淺析巖屑錄井及其衍生錄井新技術(shù)在現(xiàn)場中的應(yīng)用

盧強(qiáng)修

【摘 要】錄取和分析隨鉆井液返到地面的地層巖石碎塊（通常稱砂樣）的作業(yè)稱為巖屑錄井，是地質(zhì)錄井主要項(xiàng)目之一。在鉆井過程中，按地質(zhì)設(shè)計(jì)要求的間距和相應(yīng)的返出時(shí)間，系統(tǒng)采集巖屑，進(jìn)行觀察、描述，繪制巖屑錄井草圖，建立地層巖屑剖面，可以獲得大量的地層、構(gòu)造、生油層、儲集層、蓋層以及它們的組合關(guān)系、儲油物性、含油氣情況等信息。是廣泛應(yīng)用的一種錄井方法。隨著近年來，各種生產(chǎn)工藝和技術(shù)的發(fā)展，以巖屑為樣品發(fā)展的錄井新技術(shù)，正越來越多的應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，對于地層、構(gòu)造、油氣顯示的了解發(fā)揮了更加顯著的作。

【關(guān)鍵詞】巖屑錄井；錄井新技術(shù)；巖屑成像；地化錄井；定量熒光

一、巖屑錄井基礎(chǔ)知識

巖屑錄井主要過程：收集與整理巖屑、描述巖屑、保存巖屑、識別巖屑、利用巖屑判斷和分析地下巖石性質(zhì)、巖屑錄井草圖和實(shí)物剖面面、利用巖屑劃分巖性和地層；

（一）巖屑錄井要計(jì)算和實(shí)測遲到時(shí)間。遲到時(shí)間是巖屑從井底返到井口的時(shí)間，它反映巖屑所在深度。常用的遲到時(shí)間測定方法有：理論計(jì)算法、實(shí)測法和特殊巖性法。巖屑的取樣一般在振動(dòng)篩前連續(xù)撈取。巖屑描述要依據(jù)以下幾點(diǎn)：（1）挑選真樣逐包定名，分段描述。（2）以顏色分辨巖性。（3）不能確定巖性時(shí)要注明疑點(diǎn)和問題。（4）失真巖屑要注明失真程度及井段，需要時(shí)應(yīng)用井壁取心補(bǔ)救。影響巖屑錄井的因素有鉆頭類型和巖石性質(zhì)、鉆井液性能、鉆井參數(shù)、下鉆或劃眼、上部地層的巖屑與新巖屑混雜返出等。

（二）巖屑錄井的主要用途是：（1）巖屑錄井方式主要是通過對鉆進(jìn)過程中遇到的巖屑進(jìn)行有效的分析以此對地層的巖性予以了解掌握主要包括目的層、標(biāo)準(zhǔn)層并和隨鉆錄井方式相互結(jié)合對鉆井施工予以指導(dǎo)。

（2）并對各個(gè)開發(fā)井的開采層位予以了解掌握其地質(zhì)參數(shù)以及開發(fā)井目的層的巖性各井的含油性以及物性等。

（3）輔助測井解釋同測井資料相互結(jié)合對油層位置以及各項(xiàng)基礎(chǔ)參數(shù)予以確定。

（4）對潛力含油含氣層具體情況進(jìn)行掌握對一些具有特殊油性的油層予以分析。

（5）為其他錄井新技術(shù)提供樣品。

二、錄井新技術(shù)的應(yīng)用

（一）巖屑成像技術(shù)是借助顯微圖像分析及其系統(tǒng)分析，實(shí)現(xiàn)錄井巖屑的數(shù)字化采集、處理與分析。應(yīng)用遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)將現(xiàn)場的圖形化錄井綜合信息實(shí)時(shí)回傳到基地技術(shù)支持中心，為基地專家分析決策提供準(zhǔn)確的巖屑圖件，通過專家集體辨識認(rèn)證，提高了現(xiàn)場巖性及油氣顯示識別的準(zhǔn)確性，提升了地質(zhì)錄井信息、成果應(yīng)用時(shí)效，為勘探開發(fā)決策提供依據(jù)。

（二）定量熒光錄井就是在石油鉆探過程中利用熒光錄井儀定量檢測巖樣中所含石油的熒光強(qiáng)度，利用鄰井相同層位的油所作的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線計(jì)算當(dāng)量烴濃度，根據(jù)烴含量的多少和油質(zhì)情況來判斷地層含油情況進(jìn)行油氣儲層評價(jià)的方法。

1.定量熒光分析儀具有簡便、快捷進(jìn)行熒光檢測的特點(diǎn)。每個(gè)樣品僅需幾分鐘便可完成含油情況的測定，并消除了人為因素的干擾。

2.能消除來自鉆井液添加劑污染、礦物發(fā)光等的干擾，有利于真?zhèn)物@示的辨別，計(jì)算機(jī)可快速提供相應(yīng)的圖譜和數(shù)據(jù)，給出信息量多，自動(dòng)化程度高。

3.直觀、準(zhǔn)確、定量分析地層中的單位含油豐度，靈敏度高。

4.判別原油性質(zhì)，更有利于辨認(rèn)輕質(zhì)油、凝析油。

5.通過大量的巖樣檢測，可借助定量熒光分析圖譜進(jìn)行油源對比，分析、鑒定生油巖，指導(dǎo)勘探開發(fā)部署。

（三）地化（巖石熱解）錄井

地化錄井原理是在特殊熱解爐中對巖石樣品進(jìn)行程序升溫，使巖樣中的烴類和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)在不同溫度下裂解、揮發(fā)，檢測儀依次記錄下各組份值S0、S1、S2和S2峰頂溫度Tmax，并計(jì)算推導(dǎo)出GPI、OPI、TPI、Pg、Cp五個(gè)派生參數(shù)。

