鉆井巖屑顆粒特征研究

殷慶林

（大慶鉆探工程公司地質錄井一公司，黑龍江大慶163411）

鉆井巖屑顆粒特征研究

殷慶林*

（大慶鉆探工程公司地質錄井一公司，黑龍江大慶163411）

以火成巖儲層為例，探討了鉆井巖屑顆粒特征描述方法，主要包括巖性定名、顏色、成分、結構、構造、裂縫和孔洞等。同時根據巖屑描述給出了火山碎屑巖分類，并在XS35井得到了較好應用，為深層天然氣勘探和鉆井工程實施提供了有價值的基礎資料。

鉆井；巖屑；顆粒特征

在石油鉆井過程中，準確獲取巖性資料是錄井的基本任務，是及時建立地層剖面、準確評價油氣層性質、正確預測地下儲層的前提，也是指導鉆井生產正常運行的最基礎的工作。

巖屑顆粒是指在鉆井過程中鉆頭在井底鉆碎的巖石碎屑。隨著鉆井泥漿的循環，不斷地返到地面，對每次獲得的混雜巖屑顆粒樣品進行挑選，排除坍塌的巖塊后，進行肉眼或顯微鏡下地質觀察、描述、定名，分別求出各種巖屑樣品的質量或體積百分比，確定取樣深度，還要用熒光燈照射某些層段的巖屑以識別其含油氣性，再配合其他錄井資料，做出井下巖屑地層剖面圖。以上工作統稱為巖屑錄井。巖屑錄井的費用少，有識別井下地層巖性和油氣的重要作用，是油氣勘探中必須進行的一項工作。近年來，深層天然氣勘探步伐加快，火成巖儲層是天然氣勘探的重點，急需開展火成巖巖屑錄井，為天然氣儲層研究和鉆井施工提供了堅實的基礎。

1　巖屑顆粒特征描述方法

火成巖包括溢流相和噴出相2大類。其中溢流相巖性主要為玄武巖、安山巖、流紋巖類；噴出相巖性主要為集塊巖、角礫巖、凝灰巖類。本文以現場肉眼觀察巖芯為主，來對火成巖進行描述。主要特征如下所述。

1.1巖性定名

顏色+含油、氣、水產狀+特殊礦物+特殊構造+巖性。如杏仁狀安山巖等。

1.2顏色

主要顏色放在后面，次要顏色放在前面；兩種顏色混雜時，主要顏色放在前面，次要顏色放在后面；多種顏色混雜時，用雜字表示。

1.3成分

描述所能見到的主要成分、次要成分以及特殊礦物成分。

1.4結構

（1）結晶程度：

全晶質：巖石全部由已結晶的礦物組成。

半晶質：巖石由部分晶質、部分玻璃質組成。

隱晶質：礦物顆粒很細，肉眼無法分辨出顆粒。

玻璃質：巖石幾乎全部由未結晶的火山玻璃組成。

（2）礦物顆粒絕對大小：

粗粒結構，晶粒＞5mm。

中粒結構，晶粒2～5mm。

細粒結構，晶粒＜2mm。

（3）礦物顆粒相對大小：

等粒結構：巖石中同種主要礦物顆粒，大小基本相等。

不等粒結構：巖石中同種主要礦物顆粒，大小不等。

斑狀結構：組成巖石的礦物分為斑晶及基質兩部分，斑晶個體較大，基質則由隱晶質、玻璃質組成。

（4）粒度及成因：集塊結構、火山角礫結構、凝灰結構、火山碎屑結構、凝灰沉積結構。

1.5構造

（1）侵入巖構造包括塊狀構造、帶狀構造、層狀構造、斑雜構造、晶洞或晶腺構造、流動構造。

各種構造特征如下：塊狀構造其特點是組成巖石的礦物，在整塊巖石中分布是均勻的，巖石各部分在成分上或結構上都是一樣的；帶狀構造表現為顏色、粒度不同的礦物、巖石相間排列，成帶出現；層狀構造通過礦物組合、含量、粒度、形態的層狀改變表現出來的“層理”，則稱為層狀構造；斑雜構造指在巖石的不同部位，其顏色、礦物成分或結構構造差別很大，因此整塊巖石看起來是不均一的斑斑塊塊，雜亂無章；晶洞或晶腺構造是指在侵入巖中有近圓形的空心孔洞，稱為晶洞構造；如在晶洞壁上排列很好的自行晶體，則成為晶腺構造；流動構造包括流線構造、流面構造；巖漿中片狀、板狀礦物及扁平捕虜體、析離體作平行排列，形成流面構造；而柱狀礦物及長形捕虜體、析離體做定向排列，形成流線構造；

