細(xì)碎巖屑的成因分析及如何保證細(xì)碎巖屑的地質(zhì)錄井?dāng)?shù)據(jù)質(zhì)量

楊強

摘要：隨著近年來鉆井工藝技術(shù)的快速發(fā)展，加之鉆井成本增高，提高鉆井生產(chǎn)效率的新工藝、新技術(shù)在鉆井現(xiàn)場生產(chǎn)中已得到普遍使用，但是，這些鉆井新技術(shù)的現(xiàn)場廣泛使用，使得井筒返出的巖屑非常細(xì)小，從而給地質(zhì)錄井資料的質(zhì)量帶來了較大的影響;如何在現(xiàn)有的地質(zhì)錄井技術(shù)下，有效地減小這一影響因素，保證地質(zhì)錄井工作的順利進行已經(jīng)是擺在鉆井現(xiàn)場地質(zhì)人員共同面臨難題。筆者就近年來在現(xiàn)場錄井工作中遇到的情況及處理方法，結(jié)合鉆井現(xiàn)場實際問題提出細(xì)碎巖屑地質(zhì)錄井的解決方法，供我們現(xiàn)場地質(zhì)錄井中參考。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)錄井;巖屑;PDC鉆頭;細(xì)碎巖屑;氣測錄井

1 鉆井現(xiàn)場形成細(xì)碎巖屑的原因分析

從現(xiàn)場錄井觀察中可以發(fā)現(xiàn)，形成井筒返出的巖屑細(xì)碎的原因主要有兩方面：

1.1地層地質(zhì)因素是形成巖屑細(xì)小的內(nèi)部原因

這一原因形成巖屑細(xì)小可以分為兩個方面;一是地層地質(zhì)成巖作用相對比較差，巖性膠結(jié)主要為松散顆粒狀態(tài)，從而造成鉆井返出的巖屑細(xì)小;二是地層的巖性相對比較致密，并且埋藏還比較淺，造成鉆進現(xiàn)場中井筒返出的巖屑比較細(xì)碎。

1.2 鉆井過程中的工程因素是形成巖屑破碎的外部原因

這也是主要原因，而這一原因基本可以分為以下兩個方面：

1.2.1 鉆頭類型和尺寸的影響

不同尺寸和類型的鉆頭對于巖屑的破碎機理是不同的。現(xiàn)場常用的鉆頭主要是三牙輪和PDC鉆頭兩類，對巖屑影響最大的是PDC鉆頭，因為PDC鉆頭是通過剪切刮擠的作用，加上PDC鉆頭的高強度長時間的壽命等優(yōu)點使得PDC鉆頭在現(xiàn)場鉆井生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，特別是近年來采用的螺桿加上轉(zhuǎn)盤以及低鉆壓的復(fù)合鉆進方式，明顯的提高了鉆井的效率，但是PDC鉆頭的齒頭特別小，因此對現(xiàn)場地質(zhì)錄井的影響也最大。

1.2.2 鉆井液性能的影響

在現(xiàn)場鉆井中，開始在鉆表層的時候，鉆進速度比較快，鉆巖屑特別細(xì)，因為表層的成巖作用相對較差，地層相對松散且數(shù)量眾多，而且很多井隊為了節(jié)約成本，一開鉆井都采用了低密度、低粘度的板土鉆井液來鉆進，這使得后期錄井過程中井壁不穩(wěn)定，形成掉塊在井筒中來回摩擦，從而形成假巖屑，混在真巖屑一起，很難識別細(xì)小巖屑是否是新地層的東西。

2現(xiàn)場巖屑細(xì)碎對地質(zhì)錄井?dāng)?shù)據(jù)的影響

地質(zhì)錄井是通過采集鉆井井筒返出的巖屑來建立巖性實物剖面、從而發(fā)現(xiàn)油氣水層以及用來劃分地層，但是鉆井返出的巖屑細(xì)小，對現(xiàn)場地質(zhì)錄井的取樣以及錄井?dāng)?shù)據(jù)的質(zhì)量帶來極大的挑戰(zhàn)。

