PDC钻头对常规地质录井影响与补救措施探讨

主要讲述了PDC钻头的特点以及对地质录井的影响，定性、定量油气录井方法的对比，定量油气录井方法在PDC钻头使用时的优势。同时介绍了特殊的岩屑录井地层归位法。

PDC钻头定量荧光分析周期

随着油气勘探开发步伐的加快，必须钻探大量的评价井和开发井，以缩短工期，节约成本，尽快使油气田投入生产，使用高效率PDC钻头钻井，效率与效益十分显著，但原来的录井方法有些已不适应新的钻探要求，必须研究新的技术来适应钻井技术的发展。

1PDC钻头钻井特点及对地质录井影响

PDC钻头钻进时岩屑特别细小，一部分融入泥浆内造成岩屑捞取量很少，过细的岩屑给清洗工作带来较大的困难，较难获得可靠的能真观反映地层情况的岩屑，再加上砂岩岩屑颗粒与泥浆接触充分和岩屑清洗时油气逸失严重，造成常规地质录井油气显示普遍降低，并影响地化分析和地质油气取样。由于钻时较快，传统的色谱分析周期长，常常漏失薄层油气层，给薄层油气层的发现和解释带来困难。由于岩屑样细小，特别用小复合片钻头时岩屑几乎呈粉沫状，给岩屑描述增加了困难。砂泥岩钻时差别不大，造成现场录井划分岩性界面及岩性归位困难。

2取样要求

岩屑捞取是地质现场录井的重要工作，在PDC钻头下岩屑细如粉末，应据震动筛返砂样的变化情况，灵活调整接样盆的位置，如果震动筛返砂量太少，震动筛应改用80目以上的筛布，尽量减少细小真岩屑从震动筛上的流失。洗样时应尽量采用小水流，轻搅拌，稍微沉淀后倒去混水再换清水漂洗的办法，防止细小的真岩屑在洗样过程中流失。

3PDC钻头钻井时油气定量录井法

采用PDC钻头快速钻井过程中，传统的油气荧光检查结果很难反映实际情况，特别在东海地区，以轻质油和凝析油气藏为主，岩屑一上返到地面，油气很快挥发，所以，荧光检查要及时观察，随钻检查。

荧光定量技术也就是采用了荧光定量检测仪（QFT），它突破了传统的肉眼识别的局限，其凝析、轻质油及中质油的大部分，不在肉眼可视范围内，用定量荧光检测仪（QFT），他排除了人的荧光描述的主观性，定量分析荧光，是检测油气层的可靠准确手段。东海PH-B3井PDC钻头钻进井段的混样定量荧光录井，齐全准确地发现了油气显示。

一般钻井过程中，采用一般色谱仪进行油气录井分析，分析周期在180秒以上，而采用PDC钻头钻井时，有时钻时很快，一米厚地层只用50秒左右时间，当钻遇薄层油气层时很可能采不到气样，从而漏失油气层，为此，在东海西湖凹陷几个构造带上钻井时，在油气层段采用了二套色谱仪同时进行分析对比，一套是定性分析仪，周期180秒，另一套是定量色谱分析仪，周期为30秒，对地层的分辨率大大提高，从而防止了薄层油气层的漏失，以及为薄层油气层解释提供了可靠的资料。

4 PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位

在东海特别是平湖一些井用PDC钻头钻井中的岩性描述，仅仅采用传统的岩性描述法已经不能准确地描述好岩性，建立地层剖面，因为，PDC钻头钻井中岩屑容易混杂，钻时有时不能很好反映岩性的特性，描述时必须在观察岩屑样品的同时，考虑钻压、钻速、扭矩、钻时、气测值，几个参数一起考虑，综合分析，在岩屑观察初步确定大套岩性后，再参考钻井参数、及气测数据进行岩性归位，参照区域地质和临近井的地质资料，才能较准确地描述好岩性，建好地层剖面。

4.1参考钻压参数

在岩屑描述时，发现钻压有时是一个不可忽视的钻井参数，有时由于司钻人为因素，或工程上造斜、纠斜的要求，人为增加或减少钻压，造成钻时相对于地层而异常，造成传统地层按钻时归位而发生错位，有时钻时没有大的变化，但钻压却有很大的变化，而有新岩屑出现时，可以参考钻压参数。

4.2扭矩的作用

实践中发现，使用PDC钻头时，扭矩曲线形态与岩性有着密切的关系。牙轮钻头扭距曲线较平直，一般泥岩扭矩值低，砂岩扭矩值高，只是钻头使用后期出现高频高幅的振荡曲线。而PDC钻头则不同，一开始钻遇砂岩时就出现高频高幅的振荡曲线，并且曲线的震荡频率与幅度与岩性有密切的关系。泥岩表现为曲线平直或小幅度、低频率震荡，砂岩表现为高幅的振荡曲线，并且随着岩性的由细变粗，其扭矩曲线的震荡频率和幅度也有增大的趋势。另外，PDC钻头使用后期，一般扭矩值升高，但曲线震荡频率和幅度减小。

4.3顶驱转速的应用

虽然司钻给定的是额定顶驱转速，但表现在顶驱转速传感器上的瞬时转速却千变万化。顶驱转速曲线是围绕较固定值左右对称震荡，钻遇砂岩时震荡幅度变大，遇泥岩时震荡幅度变小。扭矩曲线的震荡轴是弯曲的，其轴值随岩性的变化而变化，顶驱转速震荡轴是一条垂直线。

4.4气测曲线的应用

气测录井是利用色谱仪直接测量地层含气性的录井方法。东海地区地层多属正常压力层系，气测仪所测的气含量多为岩屑的破碎气体含量。PDC钻头产生的岩屑颗粒细小，有利于气体的充分扩散和释放，有利于气测录井。东海下第三系龙井组下段、花港组、平湖组，为区域含油气层段，地层含气性好，气测值变化较好地反映了岩性的变化，为岩屑录井提供了良好的参考依据。

4.5显微镜的应用

在东海地区，采用PDC钻头钻井时，岩屑样及细，利用显微镜，观察新出现的岩屑性质及其胶结物和分析胶结类型。一般情况下，灰质、硅质胶结的岩性，性很硬，可钻性差，泥质胶结的，可钻性好。基底式胶结、镶嵌式胶结的可钻性差，而空隙式胶结、接触式胶结的可钻性较好。具体描述时，在结合钻井参数的基础上，再利用显微镜观察分析，才能准确的确定地层的岩性及其颜色、成分、分选、磨圆、形状、含有物，以及油气的含油饱和性，荧光显示色等。

5结论及建议

在重要油气层井段，在结合岩屑、气测、荧光资料对油气层做出准确的评价时要结合地化分析，才能做到分析结果更准确。

建议选用PDC钻头钻井时，应考虑使用较大复合片的钻头，以产生较大的岩屑，最大限度减少过细岩屑给地质录井造成的影响。

对重要井段采用随钻测量系统（LWD），实现现场实时及时反映地下地层电性特征。

参考文献：

[1]陈元华.论录井产业化及发展方向.录井技术通讯，1994，5（3）.

[2]潘钟祥.油藏中流体特征.石油地质学，1987.

[3]何镜宇，余素玉.碎屑岩的组构和结构.沉积岩石学，1986.

作者简介：杨鹏（1981―），男，山东禹城人，大学本科，工程师。