浅析岩屑录井及其衍生录井新技术在现场中的应用

卢强修

【摘 要】录取和分析随钻井液返到地面的地层岩石碎块（通常称砂样）的作业称为岩屑录井，是地质录井主要项目之一。在钻井过程中，按地质设计要求的间距和相应的返出时间，系统采集岩屑，进行观察、描述，绘制岩屑录井草图，建立地层岩屑剖面，可以获得大量的地层、构造、生油层、储集层、盖层以及它们的组合关系、储油物性、含油气情况等信息。是广泛应用的一种录井方法。随着近年来，各种生产工艺和技术的发展，以岩屑为样品发展的录井新技术，正越来越多的应用于生产现场，对于地层、构造、油气显示的了解发挥了更加显著的作。

【关键词】岩屑录井；录井新技术；岩屑成像；地化录井；定量荧光

一、岩屑录井基础知识

岩屑录井主要过程：收集与整理岩屑、描述岩屑、保存岩屑、识别岩屑、利用岩屑判断和分析地下岩石性质、岩屑录井草图和实物剖面面、利用岩屑划分岩性和地层；

（一）岩屑录井要计算和实测迟到时间。迟到时间是岩屑从井底返到井口的时间，它反映岩屑所在深度。常用的迟到时间测定方法有：理论计算法、实测法和特殊岩性法。岩屑的取样一般在振动筛前连续捞取。岩屑描述要依据以下几点：（1）挑选真样逐包定名，分段描述。（2）以颜色分辨岩性。（3）不能确定岩性时要注明疑点和问题。（4）失真岩屑要注明失真程度及井段，需要时应用井壁取心补救。影响岩屑录井的因素有钻头类型和岩石性质、钻井液性能、钻井参数、下钻或划眼、上部地层的岩屑与新岩屑混杂返出等。

（二）岩屑录井的主要用途是：（1）岩屑录井方式主要是通过对钻进过程中遇到的岩屑进行有效的分析以此对地层的岩性予以了解掌握主要包括目的层、标准层并和随钻录井方式相互结合对钻井施工予以指导。

（2）并对各个开发井的开采层位予以了解掌握其地质参数以及开发井目的层的岩性各井的含油性以及物性等。

（3）辅助测井解释同测井资料相互结合对油层位置以及各项基础参数予以确定。

（4）对潜力含油含气层具体情况进行掌握对一些具有特殊油性的油层予以分析。

（5）为其他录井新技术提供样品。

二、录井新技术的应用

（一）岩屑成像技术是借助显微图像分析及其系统分析，实现录井岩屑的数字化采集、处理与分析。应用远程传输技术将现场的图形化录井综合信息实时回传到基地技术支持中心，为基地专家分析决策提供准确的岩屑图件，通过专家集体辨识认证，提高了现场岩性及油气显示识别的准确性，提升了地质录井信息、成果应用时效，为勘探开发决策提供依据。

（二）定量荧光录井就是在石油钻探过程中利用荧光录井仪定量检测岩样中所含石油的荧光强度，利用邻井相同层位的油所作的标准工作曲线计算当量烃浓度，根据烃含量的多少和油质情况来判断地层含油情况进行油气储层评价的方法。

1.定量荧光分析仪具有简便、快捷进行荧光检测的特点。每个样品仅需几分钟便可完成含油情况的测定，并消除了人为因素的干扰。

2.能消除来自钻井液添加剂污染、矿物发光等的干扰，有利于真伪显示的辨别，计算机可快速提供相应的图谱和数据，给出信息量多，自动化程度高。

3.直观、准确、定量分析地层中的单位含油丰度，灵敏度高。

4.判别原油性质，更有利于辨认轻质油、凝析油。

5.通过大量的岩样检测，可借助定量荧光分析图谱进行油源对比，分析、鉴定生油岩，指导勘探开发部署。

（三）地化（岩石热解）录井

地化录井原理是在特殊热解炉中对岩石样品进行程序升温，使岩样中的烃类和胶质、沥青质在不同温度下裂解、挥发，检测仪依次记录下各组份值S0、S1、S2和S2峰顶温度Tmax，并计算推导出GPI、OPI、TPI、Pg、Cp五个派生参数。

