的準(zhǔn)確性，提升了地質(zhì)錄井信息、成果應(yīng)用時(shí)效，為勘探開(kāi)發(fā)決策提供依據(jù)。

（二）定量熒光錄井就是在石油鉆探過(guò)程中利用熒光錄井儀定量檢測(cè)巖樣中所含石油的熒光強(qiáng)度，利用鄰井相同層位的油所作的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線計(jì)算當(dāng)量烴濃度，根據(jù)烴含量的多少和油質(zhì)情況來(lái)判斷地層含油情況進(jìn)行油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的方法。

1.定量熒光分析儀具有簡(jiǎn)便、快捷進(jìn)行熒光檢測(cè)的特點(diǎn)。每個(gè)樣品僅需幾分鐘便可完成含油情況的測(cè)定，并消除了人為因素的干擾。

2.能消除來(lái)自鉆井液添加劑污染、礦物發(fā)光等的干擾，有利于真?zhèn)物@示的辨別，計(jì)算機(jī)可快速提供相應(yīng)的圖譜和數(shù)據(jù)，給出信息量多，自動(dòng)化程度高。

3.直觀、準(zhǔn)確、定量分析地層中的單位含油豐度，靈敏度高。

4.判別原油性質(zhì)，更有利于辨認(rèn)輕質(zhì)油、凝析油。

5.通過(guò)大量的巖樣檢測(cè)，可借助定量熒光分析圖譜進(jìn)行油源對(duì)比，分析、鑒定生油巖，指導(dǎo)勘探開(kāi)發(fā)部署。

（三）地化（巖石熱解）錄井

地化錄井原理是在特殊熱解爐中對(duì)巖石樣品進(jìn)行程序升溫，使巖樣中的烴類(lèi)和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)在不同溫度下裂解、揮發(fā)，檢測(cè)儀依次記錄下各組份值S0、S1、S2和S2峰頂溫度Tmax，并計(jì)算推導(dǎo)出GPI、OPI、TPI、Pg、Cp五個(gè)派生參數(shù)。

地化錄井在現(xiàn)場(chǎng)隨鉆分析巖屑、巖心樣品，并能根據(jù)其值的大小直接判斷油氣顯示和原油性質(zhì)，并能判斷真假油氣顯示。（1）、儲(chǔ)層含油級(jí)別定量劃分法地化錄井利用原始參數(shù)S、S、S的和P直接將含油級(jí)別劃分為飽含油、富含油、油浸、油斑和油跡、熒光六個(gè)級(jí)別，對(duì)于稠油也可利用含油飽和度計(jì)算公式計(jì)算儲(chǔ)層的含油飽和度值定量劃分儲(chǔ)層的含油級(jí)別。

（2）、原油性質(zhì)判別

地化錄井利用參數(shù)Pg、TPI和Tmax將原油性質(zhì)劃分為輕質(zhì)油、中質(zhì)油、稠油。

（3）、真假油氣顯示的判斷

地化錄井能隨鉆計(jì)算儲(chǔ)層孔隙度和含油飽和度，這對(duì)于鉆井取心的儲(chǔ)層早期定量評(píng)價(jià)具有重要意義，借助干樣、濕樣參數(shù)，選擇合適的樣品，就可計(jì)算儲(chǔ)層的孔隙度含油飽和度。

（四）核磁共振錄井

該方法依據(jù)脈沖核磁共振原理，測(cè)定孔隙水氫原子核共振弛豫時(shí)間，而孔隙內(nèi)表面積與孔隙度有關(guān)，如果內(nèi)表面積與巖石體積的比率愈大，則弛豫時(shí)間越快，利用時(shí)間與巖石內(nèi)表面積的關(guān)系可測(cè)定巖石孔隙度、滲透率。把2ms以下弛豫時(shí)間的流體稱(chēng)為束縛流體，其余部分稱(chēng)為自由流體。經(jīng)地化分析可計(jì)算出含油飽和度，由于在孔隙中被束縛水、可動(dòng)水和油充填，因此可計(jì)算出儲(chǔ)層中可動(dòng)水飽和度，結(jié)合相關(guān)資料可對(duì)水層進(jìn)行判斷。

核磁共振分析資料可快速確定儲(chǔ)層的物性好壞，而地化錄井儀可及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣顯示及原油的性質(zhì)，兩者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，再參考其它現(xiàn)場(chǎng)資料可使綜合評(píng)價(jià)效果更好。與室內(nèi)常規(guī)分析方法相比，具有用樣少、速度快、成本低、全井段分析的優(yōu)點(diǎn)，而且可以彌補(bǔ)因無(wú)巖心而無(wú)法確定其物性的不足，及時(shí)滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)決策的需要。

（五）X射線元素錄井

元素錄井技術(shù)（即X射線熒光巖屑錄井技術(shù)，也簡(jiǎn)稱(chēng)XRF）可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巖屑中的化學(xué)元素信息進(jìn)行定性和定量分析，該項(xiàng)技術(shù)是常規(guī)巖屑錄井的補(bǔ)充，可有效解決復(fù)雜巖性、細(xì)碎巖屑的巖性識(shí)別問(wèn)題。隨著油田對(duì)寒武系潛山、奧陶系潛山內(nèi)幕的鉆探與元素錄井工作的深入開(kāi)展，對(duì)碳酸鹽巖潛山地層巖性定量化識(shí)別需求顯得尤為突出隨著油田對(duì)寒武系潛山、奧陶系潛山內(nèi)幕的鉆探與元素錄井工作的深入開(kāi)展，對(duì)碳酸鹽巖潛山地層巖性定量化識(shí)別需求顯得尤為突出。在元素錄井技術(shù)出現(xiàn)前，現(xiàn)場(chǎng)錄井主要依靠肉眼觀察和碳酸鹽巖分析進(jìn)行碳酸鹽巖的巖性劃分。元素錄井技術(shù)出現(xiàn)后，通過(guò)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算對(duì)應(yīng)礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)從而指導(dǎo)巖性劃分，為錄井確定巖性提供了一種新方法。應(yīng)用表明，該解釋方法可行，且解釋效果良好，能有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)錄井工作。

三、錄井技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

（一）制約錄井行業(yè)發(fā)展的因素

（1）總體效益較低；（2）科技的重視程度不高。（3）基礎(chǔ)理論的研究不夠深入。（4）鉆井新技術(shù)的應(yīng)用給巖性識(shí)別、油氣顯示的識(shí)別以及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)決策工作增加了難度。（5）錄井裝備仍然跟不上勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)的需要，錄井配套技術(shù)及資料綜合應(yīng)用評(píng)價(jià)能力也亟待提高。（6）相對(duì)于其它相關(guān)勘探技術(shù)，錄井技術(shù)在隨鉆油氣顯示發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)決策中發(fā)揮了巨大作用，但錄井技術(shù)的整體發(fā)展沒(méi)有受到相應(yīng)的重視。

四、結(jié)論

盡管近年來(lái)，錄井技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是對(duì)于地層的了解以及甲方的各種需求和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的難題，仍然有很多的問(wèn)題無(wú)法解決，這更加需要錄井新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用。相信隨著科技的發(fā)展，錄井行業(yè)會(huì)有越來(lái)越廣闊的發(fā)展空間。

【參考文獻(xiàn)】

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