钻井岩屑颗粒特征研究

殷庆林

（大庆钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江大庆163411）

钻井岩屑颗粒特征研究

殷庆林*

（大庆钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江大庆163411）

以火成岩储层为例，探讨了钻井岩屑颗粒特征描述方法，主要包括岩性定名、颜色、成分、结构、构造、裂缝和孔洞等。同时根据岩屑描述给出了火山碎屑岩分类，并在XS35井得到了较好应用，为深层天然气勘探和钻井工程实施提供了有价值的基础资料。

钻井；岩屑；颗粒特征

在石油钻井过程中，准确获取岩性资料是录井的基本任务，是及时建立地层剖面、准确评价油气层性质、正确预测地下储层的前提，也是指导钻井生产正常运行的最基础的工作。

岩屑颗粒是指在钻井过程中钻头在井底钻碎的岩石碎屑。随着钻井泥浆的循环，不断地返到地面，对每次获得的混杂岩屑颗粒样品进行挑选，排除坍塌的岩块后，进行肉眼或显微镜下地质观察、描述、定名，分别求出各种岩屑样品的质量或体积百分比，确定取样深度，还要用荧光灯照射某些层段的岩屑以识别其含油气性，再配合其他录井资料，做出井下岩屑地层剖面图。以上工作统称为岩屑录井。岩屑录井的费用少，有识别井下地层岩性和油气的重要作用，是油气勘探中必须进行的一项工作。近年来，深层天然气勘探步伐加快，火成岩储层是天然气勘探的重点，急需开展火成岩岩屑录井，为天然气储层研究和钻井施工提供了坚实的基础。

1　岩屑颗粒特征描述方法

火成岩包括溢流相和喷出相2大类。其中溢流相岩性主要为玄武岩、安山岩、流纹岩类；喷出相岩性主要为集块岩、角砾岩、凝灰岩类。本文以现场肉眼观察岩芯为主，来对火成岩进行描述。主要特征如下所述。

1.1岩性定名

颜色+含油、气、水产状+特殊矿物+特殊构造+岩性。如杏仁状安山岩等。

1.2颜色

主要颜色放在后面，次要颜色放在前面；两种颜色混杂时，主要颜色放在前面，次要颜色放在后面；多种颜色混杂时，用杂字表示。

1.3成分

描述所能见到的主要成分、次要成分以及特殊矿物成分。

1.4结构

（1）结晶程度：

全晶质：岩石全部由已结晶的矿物组成。

半晶质：岩石由部分晶质、部分玻璃质组成。

隐晶质：矿物颗粒很细，肉眼无法分辨出颗粒。

玻璃质：岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃组成。

（2）矿物颗粒绝对大小：

粗粒结构，晶粒＞5mm。

中粒结构，晶粒2～5mm。

细粒结构，晶粒＜2mm。

（3）矿物颗粒相对大小：

等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒，大小基本相等。

不等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒，大小不等。

斑状结构：组成岩石的矿物分为斑晶及基质两部分，斑晶个体较大，基质则由隐晶质、玻璃质组成。

（4）粒度及成因：集块结构、火山角砾结构、凝灰结构、火山碎屑结构、凝灰沉积结构。

1.5构造

（1）侵入岩构造包括块状构造、带状构造、层状构造、斑杂构造、晶洞或晶腺构造、流动构造。

各种构造特征如下：块状构造其特点是组成岩石的矿物，在整块岩石中分布是均匀的，岩石各部分在成分上或结构上都是一样的；带状构造表现为颜色、粒度不同的矿物、岩石相间排列，成带出现；层状构造通过矿物组合、含量、粒度、形态的层状改变表现出来的“层理”，则称为层状构造；斑杂构造指在岩石的不同部位，其颜色、矿物成分或结构构造差别很大，因此整块岩石看起来是不均一的斑斑块块，杂乱无章；晶洞或晶腺构造是指在侵入岩中有近圆形的空心孔洞，称为晶洞构造；如在晶洞壁上排列很好的自行晶体，则成为晶腺构造；流动构造包括流线构造、流面构造；岩浆中片状、板状矿物及扁平捕虏体、析离体作平行排列，形成流面构造；而柱状矿物及长形捕虏体、析离体做定向排列，形成流线构造；

