1、前言

　　隨著PDC鉆頭技術(shù)創(chuàng)新所帶來(lái)的高鉆速、高時(shí)效，進(jìn)而有利于降低鉆井總成本、增加經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，卻由于鉆屑細(xì)小、砂巖和泥巖之間鉆時(shí)變化不明顯，而給巖屑錄井帶來(lái)諸多問(wèn)題。PDC鉆頭不僅使錄井油氣發(fā)現(xiàn)率、剖面符合率下降，同時(shí)還造成地層對(duì)比、巖性歸位、油氣層解釋困難。面對(duì)上述挑戰(zhàn)，開(kāi)展PDC鉆屑錄井隨鉆巖性識(shí)別技術(shù)的研究，使隨鉆錄井巖性識(shí)別和油氣顯示快速評(píng)價(jià)解釋技術(shù)進(jìn)一步提高，從而提升油田的整體勘探開(kāi)發(fā)效益。

　　2、PDC鉆頭鉆井特點(diǎn)及對(duì)地質(zhì)錄井影響

　　PDC鉆頭是聚晶金剛石切削鉆頭(PolycrystallineDiamondCompactBit)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是70年代末80年代初美國(guó)石油鉆井技術(shù)的一項(xiàng)重大成就。我國(guó)從80年代中后期開(kāi)始引進(jìn)、生產(chǎn)PDC鉆頭，90年代得到推廣應(yīng)用，它給鉆井技術(shù)帶來(lái)劃時(shí)代的進(jìn)步。與牙輪鉆頭相比，PDC鉆頭具有機(jī)械鉆速高、壽命長(zhǎng)、成本低、防斜、糾斜以及巖屑便于泥漿攜帶而保持井底清潔等特點(diǎn)，因而倍受青睞，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)鉆井中得到廣泛的推廣應(yīng)用。江蘇油田自九十年代引進(jìn)該技術(shù)以來(lái)，得到了廣泛的推廣和使用，鉆井時(shí)效提高了30%～50%，無(wú)論給鉆井公司還是給油田都帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　但是，PDC鉆頭鉆井卻給地質(zhì)錄井帶來(lái)了較大的影響：

　　a.PDC鉆頭鉆進(jìn)時(shí)巖屑特別細(xì)小，一部分融入泥漿內(nèi)造成巖屑撈取量很少。同時(shí)，過(guò)細(xì)的巖屑給清洗工作帶來(lái)較大的困難，較難獲得可靠的、能真觀反映地層情況的巖屑。

　　b.撈取巖屑量少，再加上砂巖巖屑顆粒與泥漿接觸充分和巖屑清洗時(shí)油氣逸失嚴(yán)重，造成常規(guī)地質(zhì)錄井油氣顯示普遍降低。

　　c.巖屑細(xì)小，現(xiàn)場(chǎng)挑樣極為困難，有時(shí)挑樣任務(wù)無(wú)法完成，影響地化分析和地質(zhì)油氣取樣。

　　d.由于鉆時(shí)較快，傳統(tǒng)的色譜分析周期長(zhǎng)，常常漏失薄層油氣層，給薄層油氣層的發(fā)現(xiàn)和解釋帶來(lái)困難。

　　e.由于巖屑樣細(xì)小，特別用小復(fù)合片鉆頭時(shí)巖屑幾乎呈粉沫狀，給巖屑描述增加了困難。

　　f.砂泥巖鉆時(shí)差別不大，造成現(xiàn)場(chǎng)錄井劃分巖性界面及巖性歸位困難。

　　3、PDC鉆頭巖屑錄井技術(shù)探討

　　3.1應(yīng)準(zhǔn)確記錄鉆時(shí)，及時(shí)測(cè)定遲到時(shí)間

　　鉆時(shí)是地層可鉆性的最直接的反映。傳統(tǒng)概念上，正常的砂泥巖剖面使用牙輪鉆頭應(yīng)該是砂巖可鉆性好，泥巖可鉆性差，但使用PDC鉆頭則不盡然。不同的坳陷或不同的油田、區(qū)塊及地層的砂泥巖鉆時(shí)各具特征。總體上講，西部新疆、陜北地區(qū)使用PDC鉆頭時(shí)，鉆時(shí)基本上能夠正確反映地層的砂泥巖變化。例如，在準(zhǔn)噶爾盆地腹部的中央坳陷帶、鄯善油田等地區(qū)，侏羅紀(jì)地層是主要目的層，無(wú)論使用牙輪鉆頭或PDC鉆頭，砂泥巖鉆時(shí)變化均較明顯。分析原因可能是因?yàn)樵搮^(qū)內(nèi)目的地層沉積較古老，泥巖埋藏深，壓實(shí)性較好；砂巖大部分成分為石英、長(zhǎng)石，呈次圓狀—圓狀，分選好，泥質(zhì)膠結(jié)，疏松—較疏松。而江蘇油田由于主要目的層段為下第三系沉積，時(shí)代較新，泥巖壓實(shí)不夠。相對(duì)而言泥巖可鉆性較好，造成使用PDC鉆頭的鉆時(shí)與砂巖沒(méi)有明顯差異，甚至像聯(lián)盟莊地區(qū)戴南組地層因?yàn)樯皫r是灰質(zhì)膠結(jié)，造成鉆時(shí)反而比泥巖可鉆性差的現(xiàn)象。

　　所以，鉆時(shí)只能在區(qū)分地層巖性時(shí)作為重要參考，而不能絕對(duì)依靠鉆時(shí)區(qū)分地層巖性。而至于采用30～50cm微鉆時(shí)區(qū)分巖性的觀點(diǎn)，筆者覺(jué)得不太實(shí)用。

　　巖屑遲到時(shí)間的準(zhǔn)確性直接影響到巖屑剖面與測(cè)井深度的系統(tǒng)誤差，決定著巖屑剖面的合理歸位。因此，在使用PDC鉆頭鉆進(jìn)過(guò)程中，要經(jīng)常實(shí)測(cè)遲到時(shí)間（50m/1次），采用接近鉆屑密度、顏色與鉆屑反差較大的實(shí)物進(jìn)行遲到時(shí)間的測(cè)定，以保證撈樣時(shí)間的準(zhǔn)確性。

　　3.2改進(jìn)巖屑撈取和清洗方法，確保細(xì)小巖屑的撈取質(zhì)量

　　采取正確的撈巖屑方式相當(dāng)重要。傳統(tǒng)的二分法和四分法仍在起著作用。雖然采用的PDC鉆頭牙齒較短，巖屑破碎程度較高，但仍有大小之分。經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩之后較大顆粒的巖屑動(dòng)能較大，飛躍較遠(yuǎn)，靠近接樣盆的外側(cè)；顆粒小的巖屑動(dòng)能較小，靠近接樣盆的內(nèi)側(cè)，有時(shí)緊貼振動(dòng)篩布流下。眾所周知，較大的巖屑內(nèi)存在著一定的假巖屑，較小的巖屑真實(shí)性較高，這就要求我們采用二分法或四分法撈取巖屑時(shí)首先要選取靠近振動(dòng)篩一側(cè)的巖屑，并且每撈取一次巖屑要清理接樣盆，以防混樣。這樣有助于辨別每包巖屑砂泥巖百分比變化情況，以便我們更好的區(qū)分巖性分界面，必要的時(shí)候可以借助放大鏡。至于鉆井液性能特別是粘度和切力對(duì)正確取樣的影響還有待進(jìn)一步研究。