明曉峰
摘 要:巖屑錄井是地質錄井工作的一項重要內容,巖屑從井底返出至地面,經過洗滌、晾曬、風干等一系列簡單而復雜的前期工序,為下步分析奠定基礎。其中,巖屑的晾曬方式和設施是影響整體巖屑錄井質量的主要因素。本文探討的就是巖屑的晾曬風干方式和設施。
關鍵詞:巖屑 錄井 晾曬 質量
引言
地下的巖石被鉆頭破碎后,隨鉆井液被帶到地面,這些巖石破碎塊就叫巖屑,又常稱之為“砂樣”。在鉆井過程中,地質人員按照一定的取樣間距和遲到時間,連續收集和觀察巖屑并恢復地下地質剖面的過程,稱為“巖屑錄井”。由于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性強等優點,因此,在油氣井勘探開發過程中被廣泛采用。
巖屑錄井要獲得具有代表性的巖屑,一系列的過程控制因素都是關鍵。洗滌有洗滌的方法和原則,晾曬有晾曬的措施和要求。巖屑的晾曬和風干是相輔相成的,自然晾曬和自然風干是根本要求,尤其是對一些特殊巖屑和含油巖屑等。巖屑晾曬離不開晾砂臺,各式各樣的晾砂臺所產生的晾曬效果也不同,科學、標準和規范的晾砂臺是根本要求。
一、常規的晾砂方式和設施
按照一定的取樣間距和遲到時間,地質人員從鉆井液振動篩處用撈砂盆收集巖屑,然后就進入清洗流程。用清水將沾滿鉆井液的巖屑洗凈、控干,把巖屑攤放在一個地方就開始晾曬和風干。在自然環境下,如果有陽光照射和自然風的吹送,會加快巖屑晾曬的速度。一般情況下,晾曬巖屑需要砂樣臺,在砂樣臺上按照一定的順序擺放巖屑是現場的常規模式。同時,也有一種不擺放在砂樣臺上的情況,既在快速鉆進的情況下,巖屑返出快,需要大面積的攤放面積,這時就會有直接將巖屑攤放在鋪設在地面上的帆布上的情況,這種現象也比較常見。將巖屑攤放在帆布上會影響自然晾曬的效果,因為接觸地面,潮氣難以揮發,造成晾曬風干的速度緩慢,也直接影響到了下步工序。所以,補充幾個砂樣臺,滿足快速鉆進的需要就成了現場地質錄井的根本需要。但是,在實際應用中,普通的晾砂臺也存在著各種各樣的問題:
⑴ 水分的蒸發
普通的晾砂臺是一種撐起的水平桌面結構,上面鋪設的是一塊鐵皮板或其它材料,這樣的一個晾砂臺一般可以攤放20包巖屑,前后各10包,攤放巖屑的順序一般是自左至右,這也是一種工作習慣。在這種情況下,晾曬過程中,巖屑中水分的蒸發方式主要靠大氣環境溫度和風力。環境溫度高、空氣濕度低、風力大,巖屑中的水分蒸發的就快;環境溫度低、空氣濕度大、風力小,巖屑中的水分蒸發的就慢。冬季和夏季陰雨天,巖屑中的水分蒸發的慢;秋季空氣濕度小,環境溫度干燥,水分蒸發的快。
為了提高水分的蒸發效率,有的采用了加熱管的方式。提高巖屑顆粒間的溫度能夠提高水分蒸發的速度,但是,這不屬于自然晾曬的范疇。同時,電加熱的方式會損害某些礦物質的原始狀態,所以,這種方式在自然晾曬中是不可取的。
⑵ 水分的排放方式一
在平面結構上,水分的排放效果差。水分在自然重力的作用下向下游方向流動,如果是平面則不流動,只能沉淀在巖屑的底部,主要靠上層水分蒸發后再慢慢揮發。在具體的操作中,為了確保水分流失,往往會將涼砂臺的一側墊高,以此讓水分流失。但是,由于在臺面上不是攤放一個深度的巖屑,而往往是并排排列有多個深度,這樣,從一個深度巖屑中流出的水分也會浸透到另一個深度巖屑中,造成相互影響,從而降低了水分蒸發的效率。
(3)水分的排放方式二
在現場操作中,為了提高水分的排放效率,有的會在涼砂臺的底部鉆上小孔,讓水分自然滴落。這種方式能避免不同深度巖屑之間水分的相互浸透,但效果往往也不理想。巖屑中的水分夾雜有粘土質礦物,這種礦物易水化形成粘稠的水泥漿,時間長了后也會固化而堵塞鉆開的滴水孔,所以,這種方式產生的效果短暫也不明顯。
綜上所述,常規的巖屑晾曬方式和設施不利于巖屑的風干和晾曬,要提高巖屑錄井的實效性,就必須從晾曬方式和設施上進行改進。
二、巖屑高效晾曬的方式和設施
要確保巖屑自然風干晾曬,必須有一種科學合理的方式和設施。將上述幾種方式和其缺點進行整合分析:
⑴水分的蒸發和排放
平面結構是不利于水分的蒸發和排放的。從房屋建筑中我們可以得知,水分在弧面上不宜停留,這就是平房屋頂為什么要用瓦片和人字斜面的緣故,而樓房樓頂也有一定的斜度導向排水管,這樣設計的目的就是為了減少水分的滯留時間,在涼砂臺的設計上可以采用這樣的結構。
用單個瓦片(用不銹鋼片替代)進行排列,瓦片和瓦片疊放,一個瓦片上攤放一個深度的巖屑。瓦片疊放形成溝槽,巖屑中水分從瓦片的凸起部位向兩側的溝槽中流淌;同時,在有風力的情況下,由于巖屑不是在平面上攤放,所以受到的風吹面積就會加大,從而風干速度和效果也就明顯。
⑵水分的滴落
瓦片結構形成的溝槽為水分流淌提供了定向路徑,相互之間不再有浸透。同時,為了達到更加效果,瓦片間在縱向上形成間隙,橫向上疊扣,這樣水分就可直接在單排橫向上和單列縱向上直接沿間隙滴落。同時,由于在縱向上形成間隙,也就提高了風干的速度。
⑶巖屑的收集
巖屑攤放在疊瓦上不會影響巖屑的收集。抽拉疊瓦,既可將單個深度的巖屑扣放到器具中進行收集整理,由于是操作單個疊瓦,所以也不會導致巖屑深度間的混擾。
三、結論
綜合錄井是油氣勘探的‘眼睛,綜合錄井資料在地層評價,油氣資源評價,鉆井施工監控中都有著不可或缺的作用。巖屑的風干晾曬是精細錄井的重要組成部分和關鍵過程控制環節,對巖屑錄井的工作質量起到十分重要的作用,所以,必須在工作中進行良好的把握。