（2）喷出岩构造包括气孔状构造、杏仁状构造、流纹构造、柱状节理、块状构造。

各种构造特征如下：气孔状构造是指在熔岩流中，尚未逸出的气体，上升汇聚于岩流顶部，冷凝后留下的气孔，成为气孔构造；杏仁状构造是指气孔被岩浆期后的矿物所充填，则形成杏仁状构造；流纹构造是指不同颜色、不同成分的条纹、条带和球粒、雏晶定向排列，以及拉长气孔等表现出来的一种流动构造；柱状节理是指岩石冷凝过程中形成的一种规则的多边形长柱体；块状构造其特点是组成岩石的矿物，在整块岩石中分布是均匀的，岩石各部分在成分上或结构上都是一样的。

1.6裂缝

裂缝产状主要为立缝，倾角＞75°；斜缝，倾角15°～75°；平缝，倾角＜15°。

按缝宽主要分为5类：微缝，缝宽＜0.1mm；小缝，缝宽0.1～1mm；中缝，缝宽1～5mm；大缝，缝宽5～10mm；巨缝，缝宽＞10mm。

裂缝充填情况主要包括充填物成分和充填程度，其中充填程度分为全充填、半充填、未充填。裂缝连通情况包括全部连通、部分连通和不连通。裂缝数量以描述分层为单位统计裂缝条数。

1.7孔洞

孔洞形态主要包括圆形、椭圆形、云朵状、水滴状、管状和串珠状等。

按孔洞直径将孔洞分为4类：小洞，直径＜5mm；中洞，直径5～10mm；大洞，直径10～100mm；巨洞，直径＞100 mm。

孔洞充填情况主要包括充填物成分和充填程度，其中充填程度分为全充填、半充填和未充填。孔洞连通性包括全部连通、部分连通和不连通。孔洞密度以断面上孔洞面积占断面面积百分比来表示，即面孔率。

根据以上火山岩屑颗粒描述，以火山碎屑岩为例，给出按岩屑给出的分类标准，见表1。

表1　火山岩岩屑分类表

2　现场描述实例

按照以上岩屑颗粒描述方法，以XS35井为例，描述内容如下：

（1）井深为4201～4202m，营城组，深灰色含角砾凝灰岩，岩屑描述为致密、坚硬，凝灰结构，块状构造，岩石主要由细粒隐晶的火山灰尘组成，其中含少量火山角砾，约占10%，火山角砾成份为流纹岩和硅质岩。

（2）井深为4035～4036m，营城组，灰白色流纹岩，岩屑描述为致密、坚硬，斑状结构，流动构造，斑晶主要为石英，自形或半自形，粒度在0.5～1.5mm之间，含量20%左右，其次为长石，短柱状，粒度在0.2～1.0mm之间，含量5%左右，基质为隐晶质。

（3）井深为4035～4036m，营城组，灰黑色玄武岩，岩屑描述为致密、坚硬，岩石具斑状结构，块状构造，斑晶为冰长石和基性斜长石，长度在0.5～1mm之间，含量约占5%，其间掺杂少量辉石和磁铁矿小晶粒，呈他形粒状晶，含量占1%，基质为隐晶质。

3结论

通过火成岩岩屑录井的开展，在深层天然气探井和评价井中得到了广泛的应用，成为常规录井的一项新的技术方法，为准确的岩性识别和正确的地层判断提供了强有力的技术支持，并且随着研究的深入，其在储层物性评价、储层流体性质识别、沉积相研究等诸多方面发挥了重要作用。

［1］郎东升，等.松辽盆地深层火成岩识别手册［M］.北京：石油工业出版社，2005.

·地质与矿业工程·

TE3

A

1004-5716（2016）02-0097-03

2015-02-06

殷庆林（1970-），男（汉族），山东莘县人，工程师，现从事生产管理工作。