气体钻井随钻分析地层岩性的方法技术

技术编号:7835796 阅读:388 留言:0更新日期:2012-10-11 22:57
本发明专利技术提供了一种气体钻井随钻分析地层岩性的方法,可对气体钻井返出的岩屑进行快速准确分析。该方法主要包括确定岩屑迟到时间,获取岩屑,现场X射线衍射分析并判断岩性。该方法可在钻井现场快速获取岩层中矿物组份的数据。与现有技术相比,不仅显著缩短了岩屑样品分析周期,使岩性判断极为快速,而且提高了岩性判断的准确性。并且,上述方法可实现随钻井进度实时分析,实时得出地层岩性剖面,可将岩性判断马上反馈给钻井现场技术人员,使现场技术人员可根据岩性判断及时采取相应措施避免钻井事故的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油气开发领域应用的岩性分析方法,尤其涉及一种。
技术介绍
气体钻井是用气体(空气、氮气等)作为钻井流体所进行的一项钻井工艺,具有大幅度地提高钻井速度,缩短钻井周期,有效的发现和保护油气层等特点。尤其是对于低渗透油气田,如果采用普通钻头钻井方法,则钻井液会对岩层产生水锁损伤,影响油气田的正常 开采。因此采用气体钻井是开发低渗透油气田的有效方法,目前已经成为我国低渗透油气田勘探开发的主导技术之一。在低渗透油气田的勘探开发中,需要获得地层的详细资料,然而在气体钻井时,由于气体携带岩屑的能力远远低于液相介质,岩屑在井下被重复的破碎,被气体带到地面上的大都是粉末状岩粉。由于岩粉的颗粒极其细小,给岩粉的直观描述带来困难。也就是气体钻井时对返出岩屑的识别比较困难,即无法及时准确的获得地层的详细资料。目前,对于钻井现场返出岩屑的岩性分析,常规钻井一般是采用“远观颜色,逐包手感,显微镜成像观察”的岩性鉴定方法,这种方法不能够准确鉴定气体钻井返出的极细小的岩粉,主要表现在以下两个方面第一是常规钻井通过手搓捏返出岩屑颗粒的粗糙感来粗略的判断岩屑是泥岩还是砂岩,然而气体钻井返出岩屑已成粉末状,手搓捏的粗糙感都是一样的,无法区别不同岩性;第二是常规钻井时返出的岩屑呈颗粒状,使用显微镜观察。也就是使用显微镜观察返出岩屑的石英、长石等颗粒。但是在气体钻井中由于返出的岩屑呈粉末状,岩屑中的石英、长石也被研磨成粉末状,常规钻井使用的显微镜已经无法观察到石英、长石等颗粒,使得无法判断返出岩屑的岩性。目前,一些资料显示,可通过X射线衍射对岩性进行分析,这种分析方法一般是钻井施工结束后,将收集起的岩屑统一带回实验室进行室内X衍射分析。由于该方法是在钻井结束后将岩屑运输到远离钻井现场的实验室内进行的,因此该方法存在以下不足第一,该方法不具备任何时效性,无法对地层进行随钻分析、无法及时有效的描述地层剖面以及无法指导钻井施工。第二,该方法分析成本较高。由于气体钻井在新区块的勘探中可以发挥其巨大的作用,然而钻井又需要准确及时的掌握地质资料,使得上述的岩性分析方法已经不适用于气体钻井,无法及时准确的获得地质资料,保证气体钻井施工安全。目前,也有资料显示可通过X射线荧光岩屑分析方法对岩屑进行分析,即XRF分析法。但X射线荧光岩屑分析方法也有不足。例如中国专利200710078690. 2公开了一种石油钻井地质X射线荧光岩屑录井方法,该方法包括以下步骤1、按钻井深度由浅至深连续取样,获得各钻井深度岩层的岩屑样品;2、按照钻井深度,分别用清水对各岩层的岩屑样品进行清洗,再烘干该岩屑样品;3、分别将各岩层的岩屑样品进行研磨成粉,并将样品粉末装入挤压模具,在真空条件下,用压片机将粉末压制成样片;4、按照钻井深度,依次用能量色散型X射线荧光分析仪检测样片的成分数据;5、计算机系统按照钻井深度将各岩石成份数据制作成图谱,根据数据及图谱的分析,获得钻井的岩性与层位的判断。上述方法是对不同深度的岩层所含元素含量进行分析,通过元素含量来确定钻井深度和所处的岩层位置。但是由于XRF分析法是通过元素识别岩性,该方法准确性极低,因为同几种元素可以组成不同的矿物,并且矿物是混合物,成份复杂,同种矿物中的元素含量也是变化的,仅从元素的角度是不能准确确定矿物组分。由于上述方法使用的是能量色散型X射线荧光分析仪,该种仪器是对元素进行分析,不能得到岩层所含的各个矿物组分,无法根据岩层矿物组成快速确定地层剖面。上述方法中,制样过程复杂,所需条件苛刻,不利于及时对岩屑进行分析,分析周期仍然较长。此外,上述专利文献中没有给出任何可快速确定岩层所含矿物组分的技术方案或技术启示。
技术实现思路
·本专利技术解决的技术问题是提供一种可对气体钻井返出的岩屑进行快速准确分析的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是,确定岩屑迟到时间;根据岩屑迟到时间获取对应井深的岩屑,其中,岩屑获取是按钻井深度由浅至深每钻I至2米获取一次岩屑;每次岩屑获取后在钻井现场对岩屑进行X射线衍射分析获得岩屑的X射线衍射数据,通过X射线衍射数据在钻井现场判断岩性先根据X射线衍射数据获得X射线衍射图谱,然后将X射线衍射图谱与矿物组分数据库进行对比获得岩屑的矿物组份,根据获得的矿物组份判断岩性。通过上述方法,可一边钻井,一边对获取的岩屑进行及时快速准确的分析,有利于对钻井过程可能出现的问题及时解决,保证钻井作业顺利进行。进一步的是所述岩屑的迟到时间通过以下模型计算确定(I)气体钻井流动理论模型①气体在钻杆内的流动方程质量守恒方程本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.气体钻井随钻分析地层岩性的方法,其特征是 确定岩屑迟到时间; 根据岩屑迟到时间获取对应井深的岩屑,其中,岩屑获取是按钻井深度由浅至深每钻I至2米获取一次岩屑; 每次岩屑获取后在钻井现场对岩屑进行X射线衍射分析获得岩屑的X射线衍射数据,通过X射线衍射数据在钻井现场判断岩性先根据X射线衍射数据获得X射线衍射图谱,然后将X射线衍射图谱与矿物组分数据库进行对比获得岩屑的矿物组份,根据获得的矿物组份判断岩性。2.如权利要求I所述的气体钻井随钻分析地层岩性的方法,其特征是所述岩屑迟到时间通过以下模型计算确定 (1)气体钻井流动理论模型 ①气体在钻杆内的流动方程 质量守恒方程:3....

【专利技术属性】
技术研发人员:李皋孟英峰刘厚彬万里平魏纳陈一健李永杰汪传磊刘博伟严俊涛刘金龙
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1