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岩屑录井编写人：杨柳孝2005.10.271第二章岩屑录井第一节概述岩屑录井是按照一定的取样间距及迟到时间，连续捞取并描述钻井过程中被钻头破碎后随泥浆返出井口的岩屑，并利用测井资料使其归位、建立地层原始剖面的过程。岩屑录井成本低、资料连续、了解地下情况及时，在石油勘探中得到广泛地应用。岩屑录井可分三个主要步骤，即捞样、描述和解释归位。捞样的关键是确保岩样的深度可靠；描述的关键是从混杂的岩屑样品中找出所在井深的真岩屑并给于准确的定名；而解释归位的质量则决定于操作人员的综合分析能力。第二节岩屑样品的捞取一、确定岩屑井深岩屑样品的井深由钻具井深和迟到时间确定，钻具井深是岩屑样品在地下的井深，但岩屑样品是在井口捞取的，岩屑从井底到井口有一个返出时间，此时间就叫迟到时间。1.钻具管理与井深的计算（见岩心录井）2.迟到时间的确定方法A.理论计算法QVT=HQdD422）—（其中V：井眼与钻杆之间的环形空间容积，米3；Q：泥浆泵排量，米3/分；D：井径，即钻头直径，米；d：钻杆外径，米；H：井深，米。以上公式把钻头直径看作井径，但实际井径是很不规则的，工区实际井径的平均值大约为钻头直径的1.2—1.5倍，所以理论法计算的迟到时间在现场仅作参考。一般在开钻后，1000米以上的井段使用，但要附加一定的系数。B.实物测定法选用与钻屑大小相当的、密度相近的白瓷片、红砖块等较醒目的碎块，在接单根时投入钻杆后，同时投入颜色鲜艳的塑料片，记下开泵时刻。其后在井口观察返出物，当塑料片返出后，密切注视投入碎块的返出时刻并作记录，碎块返出时刻与开泵时刻的差值即为循环周时间，其中实物从井口沿钻杆到井底的时间叫下行时间，由井底沿环形空间返至地面的时间叫迟到时间，循环周时间减去下行时间即为迟到时间。由于钻具是规则的，所以下行时间是确定的，它等于钻杆容积除以泵排量。因为迟到时间是随井深增加而不断改变的一个连续变量，而实际工作中又不可能每一个深度都进行测定，为了保证相对的准确性，东营地区规定1500m以内做成一次。1500—2500m每100m作成一次。2500m以下每50m作成一次。若是岩性与迟到时间明显不符或井眼情况复杂等应主动加密测量。此外，在按一定间距实测迟到时间的基础上，应随井深的增加，采用正比法逐点加大迟到时间。在钻井过程中，往往由于机械或其他原因需要变泵。可以是单泵变双泵，也可以是双泵变单泵，遇到这种情况，我们可用反比法进行校正。⑴变泵时间早于钻达时间原新原新TQQT2为了工作方便，现场还把排量与迟到时间的关系制成一个计算盘，用计算盘计算既快，又准确。用计算盘查新迟到时间的方法如下：在内盘上找出新排量，转动内盘使新排量对准外盘上的原迟到时间，此时内盘的原排量对应的外盘上的时间就是新迟到时间。⑵变泵时间晚于钻达时间：此时新迟到时间仍可用反比法计算或用计算盘查出。但要先求修正时间，变泵时刻加上修正时间即为新捞砂时间。修正时间=tQQ新原Δt即原捞砂时刻减去变泵时刻的差。C.特殊岩性法（异常钻时法）钻进过程中遇到特高钻时或特低钻时，记下钻遇时刻和岩屑上返至井口的时刻，二者之差即为真实的岩屑迟到时间，此法比实测迟到时间还准，建议尽量多采用。二、岩屑取样1.取样方法现场一般用取样盆在振动筛前或架空槽连续捞取，要领如下：A.放盆前必须彻底清扫振动筛和架空槽。B.第一包砂样的放盆时刻等于捞砂时刻减去该取样间距的钻时。C.若取样间隔过长，未到捞砂时间砂样盆已装满，不能任意去掉一部分，而应垂直切去1/2，或1/4，推平后再接样。D.每捞取一包岩屑后，应迅速清理振动筛，清干净后再放盆，接样过程中一般不允许清理架空槽。E.起钻前循环泥浆，待最后一包岩屑返出后才可停止。起钻井深若不是整米数，井深尾数大于0.2米时，应捞取岩屑，注明井深，与下次钻完取样间距后捞取的岩屑合为一包。2.捞样时刻捞砂时刻=钻达时刻+迟到时间，如中途停泵则加上停泵时间，若变泵则采用校正迟到时间。