地化錄井在現(xiàn)場隨鉆分析巖屑、巖心樣品，并能根據(jù)其值的大小直接判斷油氣顯示和原油性質(zhì)，并能判斷真假油氣顯示。（1）、儲層含油級別定量劃分法地化錄井利用原始參數(shù)S、S、S的和P直接將含油級別劃分為飽含油、富含油、油浸、油斑和油跡、熒光六個(gè)級別，對于稠油也可利用含油飽和度計(jì)算公式計(jì)算儲層的含油飽和度值定量劃分儲層的含油級別。

（2）、原油性質(zhì)判別

地化錄井利用參數(shù)Pg、TPI和Tmax將原油性質(zhì)劃分為輕質(zhì)油、中質(zhì)油、稠油。

（3）、真假油氣顯示的判斷

地化錄井能隨鉆計(jì)算儲層孔隙度和含油飽和度，這對于鉆井取心的儲層早期定量評價(jià)具有重要意義，借助干樣、濕樣參數(shù)，選擇合適的樣品，就可計(jì)算儲層的孔隙度含油飽和度。

（四）核磁共振錄井

該方法依據(jù)脈沖核磁共振原理，測定孔隙水氫原子核共振弛豫時(shí)間，而孔隙內(nèi)表面積與孔隙度有關(guān)，如果內(nèi)表面積與巖石體積的比率愈大，則弛豫時(shí)間越快，利用時(shí)間與巖石內(nèi)表面積的關(guān)系可測定巖石孔隙度、滲透率。把2ms以下弛豫時(shí)間的流體稱為束縛流體，其余部分稱為自由流體。經(jīng)地化分析可計(jì)算出含油飽和度，由于在孔隙中被束縛水、可動(dòng)水和油充填，因此可計(jì)算出儲層中可動(dòng)水飽和度，結(jié)合相關(guān)資料可對水層進(jìn)行判斷。

核磁共振分析資料可快速確定儲層的物性好壞，而地化錄井儀可及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣顯示及原油的性質(zhì)，兩者有機(jī)結(jié)合起來，再參考其它現(xiàn)場資料可使綜合評價(jià)效果更好。與室內(nèi)常規(guī)分析方法相比，具有用樣少、速度快、成本低、全井段分析的優(yōu)點(diǎn)，而且可以彌補(bǔ)因無巖心而無法確定其物性的不足，及時(shí)滿足現(xiàn)場決策的需要。

（五）X射線元素錄井

元素錄井技術(shù)（即X射線熒光巖屑錄井技術(shù)，也簡稱XRF）可以實(shí)現(xiàn)對巖屑中的化學(xué)元素信息進(jìn)行定性和定量分析，該項(xiàng)技術(shù)是常規(guī)巖屑錄井的補(bǔ)充，可有效解決復(fù)雜巖性、細(xì)碎巖屑的巖性識別問題。隨著油田對寒武系潛山、奧陶系潛山內(nèi)幕的鉆探與元素錄井工作的深入開展，對碳酸鹽巖潛山地層巖性定量化識別需求顯得尤為突出隨著油田對寒武系潛山、奧陶系潛山內(nèi)幕的鉆探與元素錄井工作的深入開展，對碳酸鹽巖潛山地層巖性定量化識別需求顯得尤為突出。在元素錄井技術(shù)出現(xiàn)前，現(xiàn)場錄井主要依靠肉眼觀察和碳酸鹽巖分析進(jìn)行碳酸鹽巖的巖性劃分。元素錄井技術(shù)出現(xiàn)后，通過元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算對應(yīng)礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)從而指導(dǎo)巖性劃分，為錄井確定巖性提供了一種新方法。應(yīng)用表明，該解釋方法可行，且解釋效果良好，能有效指導(dǎo)現(xiàn)場錄井工作。

三、錄井技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

（一）制約錄井行業(yè)發(fā)展的因素

（1）總體效益較低；（2）科技的重視程度不高。（3）基礎(chǔ)理論的研究不夠深入。（4）鉆井新技術(shù)的應(yīng)用給巖性識別、油氣顯示的識別以及現(xiàn)場技術(shù)決策工作增加了難度。（5）錄井裝備仍然跟不上勘探開發(fā)形勢的需要，錄井配套技術(shù)及資料綜合應(yīng)用評價(jià)能力也亟待提高。（6）相對于其它相關(guān)勘探技術(shù)，錄井技術(shù)在隨鉆油氣顯示發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)場決策中發(fā)揮了巨大作用，但錄井技術(shù)的整體發(fā)展沒有受到相應(yīng)的重視。

四、結(jié)論

盡管近年來，錄井技術(shù)有了長足的發(fā)展，但是對于地層的了解以及甲方的各種需求和生產(chǎn)現(xiàn)場的難題，仍然有很多的問題無法解決，這更加需要錄井新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用。相信隨著科技的發(fā)展，錄井行業(yè)會有越來越廣闊的發(fā)展空間。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊柳孝.巖屑錄井方法介紹. 2005.10.27.

[2]王益清，朱忠德等.油氣勘探與石油地質(zhì)綜合研究.武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1998.9.

[3]X射線元素錄井技術(shù)應(yīng)用研究.華北石油錄井.2011.09.