地化录井在现场随钻分析岩屑、岩心样品，并能根据其值的大小直接判断油气显示和原油性质，并能判断真假油气显示。（1）、储层含油级别定量划分法地化录井利用原始参数S、S、S的和P直接将含油级别划分为饱含油、富含油、油浸、油斑和油迹、荧光六个级别，对于稠油也可利用含油饱和度计算公式计算储层的含油饱和度值定量划分储层的含油级别。

（2）、原油性质判别

地化录井利用参数Pg、TPI和Tmax将原油性质划分为轻质油、中质油、稠油。

（3）、真假油气显示的判断

地化录井能随钻计算储层孔隙度和含油饱和度，这对于钻井取心的储层早期定量评价具有重要意义，借助干样、湿样参数，选择合适的样品，就可计算储层的孔隙度含油饱和度。

（四）核磁共振录井

该方法依据脉冲核磁共振原理，测定孔隙水氢原子核共振弛豫时间，而孔隙内表面积与孔隙度有关，如果内表面积与岩石体积的比率愈大，则弛豫时间越快，利用时间与岩石内表面积的关系可测定岩石孔隙度、渗透率。把2ms以下弛豫时间的流体称为束缚流体，其余部分称为自由流体。经地化分析可计算出含油饱和度，由于在孔隙中被束缚水、可动水和油充填，因此可计算出储层中可动水饱和度，结合相关资料可对水层进行判断。

核磁共振分析資料可快速确定储层的物性好坏，而地化录井仪可及时发现油气显示及原油的性质，两者有机结合起来，再参考其它现场资料可使综合评价效果更好。与室内常规分析方法相比，具有用样少、速度快、成本低、全井段分析的优点，而且可以弥补因无岩心而无法确定其物性的不足，及时满足现场决策的需要。

（五）X射线元素录井

元素录井技术（即X射线荧光岩屑录井技术，也简称XRF）可以实现对岩屑中的化学元素信息进行定性和定量分析，该项技术是常规岩屑录井的补充，可有效解决复杂岩性、细碎岩屑的岩性识别问题。随着油田对寒武系潜山、奥陶系潜山内幕的钻探与元素录井工作的深入开展，对碳酸盐岩潜山地层岩性定量化识别需求显得尤为突出随着油田对寒武系潜山、奥陶系潜山内幕的钻探与元素录井工作的深入开展，对碳酸盐岩潜山地层岩性定量化识别需求显得尤为突出。在元素录井技术出现前，现场录井主要依靠肉眼观察和碳酸盐岩分析进行碳酸盐岩的岩性划分。元素录井技术出现后，通过元素质量分数计算对应矿物质量分数从而指导岩性划分，为录井确定岩性提供了一种新方法。应用表明，该解释方法可行，且解释效果良好，能有效指导现场录井工作。

三、录井技术发展面临的挑战

（一）制约录井行业发展的因素

（1）总体效益较低；（2）科技的重视程度不高。（3）基础理论的研究不够深入。（4）钻井新技术的应用给岩性识别、油气显示的识别以及现场技术决策工作增加了难度。（5）录井装备仍然跟不上勘探开发形势的需要，录井配套技术及资料综合应用评价能力也亟待提高。（6）相对于其它相关勘探技术，录井技术在随钻油气显示发现、现场决策中发挥了巨大作用，但录井技术的整体发展没有受到相应的重视。

四、结论

尽管近年来，录井技术有了长足的发展，但是对于地层的了解以及甲方的各种需求和生产现场的难题，仍然有很多的问题无法解决，这更加需要录井新技术的不断发展和应用。相信随着科技的发展，录井行业会有越来越广阔的发展空间。

【参考文献】

[1]杨柳孝.岩屑录井方法介绍. 2005.10.27.

[2]王益清，朱忠德等.油气勘探与石油地质综合研究.武汉：中国地质大学出版社，1998.9.

[3]X射线元素录井技术应用研究.华北石油录井.2011.09.