地质录井工作中PDC钻头的影响和应对措施

马东林

摘 要：本文主要对地质录井受到PDC钻头的影响以及PDC钻头自身的特点进行了论述，分别从定量录井以及定性录方法着手对比分析，阐释了在应用PDC钻头的钻井工作中，定量录井法具有何种优势。并重点分析了岩屑录井法。

关键词：地质录井；PDC钻头；钻井参数

1 PDC钻头对录井的影响及钻头特点分析

PDC钻头采用聚晶金刚石材质，是美国上世纪七十年代发明的具有重大的进步的技术之一，用于钻井工作，我国该技术的使用起步较晚，上世纪八十年才开始引入，九十年代该技术在中国得到推广使用，PDC钻头的应用在钻井工作中具有划时代的意义。同牙轮钻头相比，PDC钻头具有高转速、长寿命以及低成本的特点，并在防斜、纠斜功能上较强，使得钻井液携带更加清洁，因此倍受好评。虽然PDC钻头能够带来经济效益，但是其钻井过程中会使得岩屑更加细致，因此会对录井工作造成极大的影响。

（1）由于钻进过程使用PDC钻头，使得岩屑变得更加细小，因此钻井液内会融进一部分岩屑导致捞取量的降低。并且若是岩屑的粒径过小会造成岩屑清洗工作的困难程度加大，直接造成岩屑对于地层情况的反应可靠性降低。

（2）由于能够捞取岩屑量的减少，岩屑颗粒同钻井液的充分接触，并且在后期的岩屑清洗过程中岩屑上含有的油气量流失，因此在造成了地质录井中显示的油气量会普遍下降。

（3）细小的岩屑导致了现场挑样工作难度提高，导致有时挑样工作无法完成，对地滑分析以及地质油气的取样造成了影响，岩屑细小。

（4）钻时较快以及色谱分析的周期时间较长，因此会造成薄油气层的漏失，常常会为薄油气层的发现带来一些问题。

（5）细小的岩屑样品，尤其由小复合片的钻头钻井获得的岩屑碎片近乎粉末状，这种岩屑样品很难被发现。

（6）泥沙岩钻过程中差别过小会造成现场录井的岩性归位以及岩性界面的划分困难。

2 灵活取样

现场录井工作中捞取岩屑是重要环节之一，同时也为其他录井手段的应用提供基础条件。PDC钻头的应用会使得岩屑粒径过小，岩屑样品会成粉末状，根据振动筛的返砂变化相关情况，对接样位置进行灵活的调整，若是返砂量过少，振动筛的纱布应当调整使用，用以减少细小真岩屑的流失。在对岩屑样品进行清洗时，使用到清洗水流应当尽可能的小，轻轻的搅拌，经过沉淀后将浑水倒去再进行清洗，以此避免真岩屑过于细小而在样品的清洗过程中流失。

3 PDC钻头使用时的录井工作

在钻井工作中使用PDC钻头，为录井工作中检测油气工作带来了较大的困扰，由于PDC钻头在进行地层的钻探时，岩屑粉碎的程度较大，而岩屑的粉碎，会使得油气分散在钻井液中，并且分散速度极快，这样一来，岩屑颗粒中就极难发现油气，即便是使用荧光检查也较为困难，并且发现量也很小，这就使得检测结果同实际的状况出入很大。因此，在快速钻井过程中使用PDC钻头，应用传统的荧光检查其结果是无法真实反应实际的油气状况，油气在东海地区，主要的油气藏为轻质油以及凝析油气，岩屑一旦返到地面，岩屑样品中的油气会很快挥发，因此需要及时的使用荧光检测的方式对岩样进行观察，为了更好的准确进行录井工作，随钻检查是最好的方式，采用荧光技术随钻检测可以有效防止在快速钻井过程中出现的油层漏失现象，以此可靠有效准确的保证油气层的发现，由于砂样有时候会由于过为细小而导致无法挑样，即便能够挑样量也很少，因此应当采用混样分析的方式进行检测分析。若遇到无显示的砂岩时，采用混合样分析的烃浓度含量往往要高于挑样检测的方式。其含烃浓度值往往高于含油地层段，此时使用混合样检测手段效果要优于挑样检测方式，优质的显示层混合样能够将该地层的实际状况清晰的反应，通过结合其他录井方式对地层进行解释，能够得到良好的显示层分析效果。

