地质录井岩屑研磨方法探讨

明晓峰

摘 要：地下岩石经钻头破碎后随钻井液上返至地面，地质人员按照一定的取样间距和迟到时间捞取并清洗岩屑，岩屑经晾晒风干晾晒，装包封存或进入下步例行分析工作。进行某些岩屑分析项目时，需要将颗粒状岩屑研磨成粉末，以便于萃取剂或其它试剂与其反应。本文探讨的就是岩屑研磨的方法。

关键词：岩石 研磨 颗粒 粉末

引言

岩屑录井具有成本低、简便易行、了解地下情况及时和资料系统性等优点，因此，在油气田勘探开发过程中被广泛采用。现场捞取的岩屑，由于受多种因素的影响，每包岩屑并不是单一的岩性，而是十分混杂的。这就要求现场进行岩屑描述工作，将地下每一包深度的真实岩屑找出来，给予比较确切的定名，才能真实地回复和再现地下地质剖面。因此，岩屑描述是地质录井工作中一项重要的工作。

岩性描述的方法有很多，在现场有几项基本的要求，即：仔细认真、专人负责，大段摊开、宏观细找，远看颜色、进查岩性，干湿结合、挑分巖性，参考钻时、分层定名，含油岩性、重点描述，特殊岩性、必须鉴定。在岩性描述中，离不开技术设备的支持，如进行碳酸（盐）岩含量分析仪、岩石薄片制作的磨片机等。在进行某些项目的分析实验中，需要将颗粒状的岩屑进行研磨，以粉末状状态进行分析，这就涉及到了岩屑的研磨方式和设施。

一、常规的岩屑研磨方式

通常情况下，在紫外线荧光灯下照射岩屑，对发现有可疑亮点的岩屑颗粒进行挑选，然后进行单独照射分析。在进行照射前，地质人员也往往将岩屑颗粒放在荧光滤纸上，用镊子或用玻璃滴瓶底碾压，使颗粒呈粉末状，之后滴入四氯化碳烃类萃取剂，然后再放入到系外线荧光灯下照射。之所以将岩屑颗粒碾压成粉末状，是因为粉末更容易和萃取剂产生大面积反应，反应速度快且彻底。如果滴入萃取剂只是和颗粒表面产生了反应，而包裹在颗粒中的烃类没有和萃取剂产生反应，则可能导致岩屑中的烃类观察遗漏，即漏掉了岩屑中的油气发现，这将会是严重的质量问题。所以，在现场的岩屑描述过程中，每项工作都必须是严细认真的，每个步骤都不能缺失、每项操作都要到位。

同样，在岩屑岩性分析中不止上述需要将岩屑颗粒研磨成粉末，在碳酸（盐）岩含量分析中也需要岩屑粉末。但如果只用镊子或滴瓶瓶底碾压颗粒成粉末，则无法满足分析要求，因为这种方式的粉末磨制效率太慢，所以，就用到了研钵。

二、研钵研制岩屑粉末的原理分析

研钵即一研、一钵，如图1所示，通俗地讲就是蒜槌和蒜臼，在功能上是一样的。常规的研钵是广口的，捣击时用一只手掩盖钵口，一只手握着研，来回上下左右捣击、左旋右旋压磨，最后将颗粒物碾碎成粉末。

实际操作中发现，这种研钵的研磨效率并不高，主要原因在于：

⑴钵的底盘弧度问题

多数研的地盘中心部位是平面，也即和研的头部弧面结构不吻合。这种结构下，研头和钵底的接触面就很小。捣击时，颗粒物在重力的作用下会向周围逸散，在一次捣击作用下，真正受到研磨的颗粒数少，从而需要研磨人员来回挪动研有针对性的在钵内挑颗粒捣击，造成研磨效率低下。

⑵钵的内壁弧度问题

广口钵的内部是外展的，颗粒物在捣击作用下沿内壁向上飞散，然后沿内壁滑落到底盘面上，且是滑落到底盘面的圆周一侧。为了再次将没有研磨好的颗粒物重新积聚到研头下，需要晃动钵体使颗粒物再次集中，这样也就再次降低了研磨效率，遇到比较坚硬的颗粒，这样的过程往往需要重复多次。

所以，要提高岩屑颗粒的研磨效率，就必须对研钵的整体结构进行再设计。

三、高效研磨研钵的设计

综上所述，要提高研钵的研磨效率，就必须对研钵的地盘和内壁弧度进行改进：

⑴改进钵的地盘弧度

要想使研能够捣击到更多的岩屑颗粒，钵的底盘弧度就必须要和研的研头弧度相吻合，这样才能确保有更多的岩屑颗粒在研头下受到捣击作用，从而提高研磨效率。

⑵改进钵的内壁弧度

普通钵的内壁弧度是外展的，在捣击作用下溅起的岩屑颗粒很难集中到钵底盘的中间部位，再次捣击时受到捣击的颗粒面积还是有限。要将飞溅的颗粒尽量滑落到底盘的中间部位，就需将外展形的内壁设计为上部内敛式，这样，溅起的颗粒就会沿内敛壁而向底盘中间部位集中，从而增加了捣击时岩屑颗粒的受力面积，研磨效率也就提高了。

四、结论

录井是油气勘探的‘眼睛，综合录井资料在地层评价，油气资源评价，钻井施工监控中都有着不可或缺的作用。岩屑的研磨效果涉及下步的工作质量，采用科学合理的研磨工具更是提高研磨效率的保障。