3.取样间距取样间距根据本井的任务而定，一般在地质设计中已有明确规定。我探区一般要求非目的层井段4米1包，目的层2米1包，古潜山厚层碳酸盐岩地层及3500米以下探井井段每米1包。遇油气显示时及其它特殊情况，现场人员可根据具体情况适当加密。4.取样位置正常情况下在振动筛前用砂样盆连续捞取。要经常注意砂样盆是否在振动筛前，不允许出现砂样盆跳离接样位置不能正常接样的情况。若钻时慢或泥浆性能不好，在振动筛上没有岩屑可捞，则可按迟到时间用铁锹在架空槽上捞取。在架空槽上捞取时，可在槽中放一档板，档板不要过高，能挡住岩屑即可，每捞取一次，应把档板前的余砂清除干净，使新鲜的岩屑能够保存下来。三、岩屑洗、晒、装1.洗岩屑刚取出的岩屑被泥浆包裹着无法观察，必须用清水缓缓冲洗，直至岩屑露出本色为止。冲洗时注意以下几种情况：A.勿将薄片状较轻的岩屑（如碳质页岩、油页岩等）漂掉。B.勿将盆底的散砂扔掉。C.对于容易造浆的软泥岩和极易泡散的砂岩的冲洗，适可而止。D在冲洗时注意观察盆面有无油气显示及沥青块。若有，应及时观察记录。32.晾晒岩屑一般情况下，岩屑在室外编有格号，写明井深的砂样台上晾晒。此时要注意砂样台的清洁，不能有任何油污。砂样摊开后，各包之间必须留有一定的间隔（2cm以上），不能上下左右混样。在晾晒时，避免过分地搅动，以免岩屑表面色调模糊，不易观察。冬季或风雨天气，室外无法晾晒时，应设置蒸汽烘箱烘干，若用电炉或烤箱时，温度控制在80℃以下，避免岩屑变质，油砂跑油。3.装岩屑岩屑使用专用的塑料袋、纸袋或布袋包装，每包岩屑都有一张样品标签，标签上写明井号、井段及编号，正面朝外、放在标签插袋内。保存样品每袋重量不少于500克，有挑样任务的样品多装一袋，挑样样品应尽量多装。装岩屑时应把明显大而圆的假岩屑去掉，而底部颗粒细小的，甚至分散的砂粒往往是真岩屑，千万不要漏装。岩屑装袋后按井深顺序自左而右，从上到下依次放入专用岩屑盒内，并标明每盒的井号、编号、岩屑袋数及井段。挑样用的与描述保存用的岩屑应分开装箱。挑样用岩屑在挑样任务完成后不再保存。描述用样品必须妥善保管，完井后送往指定的岩屑库。岩屑入库必须认真填写清单，清单上应按岩屑盒的编号顺序，逐箱填写取样井段和样品包数。清单正文的第一页，应写明总的取样井段、盒数及样品总数，并标明井号、队号、送样日期。四、岩屑挑样参数井、新区预探井一般安排系统挑样任务，泥岩样作孢粉、介形虫分析，用以确定地层层位；砂岩样作薄片、重矿物和碳酸盐岩含量分析、确定其矿物成分；专挑暗色泥岩时，则作生油指标分析。有挑样任务的井，岩屑捞取量一定要充足，为常量的2倍，分装两袋，其中一袋专供挑样。对挑样的要求是样品真实、纯净、数量符合分析项目的要求。而样品是否真实，取决于描述定名是否准确，因此在挑样前必须重新核实描述定名。对挑出的样，要及时填写样品标签，标签内容有：井号、样品编号、井深、岩性定名。全井挑样完后，填写送样清单，内容包括井号、井段、取样间距、包数、分析内容、送样日期、送样人。对挑样间距及每包的重量，除设计书有明确规定外，一般要求如下：①砂岩a单层厚度＜2米，每层1包，质量10克，量少时，挑完为止。b单层厚度2—5米，每层2包，每包10克。c单层厚度＞5米，每增加5米加1包，每包10克。②火成岩、变质岩及少见的特殊岩性每层1包，每包10克，量少时，挑完为止。③泥岩a每10米1包，从上而下分别挑样，合并1包，20—30克，作孢粉分析。b每10米1包，从上而下抓混合样、过筛子、选细屑，质量200克，作介形虫分析。④煤层大于1米厚的煤层，每层挑1000克⑤作生油分析的暗色泥岩，设计书中应写明井段、挑样间距、每包质量。第三节岩屑描述岩屑描述与岩心描述相比，因岩屑破碎、细小，除沉积构造、接触关系无法描述外，其它描述内容与岩心大体一致。由于岩屑的原始地层层序在上返过程中遭到破坏，利用各种方法和资料最大限度地恢复其原始地层的面貌，是岩屑描述的难点和要点。一、描述前的准备工作1.资料准备A.