淺析巖屑錄井及其衍生錄井新技術在現場中的應用

盧強修

【摘 要】錄取和分析隨鉆井液返到地面的地層巖石碎塊（通常稱砂樣）的作業稱為巖屑錄井，是地質錄井主要項目之一。在鉆井過程中，按地質設計要求的間距和相應的返出時間，系統采集巖屑，進行觀察、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、構造、生油層、儲集層、蓋層以及它們的組合關系、儲油物性、含油氣情況等信息。是廣泛應用的一種錄井方法。隨著近年來，各種生產工藝和技術的發展，以巖屑為樣品發展的錄井新技術，正越來越多的應用于生產現場，對于地層、構造、油氣顯示的了解發揮了更加顯著的作。

【關鍵詞】巖屑錄井；錄井新技術；巖屑成像；地化錄井；定量熒光

一、巖屑錄井基礎知識

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

（一）巖屑錄井要計算和實測遲到時間。遲到時間是巖屑從井底返到井口的時間，它反映巖屑所在深度。常用的遲到時間測定方法有：理論計算法、實測法和特殊巖性法。巖屑的取樣一般在振動篩前連續撈取。巖屑描述要依據以下幾點：（1）挑選真樣逐包定名，分段描述。（2）以顏色分辨巖性。（3）不能確定巖性時要注明疑點和問題。（4）失真巖屑要注明失真程度及井段，需要時應用井壁取心補救。影響巖屑錄井的因素有鉆頭類型和巖石性質、鉆井液性能、鉆井參數、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對鉆進過程中遇到的巖屑進行有效的分析以此對地層的巖性予以了解掌握主要包括目的層、標準層并和隨鉆錄井方式相互結合對鉆井施工予以指導。

（2）并對各個開發井的開采層位予以了解掌握其地質參數以及開發井目的層的巖性各井的含油性以及物性等。

（3）輔助測井解釋同測井資料相互結合對油層位置以及各項基礎參數予以確定。

（4）對潛力含油含氣層具體情況進行掌握對一些具有特殊油性的油層予以分析。

（5）為其他錄井新技術提供樣品。

二、錄井新技術的應用

（一）巖屑成像技術是借助顯微圖像分析及其系統分析，實現錄井巖屑的數字化采集、處理與分析。應用遠程傳輸技術將現場的圖形化錄井綜合信息實時回傳到基地技術支持中心，為基地專家分析決策提供準確的巖屑圖件，通過專家集體辨識認證，提高了現場巖性及油氣顯示識別的準確性，提升了地質錄井信息、成果應用時效，為勘探開發決策提供依據。

（二）定量熒光錄井就是在石油鉆探過程中利用熒光錄井儀定量檢測巖樣中所含石油的熒光強度，利用鄰井相同層位的油所作的標準工作曲線計算當量烴濃度，根據烴含量的多少和油質情況來判斷地層含油情況進行油氣儲層評價的方法。

1.定量熒光分析儀具有簡便、快捷進行熒光檢測的特點。每個樣品僅需幾分鐘便可完成含油情況的測定，并消除了人為因素的干擾。

2.能消除來自鉆井液添加劑污染、礦物發光等的干擾，有利于真偽顯示的辨別，計算機可快速提供相應的圖譜和數據，給出信息量多，自動化程度高。

3.直觀、準確、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，更有利于辨認輕質油、凝析油。

5.通過大量的巖樣檢測，可借助定量熒光分析圖譜進行油源對比，分析、鑒定生油巖，指導勘探開發部署。

（三）地化（巖石熱解）錄井

地化錄井原理是在特殊熱解爐中對巖石樣品進行程序升溫，使巖樣中的烴類和膠質、瀝青質在不同溫度下裂解、揮發，檢測儀依次記錄下各組份值S0、S1、S2和S2峰頂溫度Tmax，并計算推導出GPI、OPI、TPI、Pg、Cp五個派生參數。

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

（2）、原油性質判別

地化錄井利用參數Pg、TPI和Tmax將原油性質劃分為輕質油、中質油、稠油。

（3）、真假油氣顯示的判斷

地化錄井能隨鉆計算儲層孔隙度和含油飽和度，這對于鉆井取心的儲層早期定量評價具有重要意義，借助干樣、濕樣參數，選擇合適的樣品，就可計算儲層的孔隙度含油飽和度。

（四）核磁共振錄井

該方法依據脈沖核磁共振原理，測定孔隙水氫原子核共振弛豫時間，而孔隙內表面積與孔隙度有關，如果內表面積與巖石體積的比率愈大，則弛豫時間越快，利用時間與巖石內表面積的關系可測定巖石孔隙度、滲透率。把2ms以下弛豫時間的流體稱為束縛流體，其余部分稱為自由流體。經地化分析可計算出含油飽和度，由于在孔隙中被束縛水、可動水和油充填，因此可計算出儲層中可動水飽和度，結合相關資料可對水層進行判斷。

核磁共振分析資料可快速確定儲層的物性好壞，而地化錄井儀可及時發現油氣顯示及原油的性質，兩者有機結合起來，再參考其它現場資料可使綜合評價效果更好。與室內常規分析方法相比，具有用樣少、速度快、成本低、全井段分析的優點，而且可以彌補因無巖心而無法確定其物性的不足，及時滿足現場決策的需要。

（五）X射線元素錄井

元素錄井技術（即X射線熒光巖屑錄井技術，也簡稱XRF）可以實現對巖屑中的化學元素信息進行定性和定量分析，該項技術是常規巖屑錄井的補充，可有效解決復雜巖性、細碎巖屑的巖性識別問題。隨著油田對寒武系潛山、奧陶系潛山內幕的鉆探與元素錄井工作的深入開展，對碳酸鹽巖潛山地層巖性定量化識別需求顯得尤為突出隨著油田對寒武系潛山、奧陶系潛山內幕的鉆探與元素錄井工作的深入開展，對碳酸鹽巖潛山地層巖性定量化識別需求顯得尤為突出。在元素錄井技術出現前，現場錄井主要依靠肉眼觀察和碳酸鹽巖分析進行碳酸鹽巖的巖性劃分。元素錄井技術出現后，通過元素質量分數計算對應礦物質量分數從而指導巖性劃分，為錄井確定巖性提供了一種新方法。應用表明，該解釋方法可行，且解釋效果良好，能有效指導現場錄井工作。

三、錄井技術發展面臨的挑戰

（一）制約錄井行業發展的因素

（1）總體效益較低；（2）科技的重視程度不高。（3）基礎理論的研究不夠深入。（4）鉆井新技術的應用給巖性識別、油氣顯示的識別以及現場技術決策工作增加了難度。（5）錄井裝備仍然跟不上勘探開發形勢的需要，錄井配套技術及資料綜合應用評價能力也亟待提高。（6）相對于其它相關勘探技術，錄井技術在隨鉆油氣顯示發現、現場決策中發揮了巨大作用，但錄井技術的整體發展沒有受到相應的重視。

四、結論

盡管近年來，錄井技術有了長足的發展，但是對于地層的了解以及甲方的各種需求和生產現場的難題，仍然有很多的問題無法解決，這更加需要錄井新技術的不斷發展和應用。相信隨著科技的發展，錄井行業會有越來越廣闊的發展空間。

【參考文獻】

[1]楊柳孝.巖屑錄井方法介紹. 2005.10.27.

[2]王益清，朱忠德等.油氣勘探與石油地質綜合研究.武漢：中國地質大學出版社，1998.9.

[3]X射線元素錄井技術應用研究.華北石油錄井.2011.09.