基于空气钻井的岩屑录井改进方法.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 32卷 第 2期 2008年 4月 JOuRNAIOFDAQINGPETROIEUM INSTITUTE Vo1．32 No．2 Apr． 2008 基于空气钻井的岩屑录井改进方法 刘 涛 。，徐会建。 (1．中国地质大学 (北京)能源学 院 ，北 京 100083； 2，大庆油 田有 限责任 公司 地 质 录井 分公 司，黑龙 江 大庆 163411； 3．大庆油田有限责任公司 勘探部，黑龙江 大庆 163453) 摘 要 ：岩屑录井通常是在钻井循环流体为液体 的条件下进行 ，当其为空气时，钻井及录井条件发生很大变化 ，空气 钻井循环系统具有高压密封及返出岩屑非常细小 的特点，造成岩屑的岩性 、成分 、含油性等难 以辨认与确定 ，使岩屑录井 无法正常进行，根据 中伊某合作区块现场实践 ，提 出在空气钻井条件下岩屑录井 的改进方法 ，识别岩屑 的岩性 、成分 、含 油性等 ，通过建立岩性剖面 ，摆脱以往该钻井条件下近乎盲钻的局面 ，为空气钻井条件下岩屑录井提供参考． 关 键 词：空气钻井 ；粉末状岩屑 ；缓压取样器；岩性鉴定 中图分类号：TE242．6 文献标 识码：A 文章编号 ：1000—1891(2008)02—0012—03 空气钻井技术是指用空气替代常规钻井液进行钻井的方法 ，是 目前先进的低密度流体钻井技术之一 ， 主要用于低压易漏地区的钻探．由于气体钻井造成返出井 口的岩屑呈粉末状，无法识别 ，以及循环出口流 体处于高压、高速状态，因此无法收集岩样 ，严重影响岩屑录井工作 的进行 ，给建立岩屑地质剖面、全面收 集井下资料、安全生产等带来困难 ．笔者根据 中伊某合作区块现场实践，提出一套适用于碳酸岩地层 气体钻井的岩屑录井改进方法． 1 空气钻井对岩屑录井的影响 1．1 粉末状岩屑形成原因 (1)穴蚀效应．在空气钻井条件下 ，由于 注入气体的排量和压力很大 ，被压缩的高压 气体由钻头水 眼以极高的速率喷射进有微 裂隙的井底岩石中，此时空气钻井条件下井 筒处于负压状态 ，会在井底岩石中产生相对 井筒局部的、极大 的负压作用 ，造成穴蚀效 应[3]．当岩石被钻头切削时 ，其 内部所承受 的瞬间压缩载荷远远超过岩石的极 限破碎 应力 ，导致岩石快速破碎，或在压力 负荷作 用下发生急速爆裂分解 ．这样破碎 的岩屑的 粒径 (，单位为 “mm”)一般很细小 ，见图 1． (2)粉碎作用．钻井时，由于上返载体 图1 空气钻井(1，2号)与正常钻井(3号)岩屑对比 只有空气 ，没有其它介质为上举的岩屑做缓冲 ，较大的岩屑在旋转的钻柱与井壁间被不断碾磨粉碎 ；同时 ， 极高的上返速度使钻屑与钻具、套管及井壁直接发生强烈碰撞 ，岩屑的直径被进一步减小 ，返至地面时，多 数成为粉末．岩屑粒径质量分数随井深变化见表 1．由表 1可知 ，该区块 随着井眼不断加深 ，返 出岩屑的 粒径逐渐变细． 收稿 日期 ：2006一O5—28；审稿人 ：付 广 ；编辑 ：陆雅玲 作者简介 ：刘 涛(1968一)，男 ，博士生 ，高级工程师，主要从事地质录井方面的研究 · l2 · 维普资讯 第 2期 刘 涛等 ：基于空气钻井的岩屑录井改进方法 表 1 岩屑粒径质量分数随井深变化统计结果 井 深／m (岩屑粒径)／ 10mm 1mm≤d10mm 0．1mm≤d 1mm 0．01mm≤dO．1mm dO．01mm l50 33．5 26．5 11．5 9．5 19．0 300 12．0 9．5