（2）噴出巖構造包括氣孔狀構造、杏仁狀構造、流紋構造、柱狀節理、塊狀構造。

各種構造特征如下：氣孔狀構造是指在熔巖流中，尚未逸出的氣體，上升匯聚于巖流頂部，冷凝后留下的氣孔，成為氣孔構造；杏仁狀構造是指氣孔被巖漿期后的礦物所充填，則形成杏仁狀構造；流紋構造是指不同顏色、不同成分的條紋、條帶和球粒、雛晶定向排列，以及拉長氣孔等表現出來的一種流動構造；柱狀節理是指巖石冷凝過程中形成的一種規則的多邊形長柱體；塊狀構造其特點是組成巖石的礦物，在整塊巖石中分布是均勻的，巖石各部分在成分上或結構上都是一樣的。

1.6裂縫

裂縫產狀主要為立縫，傾角＞75°；斜縫，傾角15°～75°；平縫，傾角＜15°。

按縫寬主要分為5類：微縫，縫寬＜0.1mm；小縫，縫寬0.1～1mm；中縫，縫寬1～5mm；大縫，縫寬5～10mm；巨縫，縫寬＞10mm。

裂縫充填情況主要包括充填物成分和充填程度，其中充填程度分為全充填、半充填、未充填。裂縫連通情況包括全部連通、部分連通和不連通。裂縫數量以描述分層為單位統計裂縫條數。

1.7孔洞

孔洞形態主要包括圓形、橢圓形、云朵狀、水滴狀、管狀和串珠狀等。

按孔洞直徑將孔洞分為4類：小洞，直徑＜5mm；中洞，直徑5～10mm；大洞，直徑10～100mm；巨洞，直徑＞100 mm。

孔洞充填情況主要包括充填物成分和充填程度，其中充填程度分為全充填、半充填和未充填。孔洞連通性包括全部連通、部分連通和不連通。孔洞密度以斷面上孔洞面積占斷面面積百分比來表示，即面孔率。

根據以上火山巖屑顆粒描述，以火山碎屑巖為例，給出按巖屑給出的分類標準，見表1。

表1　火山巖巖屑分類表

2　現場描述實例

按照以上巖屑顆粒描述方法，以XS35井為例，描述內容如下：

（1）井深為4201～4202m，營城組，深灰色含角礫凝灰巖，巖屑描述為致密、堅硬，凝灰結構，塊狀構造，巖石主要由細粒隱晶的火山灰塵組成，其中含少量火山角礫，約占10%，火山角礫成份為流紋巖和硅質巖。

（2）井深為4035～4036m，營城組，灰白色流紋巖，巖屑描述為致密、堅硬，斑狀結構，流動構造，斑晶主要為石英，自形或半自形，粒度在0.5～1.5mm之間，含量20%左右，其次為長石，短柱狀，粒度在0.2～1.0mm之間，含量5%左右，基質為隱晶質。

（3）井深為4035～4036m，營城組，灰黑色玄武巖，巖屑描述為致密、堅硬，巖石具斑狀結構，塊狀構造，斑晶為冰長石和基性斜長石，長度在0.5～1mm之間，含量約占5%，其間摻雜少量輝石和磁鐵礦小晶粒，呈他形粒狀晶，含量占1%，基質為隱晶質。

3結論

通過火成巖巖屑錄井的開展，在深層天然氣探井和評價井中得到了廣泛的應用，成為常規錄井的一項新的技術方法，為準確的巖性識別和正確的地層判斷提供了強有力的技術支持，并且隨著研究的深入，其在儲層物性評價、儲層流體性質識別、沉積相研究等諸多方面發揮了重要作用。

［1］郎東升，等.松遼盆地深層火成巖識別手冊［M］.北京：石油工業出版社，2005.

·地質與礦業工程·

TE3

A

1004-5716（2016）02-0097-03

2015-02-06

殷慶林（1970-），男（漢族），山東莘縣人，工程師，現從事生產管理工作。