浅谈怎样对细碎岩屑的地质录井方法-.doc

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浅谈怎样应对细碎岩屑的地质录井方法

摘要:细碎岩屑的形成受地层性质、钻头类型和工程参数等因素的影响,同时给常规地质录井带来了岩性难辨,不易归位,容易漏失油气显示层等诸多难题。通过采用双层振动筛和“井”字取样法解决岩屑采样的难题,改进了岩屑描述的程序,提出了用氯仿喷洒及逐包浸泡的方法发现油气显示和细碎岩屑录井必须从关注岩屑转为关注钻井液的方法,提高了油气显示发现率,基本解决了细碎岩屑录井的有关问题。

关键词:细碎岩屑录井PDC钻头

绪论
近年来,伴随钻井技术进步和钻井速度提高形成的细碎岩屑给录井油气显示发现、岩性描述及地层认识带来了很大困难,直接影响利用录井资料进行油气层评价。因此,研究细碎岩屑的录井方法,对油气勘探开发有重要的现实意义。

1细碎岩屑形成的影响因素
钻井过程中影响所钻岩屑颗粒大小的因数主要有地层性质﹑钻头类型和结构﹑以及钻井工程参数。
1.1地层性质
地层岩性是造成岩屑细碎的客观因素。
①岩层成岩作用越差,胶结越松散,形成的岩屑越细小;
②所钻地层岩性特别致密,返出的岩屑也比较细小,这种地层一般埋藏比较深,层位比较老,储层砂岩体特别致密,钻速相对较慢,上返岩屑量少,返出的岩屑特别细小;
③中、软地层最适合金刚石钻头的使用,表现在钻速高、岩屑粒径适中。
1.2钻头类型和结构
目前钻井过程中钻井现场所用的钻头主要有牙轮钻头﹑金刚石钻头(常见的有PDC钻头)。牙轮钻头对形成细碎岩屑的影响较小,金刚石钻头影响最大。与牙轮钻头相比,它对地层的冲压破碎和剪切破碎机理不同,它是以切削和研磨来破碎地层的。因此,其所钻岩屑极为细碎。人造金刚石钻头(TSP)所钻细碎岩屑含量最大,其次是PDC钻头中的B35、B37和B486钻头,影响较小的是B9、B22、R482、R435钻头和试验PDC钻头。虽然TSP钻头和金刚石钻头所钻岩屑从1～9mm的都有,但总体来讲,与三牙轮钻头相比,仍要细一点。本文所指细碎岩屑是指粒径不足3mm的岩屑。钻头的齿数越多、越密,相应的岩屑越细小。TSP钻头和天然金刚石钻头的齿数比PDC钻头的多,所钻岩屑也细碎的多,对岩屑录井也越不利。
1.3工程参数
现场观察分析发现,影响岩屑颗粒大小的工程参数主要有钻压、泵压和钻盘转速。钻压大,钻头牙齿吃入地层的深度大,破碎得到的岩屑颗粒大;泵压低,对地层的冲刷破碎力小,钻头破碎的岩屑未被进一步破碎,其岩屑颗粒也较大;钻盘转速低,采用Ⅰ档车钻进,未造成钻头对岩屑的重复性碾磨及岩屑在上返过程中未受钻杆高速旋转的剧烈搅拌,使返出的岩屑颗粒相对较大。相反,钻压较低,泵压高,转速高,均会造成岩屑细小。而在诸多钻井参数中,转盘转速高低对所钻岩屑颗粒影响最大。有些井虽未使用PDC钻头,而采用满井眼钻进,岩屑上返过程中反复研磨,也使岩屑变得细碎。钻头使用到后期,岩石比较坚硬,钻头靠研磨使岩屑变得比较细碎。另外,钻井液的密度高、粘度高,能够渐缓岩屑进一步破碎变小。

2细碎岩屑对录井资料质量的影响
岩性难辨,不易归位
岩屑是上覆相邻层段岩石的混杂体。对于细碎岩屑,肉眼无法准确判断矿物成份及颗粒大小,不易进行岩石定名和样品挑选,特别是在砂泥岩颜色接近的井段,因砂泥岩混杂,更难于进行地层分层,目前现场多用混合样代替油砂代表样,使样品质量下降,影响下步地球化学、荧光分析﹑地层跟踪对比和分析化验。因岩屑太细,相邻样不同岩性的岩屑含量变化不明显,不易发现新成份的出现点,难于进行岩屑分层。部分井段砂、泥岩钻时差异消失,用其进行岩性归位的参考性不大,使录井剖面符合率降低。
2.2岩屑量少,采样困难
采用PDC钻头+螺杆动力钻具的复合钻井技术钻出的岩屑粒径大多在0.5～2mm之间,在上返的岩屑中,由于岩屑细碎,在振动筛上返出的岩屑量较少,部分岩屑从振动筛上流走,留在振动筛前的大岩屑多数是假岩屑。取样时,振动筛前没有足够的岩样,造成所捞岩屑量不足(甚至捞不到岩屑。在清洗过程中,砂粒与钻井液混杂,泥岩与水结合形成造浆,细小颗粒在水中呈悬浮状,易随倒水过程流走,造成岩屑总量减少,代表性变差。有时采集到的岩屑呈糊状,无法进行地化分析选样和油砂代表样的挑取。
2.3烃类损失严重、油气显示容易漏掉
岩屑细小增加了岩屑的比表面,含油岩屑荧光颜色分散,强度减弱,油气显示等级降低,使油气显示发现和评价的难度增加,发现率和解释符合率降低。同时由于岩屑细小,难于挑样,荧光和非荧光岩屑混杂,既使挑出一颗样,由于含油气的量太少,荧光照射也不十分明显。运用PDC钻头使得所钻岩屑