細碎巖屑的成因分析及如何保證細碎巖屑的地質錄井數據質量

楊強

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

關鍵詞：地質錄井;巖屑;PDC鉆頭;細碎巖屑;氣測錄井

1 鉆井現場形成細碎巖屑的原因分析

從現場錄井觀察中可以發現，形成井筒返出的巖屑細碎的原因主要有兩方面：

1.1地層地質因素是形成巖屑細小的內部原因

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

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點使得PDC鉆頭在現場鉆井生產中得到廣泛應用，特別是近年來采用的螺桿加上轉盤以及低鉆壓的復合鉆進方式，明顯的提高了鉆井的效率，但是PDC鉆頭的齒頭特別小，因此對現場地質錄井的影響也最大。

1.2.2 鉆井液性能的影響

在現場鉆井中，開始在鉆表層的時候，鉆進速度比較快，鉆巖屑特別細，因為表層的成巖作用相對較差，地層相對松散且數量眾多，而且很多井隊為了節約成本，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，很難識別細小巖屑是否是新地層的東西。

2現場巖屑細碎對地質錄井數據的影響

地質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、從而發現油氣水層以及用來劃分地層，但是鉆井返出的巖屑細小，對現場地質錄井的取樣以及錄井數據的質量帶來極大的挑戰。

2.1 巖屑清洗以及取樣的難度增大

因為返出的巖屑細碎，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為造漿，混合在泥漿中不能通過震動篩分離篩選出來，從而地質采集工撈取不到真實的巖屑或者采集到的真實巖屑數量很少，而且糊狀的細碎巖屑混在泥漿中，撈取的砂樣冼凈后還達不到規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、定名以及油氣發現的難度

因為井筒中返出的沙子比較細碎，這給準確的巖屑成分描述、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現帶來相當大的難度，這同時也加大了后期錄井資料數據整理的難度，進而影響了地質錄井的巖性實物剖面符合率。

3如何將細巖屑對錄井數據的影響降至最低

3.1 保證巖屑取樣的準確性和及時性

對于鉆井現場井筒中返出的細碎巖屑，撈取沙子的時間和清洗的次數都應該嚴格按照巖屑錄井的操作規程，砂樣盆的位置必須放置的合理，要能保證連續接到新鮮巖屑，而且應該根據震動篩目數大小和返砂位置以及數量多少進行隨時的調整，避免真實的巖屑漏失。

3.2細碎巖屑的命名應該采取干濕結合的方式

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，因為細砂巖膠結且疏松，有些未被破碎的細碎巖屑在通過曬干的樣過程會因為翻動再次發生破碎，使得砂樣表面變地模糊從而難以識別，因此對于細碎巖屑的描要認真述，要進行濕砂樣的時候粗描，曬干以后后再細細描。

3.3 建議錄井現場多采用氣測錄井儀器配合

現場錄井井筒中返出的細碎巖屑，對于常規地質錄井資料的質量影響特別大，但這又是井筒客觀存在的事實，然而細小巖屑相于對氣測的影響較小，由于巖屑細小，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，這使得氣測錄井發現油氣顯示層的靈敏性進而提高，所以錄井現場盡量配合氣測錄井儀器來保證細小巖屑出現的情況下提高錄井質量。

總的來說，錄井現場需要認真細心負責的工作態度以及嚴格按照各項錄井操作規程操作，這些基礎工作對于細小巖屑的錄井質量特別重要，同時需要提高現場地質采集員和地質師的綜合工作素質，在細小巖屑的錄井的過程中，做到認真負責的態度，才能將細碎巖屑的錄井資料數據質量的影響因素降低到最底，才能保證在現有地質錄井技術下的錄井數據質量，確保石油現場地質錄井工作不會因為鉆井新技術的快速發展而淘汰。

參考文獻：

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