2.1 巖屑清洗以及取樣的難度增大

因為返出的巖屑細(xì)碎，甚至有些巖屑基本呈粉沫狀、糊狀，泥粉類巖性會同水混合變?yōu)樵鞚{，混合在泥漿中不能通過震動篩分離篩選出來，從而地質(zhì)采集工撈取不到真實的巖屑或者采集到的真實巖屑數(shù)量很少，而且糊狀的細(xì)碎巖屑混在泥漿中，撈取的砂樣冼凈后還達(dá)不到規(guī)定撈取的砂樣的重量，很難進行進一步分析。

2.2 增加了巖屑識別、定名以及油氣發(fā)現(xiàn)的難度

因為井筒中返出的沙子比較細(xì)碎，這給準(zhǔn)確的巖屑成分描述、巖性礦物定名、熒光系列對比等帶來很大的影響，從而使得油氣層的發(fā)現(xiàn)帶來相當(dāng)大的難度，這同時也加大了后期錄井資料數(shù)據(jù)整理的難度，進而影響了地質(zhì)錄井的巖性實物剖面符合率。

3如何將細(xì)巖屑對錄井?dāng)?shù)據(jù)的影響降至最低

3.1 保證巖屑取樣的準(zhǔn)確性和及時性

對于鉆井現(xiàn)場井筒中返出的細(xì)碎巖屑，撈取沙子的時間和清洗的次數(shù)都應(yīng)該嚴(yán)格按照巖屑錄井的操作規(guī)程，砂樣盆的位置必須放置的合理，要能保證連續(xù)接到新鮮巖屑，而且應(yīng)該根據(jù)震動篩目數(shù)大小和返砂位置以及數(shù)量多少進行隨時的調(diào)整，避免真實的巖屑漏失。

3.2細(xì)碎巖屑的命名應(yīng)該采取干濕結(jié)合的方式

剛剛沖洗但未干燥的新巖屑表面非常清潔，具有獨特的巖性特征，這使得觀察它們的巖性組合特征變得容易，而晾干以后的巖屑，因為細(xì)砂巖膠結(jié)且疏松，有些未被破碎的細(xì)碎巖屑在通過曬干的樣過程會因為翻動再次發(fā)生破碎，使得砂樣表面變地模糊從而難以識別，因此對于細(xì)碎巖屑的描要認(rèn)真述，要進行濕砂樣的時候粗描，曬干以后后再細(xì)細(xì)描。

3.3 建議錄井現(xiàn)場多采用氣測錄井儀器配合

現(xiàn)場錄井井筒中返出的細(xì)碎巖屑，對于常規(guī)地質(zhì)錄井資料的質(zhì)量影響特別大，但這又是井筒客觀存在的事實，然而細(xì)小巖屑相于對氣測的影響較小，由于巖屑細(xì)小，破碎程度比較高，混入泥漿中的輕烴類組分濃度相對也會增大，這使得氣測錄井發(fā)現(xiàn)油氣顯示層的靈敏性進而提高，所以錄井現(xiàn)場盡量配合氣測錄井儀器來保證細(xì)小巖屑出現(xiàn)的情況下提高錄井質(zhì)量。

總的來說，錄井現(xiàn)場需要認(rèn)真細(xì)心負(fù)責(zé)的工作態(tài)度以及嚴(yán)格按照各項錄井操作規(guī)程操作，這些基礎(chǔ)工作對于細(xì)小巖屑的錄井質(zhì)量特別重要，同時需要提高現(xiàn)場地質(zhì)采集員和地質(zhì)師的綜合工作素質(zhì)，在細(xì)小巖屑的錄井的過程中，做到認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，才能將細(xì)碎巖屑的錄井資料數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響因素降低到最底，才能保證在現(xiàn)有地質(zhì)錄井技術(shù)下的錄井?dāng)?shù)據(jù)質(zhì)量，確保石油現(xiàn)場地質(zhì)錄井工作不會因為鉆井新技術(shù)的快速發(fā)展而淘汰。

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