细碎岩屑的成因分析及如何保证细碎岩屑的地质录井数据质量

杨强

摘要：随着近年来钻井工艺技术的快速发展，加之钻井成本增高，提高钻井生产效率的新工艺、新技术在钻井现场生产中已得到普遍使用，但是，这些钻井新技术的现场广泛使用，使得井筒返出的岩屑非常细小，从而给地质录井资料的质量带来了较大的影响;如何在现有的地质录井技术下，有效地减小这一影响因素，保证地质录井工作的顺利进行已经是摆在钻井现场地质人员共同面临难题。笔者就近年来在现场录井工作中遇到的情况及处理方法，结合钻井现场实际问题提出细碎岩屑地质录井的解决方法，供我们现场地质录井中参考。

关键词：地质录井;岩屑;PDC钻头;细碎岩屑;气测录井

1 钻井现场形成细碎岩屑的原因分析

从现场录井观察中可以发现，形成井筒返出的岩屑细碎的原因主要有两方面：

1.1地层地质因素是形成岩屑细小的内部原因

这一原因形成岩屑细小可以分为两个方面;一是地层地质成岩作用相对比较差，岩性胶结主要为松散颗粒状态，从而造成钻井返出的岩屑细小;二是地层的岩性相对比较致密，并且埋藏还比较浅，造成钻进现场中井筒返出的岩屑比较细碎。

1.2 钻井过程中的工程因素是形成岩屑破碎的外部原因

这也是主要原因，而这一原因基本可以分为以下两个方面：

1.2.1 钻头类型和尺寸的影响

不同尺寸和类型的钻头对于岩屑的破碎机理是不同的。现场常用的钻头主要是三牙轮和PDC钻头两类，对岩屑影响最大的是PDC钻头，因为PDC钻头是通过剪切刮挤的作用，加上PDC钻头的高强度長时间的寿命等优点使得PDC钻头在现场钻井生产中得到广泛应用，特别是近年来采用的螺杆加上转盘以及低钻压的复合钻进方式，明显的提高了钻井的效率，但是PDC钻头的齿头特别小，因此对现场地质录井的影响也最大。

1.2.2 钻井液性能的影响

在现场钻井中，开始在钻表层的时候，钻进速度比较快，钻岩屑特别细，因为表层的成岩作用相对较差，地层相对松散且数量众多，而且很多井队为了节约成本，一开钻井都采用了低密度、低粘度的板土钻井液来钻进，这使得后期录井过程中井壁不稳定，形成掉块在井筒中来回摩擦，从而形成假岩屑，混在真岩屑一起，很难识别细小岩屑是否是新地层的东西。

2现场岩屑细碎对地质录井数据的影响

地质录井是通过采集钻井井筒返出的岩屑来建立岩性实物剖面、从而发现油气水层以及用来划分地层，但是钻井返出的岩屑细小，对现场地质录井的取样以及录井数据的质量带来极大的挑战。

2.1 岩屑清洗以及取样的难度增大

因为返出的岩屑细碎，甚至有些岩屑基本呈粉沫状、糊状，泥粉类岩性会同水混合变为造浆，混合在泥浆中不能通过震动筛分离筛选出来，从而地质采集工捞取不到真实的岩屑或者采集到的真实岩屑数量很少，而且糊状的细碎岩屑混在泥浆中，捞取的砂样冼净后还达不到规定捞取的砂样的重量，很难进行进一步分析。

2.2 增加了岩屑识别、定名以及油气发现的难度

因为井筒中返出的沙子比较细碎，这给准确的岩屑成分描述、岩性矿物定名、荧光系列对比等带来很大的影响，从而使得油气层的发现带来相当大的难度，这同时也加大了后期录井资料数据整理的难度，进而影响了地质录井的岩性实物剖面符合率。

3如何将细岩屑对录井数据的影响降至最低

3.1 保证岩屑取样的准确性和及时性

对于钻井现场井筒中返出的细碎岩屑，捞取沙子的时间和清洗的次数都应该严格按照岩屑录井的操作规程，砂样盆的位置必须放置的合理，要能保证连续接到新鲜岩屑，而且应该根据震动筛目数大小和返砂位置以及数量多少进行随时的调整，避免真实的岩屑漏失。

3.2细碎岩屑的命名应该采取干湿结合的方式

刚刚冲洗但未干燥的新岩屑表面非常清洁，具有独特的岩性特征，这使得观察它们的岩性组合特征变得容易，而晾干以后的岩屑，因为细砂岩胶结且疏松，有些未被破碎的细碎岩屑在通过晒干的样过程会因为翻动再次发生破碎，使得砂样表面变地模糊从而难以识别，因此对于细碎岩屑的描要认真述，要进行湿砂样的时候粗描，晒干以后后再细细描。

3.3 建议录井现场多采用气测录井仪器配合

现场录井井筒中返出的细碎岩屑，对于常规地质录井资料的质量影响特别大，但这又是井筒客观存在的事实，然而细小岩屑相于对气测的影响较小，由于岩屑细小，破碎程度比较高，混入泥浆中的轻烃类组分浓度相对也会增大，这使得气测录井发现油气显示层的灵敏性进而提高，所以录井现场尽量配合气测录井仪器来保证细小岩屑出现的情况下提高录井质量。

总的来说，录井现场需要认真细心负责的工作态度以及严格按照各项录井操作规程操作，这些基础工作对于细小岩屑的录井质量特别重要，同时需要提高现场地质采集员和地质师的综合工作素质，在细小岩屑的录井的过程中，做到认真负责的态度，才能将细碎岩屑的录井资料数据质量的影响因素降低到最底，才能保证在现有地质录井技术下的录井数据质量，确保石油现场地质录井工作不会因为钻井新技术的快速发展而淘汰。

参考文献：

[1]刘璐，靳宇.浅谈鄂尔多斯盆地PDC钻井条件下的录井技术[J].内蒙古石油化工，2010，36（14）：75-77.

[2]贾发敬，刘国宏，刘在文，陈万辉.细小岩屑成因实例分析及其对策[J].录井技术，2002（4）：45-50.