浅析细碎岩屑录井技术的应用

马瑞

摘 要：由于受到钻头类型、地层性质以及工程参数等因素的影响会在地层中产生细碎岩屑，为地质录井工作的开展带来了不便，导致岩性辨别的困难以及归位的困难，并且还会造成油气的漏失等难题。文章主要对岩屑自然伽马在岩屑归为中的利用进行了描述，通过井字取样以及双层振动筛的利用解决采样中遇到的难题，对描述程序进行了改进。通过论述提出工作应当对钻井液以相应的关注，用以对油气发现率予以提高，解决细碎岩屑录井工作中遇到的难题。

关键词：PDC钻头；细碎岩屑；录井

1 形成因素分析

1.1 钻头类型

在现代钻井过程中使用的钻头类型主要有刮刀钻头、三牙轮钻头以及金刚石钻头，其中前两种对细碎岩屑的形成影响较小，而金刚钻的使用较容易产生细碎岩屑，而人造金刚石钻头的影响最大。文章所提到的细碎岩屑主要指粒径小于3mm的细碎岩屑。钻头的齿数以及密集程度会直接影响岩屑的粒径，齿数愈多、愈密则粒径越小。因此齿数较多较密集的天然金刚钻、TSP钻头的岩屑礼金更小，本文所指细碎岩屑是指粒径不足3mm的岩屑。细碎岩屑的粒径越小，则越不利于录井工作的开展。

1.2 地层性质

地层岩性属于客观影响因素。成岩作用越差的岩层，由于胶结松散，因此岩屑粒径小；钻井位置地层的岩性越密，岩屑的产生也较细小，一般该地层埋藏较深、储层砂岩体致密，因此转速较低，会返出较少的细小岩屑；金刚钻头在中地层以及软地层中较为适用。

1.3 工程参数分析

通过现场的分析观察，钻压、钻盘转速以及泵压等工程参数会对岩屑颗粒的大小造成影响。钻压越大，钻头吃土深度越大，岩屑的粒径便会越大；泵压低那么破碎冲刷地层的作用力便会越小，钻头不会对岩屑进行作用，产生的粒径也更大；转盘转速低，那么岩屑不会受到钻头的重复碾磨，并且在上返过程中岩屑不会受到钻杆的搅拌，因此岩屑的粒径也相对较大。在诸多的工程参数中，对岩屑粒径影响最大的为转盘的转速。有些井使用了满井眼的钻进而并未使用PDC钻头，岩屑由于受到反复的研磨因此粒径变小。到后期，岩石变得比较坚硬，钻头在后期基本靠研磨使岩屑粒径变小。此外钻井液也会对岩屑的粒径大小造成影响，钻井液密度越高、粘度越大则对岩屑能够起到减缓的作用。

2 细碎岩屑影响录井质量

2.1 增加归位难度，增加岩性辨别难度

岩屑是一种岩石混杂体，肉眼无法对矿物成分以及粒径大小予以准确判定，无法进行样品挑选以及定名，目前使用较多的为混合样，但是这种方式会降低样品质量，导致地层跟踪对比以及化验分析工作受到影响。由于岩屑过细使得相邻样品中的眼形以及含量等变化不明显，无法对新出现成分予以发现，不易分层。部分井段的泥沙岩钻差异小时，其无法作为岩性归为的参考，降低了录井剖面的符合率。

2.2 岩屑量少，采样困难

在上返的岩屑中，由于岩屑细碎，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。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。

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。

3 主要应对措施

3.1 采用双层振动筛

常规振动筛因未考虑细碎岩屑的特点，应用中或是因网目数太小而滤不到岩屑，或因网目太大使大小岩屑混杂在一起，可用岩屑量少，无法满足行业标准1000g质量的最低要求，因此宜采用双层振动筛。

3.2 岩屑采集方法的完善

岩屑采集是地质录井的重要基础工作，也是实施地化录井的前提。在取样之前，应在振动筛前观察并取样分析，与钻井工程师一道研究选择合适的振动筛布；采用/井字取样法采集岩样，这样可以除掉一些假岩屑，保证所取岩屑真实可靠。如上返的岩屑呈稀糊状，可采用盆接岩屑取样后清洗；洗样时应尽量采用小水流，轻搅拌，稍微沉淀后倒去混水再换清水的办法，防止悬浮的砂粒和密度较小的岩屑被冲掉而流失；倒样时，尽量将细小岩屑全部留下，将明显的大块岩屑掉块去掉，保证岩屑具有代表性；每取一次岩屑要对接样盆进行清理，以防混样。

3.3 岩屑的描述

岩屑的描述主要包括岩性的归为以及识别，由于使用了新型的钻头，改进了振动筛，使得岩屑粒径大多小于3mm，这些岩屑往往无法完整的体现岩性特点，因此对地层的表现不具有完全性，如此一来对岩屑只能在同结构特点无关特征予以描述。细碎岩屑进行清洗过后表面清洁，能够露出演示本色，对其岩性组合特征观察较容易，适用于湿样粗描。晒干后的岩屑要先进行粗描后再予以细描。若地层颜色差异较大，则可以通过对颜色的差异直接继续拧判断，用以对沙泥岩的百分比变化予以确定。

4 识别油气显示

4.1 氯仿喷洒法

粉末状的细碎岩屑样本很难予以分离，在进行油气的识别、显示过程中，首先应当对岩屑样品进行闻嗅，若砂岩含有油气，那么会有一些油气味道。其次对其进行直接荧光照射，若无荧光显示，那么可以对样品进行氯仿的喷洒，以对油气发现率予以提高。对于轻质油气层，由于油气较易会发，并且芳烃成分属于弱显示成分，通过该种方法能够提高油气发现几率。

4.2 气测录井

针对常规的录井工作，其资料质量会受到细碎岩屑的影响较大，但会正向影响气测录井质量。而对于细碎岩屑的录井工作，要将原有的岩屑关注转变为钻井液关注，由于岩屑的破碎充分，因此钻井液中进入的烃组分浓度便会越大，以此带来的影响便是直接对气测表现造成影响，气测表现会呈现出全烃升高现象，并且绝对含量值在各组分中也会随之升高，那么油氣的发现率便会更高。针对轻质油气层，采用气测录井的方式更能够准确及时的发现油气层。

5 结束语

在钻井技术中，使用金刚石钻头给岩屑录井工作的开展带来了诸多问题，并且随着新型钻井技术的应用，该类问题影响越来越大，因此若想要保证岩样的准确性以及真实性，那么就必须综合细碎岩屑特性，结合多种方式对岩性归为以及岩屑描述问题继续拧解决。录井过程中应当按照规定步骤进行，用以保证及时准确发现油气层。并且钻井液中含有油气量随着岩屑的粒径越小便会随之增大，结合气测方式能够最大程度的发挥录井工作的检测功能。

参考文献

[1]李爱民.金刚石钻头录井效果分析及录井方法探讨[J].断块油气田，1995，2（4）：13～17.

[2]张辉.PDC钻头钻井时地层岩性的随钻评估方法[J].钻井工艺，1999，22（1）：14～15.