了解区域地质资料及邻井实钻资料、搞清本井与邻井在构造及相带上的相互关系，对本井4将钻遇的地层层序、岩性、标准层、标志层、油气显示做到心中有数。B.准备好本井的钻时、气测、泥浆、槽面显示及工程有关情况的资料，作为描述时的参数。2.工具和试剂准备准备齐全镊子、放大镜、双目镜、小刀、玻璃板等各种描述工具及荧光灯、四氯化碳、盐酸、茜红素、酒精灯、试管等试剂及挑样袋、标签等。二、钻时、泥浆性能及有关工程资料在描述中的应用1.钻时当工程参数相对不变时，钻时变化可反映岩石的可钻性，在工区常见岩性中，油砂——普通砂岩——泥岩——灰质砂岩——灰岩、白云岩——玄武岩、片麻岩的钻时是由低到高的。在碳酸盐岩地层中，钻时突然变快，可能钻入缝洞发育段或风化壳、风化带。但利用钻时判断岩性只是在小范围内进行相对比较，如同一种岩性因层位不同，埋深不同钻时是不同的。此外要注意工程参数相对稳定，否则失去了对比前提。2.钻井液性能指钻井液常规性能即密度、粘度、失水、切力、含盐量在钻遇特殊岩性层及油气水层时的变化，其中密度的变化取决进入钻井液中油气及固体颗粒的数量。粘度、失水、切力主要取决于进入钻井液中Ca2+、Na+等阳离子的数量，如石膏、盐岩中的Ca2+、Na+阳离子对粘土颗粒外层吸附的负离子有中和作用，使失去负电荷的颗粒相互靠近，水膜减小，从而失水增大，粘度升高，单位面积上的网状结构力（切力）提高。而含盐量的变化取决于进入钻井液中的盐离子的数量。以下是钻遇各种地层时，钻井液变化的情况表，供参考：油层气层盐水层淡水层粘土层石膏盐岩密度↘↘↘↘↘↗—↗粘度↗↗增→减↘↗↗↗↗失水——↗↗↘↗↗↗切力略增略增↗↘↗↗↗↗含盐量——↗略减——↗3.有关工程参数A.钻头使用情况一般牙轮钻头的钻屑成小片状，刮刀钻头的岩屑成大片状，带棱角，PDC钻头钻屑成均匀小米粒状。钻头使用后期岩屑变小。B.起下钻和划眼的情况起下钻前后钻时变慢。划眼井段岩屑混杂。C.变泵情况频繁变泵，使岩屑混杂。D.泥浆性能使用低密度、低粘度或清水钻进时，井壁易塌垮，岩屑混杂。E.处理泥浆时，若性能变化过大，则破坏了靠近井壁的停滞胶状泥浆带，使该带中的大量混杂岩屑循环出来，使岩屑变混杂。三、真假岩屑的判断1.假岩屑A.色调模糊，形态大而圆，局部有微曲面的岩屑往往是上部地层在井内经较长时间冲刷、磨岩层钻井液性能5损，超迟到时间返出井口的残留岩屑。B.棱角明显，但个体较大的岩屑往往是上部井壁垮塌的碎块。C.上包已出现过，本包百分比减少的岩屑，是上部地层的延续岩屑。D.岩性与钻时明显不符的岩屑。E.根据区域地质情况或岩性组合关系在本段地层不可能出现的岩性。2.真岩屑A.色调新鲜，个体小，呈片状或棱角状，带锐利边缘，数量较多，在整包岩屑中成为主体的岩屑，往往是灰岩、白云岩、深层纯泥岩的真岩屑。B.数量较多，个体圆，甚至呈散粒状，往往是低钻时的疏松砂岩的真岩屑。C.大量出现的圆豆状灰色泥岩岩屑往往是沙三段灰质泥岩的真岩屑。D.上包有，但本包百分比明显增加的岩屑。E.泥浆初切力高时，较大的带棱角的、色调新鲜的岩屑往往也是真岩屑。以上是判断真假岩屑几条经验，但是最重要的是具体情况具体分析，并利用钻时、泥浆性能、迟到时间、气测等其他各项资料进行验证。四、岩屑描述的步骤1.利用特高钻时和特低钻时的钻屑，如灰质砂岩、火成岩、疏松砂岩等，测算本井各段迟到时间的系统误差，在描述时参考。2.宏观粗描在描述台上按顺序摊开十来包或几十包砂样，在明亮的日光下宏观上找出颜色、岩性、岩屑新鲜程度、含油情况有明显变化的界限，为下一步细描划出大的轮廓。如岩屑十分混杂，界限不明显，则要参考钻时或其它资料粗划分层界限。3.逐层细描宏观粗描仅仅划出了大的轮廓，对于精确的分层界限需逐包细致观察。A.薄层或疏松砂岩，岩屑数量往往很少，需要逐包仔细查找；B.宏观上发现的新成分的界限，往往数量已经很多，还需向上追踪新的成分刚开始出现时的顶界；C.岩性基本相同，但结构有变化；D.岩屑含油，但含油级别有变化等等。五、分层定名1.分层原则：A.新成分的出现