4 岩性的描述以及归位

在东海一些PDC钻头中，钻井过程中传统的描述已经无法准确的对岩性进行描述，也无法建立完善的地层剖面。由于在钻井中PDC钻头钻井过程中容易产生混杂岩屑，在钻探的过程中无法准确的对岩性特征进行反映，在进行岩屑样品的观察时，应当综合参考转速、气测值、钻时、扭矩以及钻压等参数，通过综合分析，初步确定后，再结合钻井参数以及相关数据对岩性进行归纳总结，同时参照相关资料，对岩性进行准确校准，对地层剖面予以建立。

4.1 钻压参数变化

描述岩屑的过程中，钻井参数中发现钻压是一个不容忽视的重要数据，有时因为操作人员的主观因素，或者工程上的纠斜、造斜要求，造成钻压人为的增加或者减小，导致钻井出现异常，但按照传统的地层进行，因此发生了错位，有时虽然会产生很大的变化，但是钻压的改变量较大，当出现新岩屑时，钻压参数可以作为参考。

4.2 分层时扭矩曲线的作用

在实际的使用过程中，扭矩曲线的形态同岩性之间的关系较为密切，PDC钻头牙轮钻头的扭矩和曲线较为平顺，一般泥岩扭矩值低，砂岩扭矩值高，只是钻头使用后期出现高频高幅的振荡曲线。而PDC 钻头则不同，一开始钻遇砂岩时就出现高频高幅的振荡曲线，并且曲线的振荡频率、幅度与岩性有密切的关系。砂岩表现为高幅的振荡曲线，并且随着岩性的由细变粗，其扭矩曲线的振荡频率和幅度也有增大的趋势。另外，PDC钻头使用后期，一般扭矩值升高，但曲线振荡频率和幅度减小。

4.3 气测曲线的应用

气测录井是利用色谱仪直接测量地层含气性的录井方法地层含气性与区域生储盖组合特征有关，表现在具体层段，岩层含气性与岩石生、盖、储、孔、渗性有关，因此气测值的变化在一定程度上反映了岩性的变化，地层含气性越丰富，气测值随岩性变化越明显。东海地区地层多属正常压力层系，气测仪所测的气含量多为岩屑的破碎气体含量。PDC钻头产生的岩屑颗粒细小，有利于气体的充分扩散和释放，有利于气测录井。

4.4 显微镜的应用

借助显微镜有利于岩样的描述。采用PDC钻头钻井时，岩屑样极细，有时用肉眼较难看出岩样的变化及其成分与结构构造，有时虽然都是砂岩，但其钻井参数有着相当大的变化，原因是砂岩颗粒的胶结物及其胶结类型不同，有些砂岩其钻时、钻压都较大，此时就得利用显微镜，观察新出现的岩屑性质及其胶结物和分析胶结类型。具体进行描述过程中，在对钻井参数进行参考后，利用显微镜进行观察，通过分析准确的对岩性的颜色、分选性以及成分和荧光显色、油气饱和性、含有物、磨圆度等进行确定。

5 结束语

总之，钻井技术的发展以及新技术的引进，使得录井工作的开展面临了更大的挑战，录井工作应当努力研发新技术以及应用新方法适应新的环境，只有如此，录井工作在钻井工作中才能切实的反应油气藏以及地层的情况，才能得以发展生存。不同于传统的钻井钻头，PDC钻头在钻井过程中需要对快速钻井的特点予以考虑，采用综合的手段方式，在实践中不断的总结经验和对方式进行创新，更好的对油气层进行精确及时的发现和评价，最终完善地层剖面的建立。

参考文献

[1]高居伟.PDC钻头条件下岩屑颜色描述方法的研究[D].中国海洋大学，2007.

[2]吴姬昊.PDC钻头底模成形技术的研究[J].西部探矿工程，1994，2.

[3]马保松.PDC钻头的新发展及应用[J].世界地质，1996，4.