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PDC鉆頭鉆井巖屑錄井技術(shù)探討

  
評論: 更新日期:2011年02月12日

  自動撈取巖屑在理論上具有一定的可行性。其中一種方法就是在大振動篩下接一小振動篩,其寬度為大振動篩布的三分之一,然后下接接樣盆,定時沖洗即可。存在問題一是需要經(jīng)濟投入和場地的制約,二是具體實施過程中受上返巖屑量和均勻程度的影響。

  另一個值得注意的問題是巖屑沖洗,前提是合理利用撈取工具,在這方面巖屑盆比巖屑筐更具優(yōu)勢。過度地沖洗巖屑對油氣顯示和顯示級別影響較大,相反地對地層巖性確定卻有好處。

  3.3結(jié)合一些工具和手段對細小巖屑進行正確的描述

  巖屑在剛清洗干凈后,就可以先簡單粗描一下,等曬干后再整體細描,遠觀顏色、近查巖性、參考鉆時、分層定名,觀察巖性百分比的變化。PDC鉆頭的特殊破碎機理導致鉆井巖屑非常細小,用肉眼觀察有一定的困難,可以借助于放大鏡。一般現(xiàn)場要挑有顯示的巖樣做熒光滴照、浸泡照等,而對于細小巖屑的含油氣實驗,要及時在巖屑還未曬干的情況下進行,油氣級別相應(yīng)提高一個檔次。在很難挑取的情況下,可以采取混合樣的方法代替,把盤中的砂樣多次晃動,去掉上面的大塊,直至下面基本為碎顆粒為止。同時,要注意如果鉆井液中混過原油,那么細小巖屑混樣滴照可能都會有一點點淡黃色或淺黃色光圈,要區(qū)分排除這方面的影響。再撈取巖屑的時候,結(jié)合觀察槽面是否有油氣顯示,鉆井液性能是否有變化等,這些也是綜合判斷是否進入油氣層的輔助手段。

  3.4加強熒光錄井、氣測錄井技術(shù),及時判斷油氣顯示

  常規(guī)錄井過程中熒光發(fā)現(xiàn)和熒光級別的確定是采用PDC鉆頭鉆進時最困難的問題之一。首先要明白我們所稱的熒光顯示應(yīng)該是指巖屑被鉆頭破碎并被攜帶至井口,儲集層孔隙內(nèi)殘余油氣經(jīng)過處理后或未經(jīng)處理時在熒光燈下的具體表現(xiàn)。砂巖破碎的程度越低,對應(yīng)的巖屑含油級別越高;反之含油級別越低,甚至無顯示。被PDC鉆頭破碎的巖屑明顯偏小、偏細,相對而言發(fā)現(xiàn)油氣顯示的難度會增大。比如,中砂巖或粗砂巖以上的松散儲集層在井下表現(xiàn)為含油層系,經(jīng)過PDC鉆頭破碎,中途再經(jīng)過高溫鉆井液浸泡沖洗,其中的膠結(jié)物和所含油氣已經(jīng)完全溶解于鉆井液之內(nèi),返回至地面會變成單個石英或長石小顆粒,不存在所謂的孔隙。此種情況下,即使采用有機溶液浸泡對比也不會有明顯的油氣顯示特征。只有那些組成顆粒較小,分選好,膠結(jié)較致密—致密或者灰質(zhì)膠結(jié)的儲集層在返回至地面仍然保持著片狀、塊狀或團塊狀,換句話說仍然保持有一定的孔隙,經(jīng)過壓碎滴照、浸泡,則可輕易地發(fā)現(xiàn)油氣顯示。

  跟隨綜合錄井儀的井要判斷油氣顯示則容易得多。如果排除地層向井筒內(nèi)氣體流動的影響,單就井筒內(nèi)被破碎的儲集層而言,巖屑被破碎的程度越高,原儲藏在孔隙中的油氣進入鉆井液內(nèi)的量就越大,反映到氣測錄井上就表現(xiàn)為全烴升高,各組分的絕對含量值隨著升高。但是,無論是使用牙輪鉆頭還是PDC鉆頭,各組分的相對含量不會有明顯的差異。

  采用綜合錄井的氣測值一般可以區(qū)分巖性界面。泥巖的氣測值曲線往往是一條平直的基線,而在即將鉆穿下伏儲集層時(特別是有油氣顯示的儲集層)時,上覆泥巖段的氣測值曲線會有一個緩慢推高的過程。一旦儲集層被打開,這種平緩的推升趨勢會被打破,出現(xiàn)突然升高的現(xiàn)象,這時我們可以認為鉆入儲集層。同一個儲集層內(nèi)如果是上油下水,在鉆遇下部水層時,氣測值曲線會有下降的趨勢,這時我們不應(yīng)該輕易地認為已經(jīng)進入泥巖地層。參考非烴組分氫氣和二氧化碳含量的變化,同樣可以確定下部的儲集層是水層,因為水層最明顯的特征就是氫氣和二氧化碳值明顯升高。

  3.5充分利用地化錄井評價技術(shù)

  地化錄井是分析泥巖有機質(zhì)豐度及生油成熟度、生油巖類型、臨界溫度的有力武器,同樣可用來分析儲集層內(nèi)的氣態(tài)烴、液態(tài)烴、及殘余重烴含量。同一油田或同一區(qū)塊如果確定了油、氣、水層的評價基值區(qū)間,地化錄井對于地區(qū)的單井油、氣、水層評價會有重要的參考作用。采用PDC鉆頭鉆井的巖屑時,由于泥巖相對好挑樣,生油指標分析較可靠,但利用混樣來進行儲集層分析,無疑會給這種精密的儀器造成判斷失誤,從而引起錯覺,其結(jié)果往往不能令人信服。筆者認為,只要嚴格按操作規(guī)程,及時取細小混合樣仔細分析,分析結(jié)果可能有一定偏差,但再結(jié)合其它資料綜合分析,尋找出這一偏差系數(shù)進行系數(shù)校正,能將因巖屑細小對錄井資料的影響程度降低到最低限度,確保巖屑細小的錄井資料質(zhì)量。

  3.6加強鉆井與地質(zhì)錄井的橫向協(xié)作

  由于鉆頭、鉆井工藝、鉆具組合與地層的配置等因素影響,當振動篩后難以采集巖樣時,現(xiàn)場地質(zhì)師要認真分析原因。若是鉆具結(jié)構(gòu)、鉆頭選型不合理、泥漿攜砂能力差或振動篩網(wǎng)孔徑過疏等工程因素,則應(yīng)建議鉆井調(diào)整鉆頭類型、泥漿性能、更換篩布。

  在PDC鉆頭條件下,巖屑的含油氣性判定還應(yīng)結(jié)合槽面油氣顯示進行。比如,洗樣時水面是否有油花、油膜,鉆井液槽面蒸汽和巖屑是否有油氣味(這就嚴格要求采集工取樣時要隨時觀察),震動篩上有無油花、氣泡,鉆井液蒸汽氣味是否有異常,有無油氣味,這些也是綜合判定是否進入油氣層的依據(jù)。

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