提高岩心录井成功率的措施研究-以川深1井为例

提高岩心录井成功率的措施研究-以川深1井为例

Summary：岩心录井就是在钻井过程中用取心工具将地下岩石取上来并对其进行分析、研究而取得各项资料的过程，提高岩石取心成功率对于直观、可靠反映地下地质特征意义重大。本文以川深1井的取心为例，就从取心原则、取心操作要点、取心分析评价、取心注意事项等方面展开分析，以期为探井的后续措施提供基础地质依据。Keys：岩心录井；录井取心；取心要点0前言岩心录井就是在钻井过程中用取心工具将地下岩石取上来并对其进行分析、研究而取得各项资料的过程。取上来的岩心是最直观、最可靠地反映地下地质特征的第一性资料。录井地质师通过岩心分析，可研究钻遇地层的岩性、物性、电性、含油气性；掌握生油层特征及其地球化学指标；考察古生物分布和沉积构造，判断沉积环境；了解构造和断裂的情况，如地层倾角、地层接触关系、断层位置；查明开发过程中所必须的资料和数据，检查开发效果；为增产措施提供地质依据。川深1井是中国石油化工股份有限公司西南油气分公司在四川盆地川中隆起北部斜坡带柏垭鼻状构造部署的一口预探井，以震旦系灯影组为主要目的层，兼探寒武系龙王庙组，设计井深8690.00m,为亚洲第一深井。作为一口超深预探井，可参考的资料有限，施工的难度相对较大。1取心原则虽然岩心录井具有很多优点，但取心成本高，钻进速度慢。因此，并不是取心越多越好。为了既能取全取准所必需的资料，又要适应油气田勘探开发的速度，取心时通常遵循以下原则。①新探区的第一口探井一般可不取心，以期迅速了解新探井的地层、构造、含油气情况。若在第一口井发现了良好的油气显示，在以后的探井中就应该有重点地安排取心。②勘探阶段的取心工作应注意点面结合，将取心任务集中于少数几口井或分井分段进行取心。③主要油气层应当重点取心，以便分析储层岩性、物性、含油气等参数及其变化情况。④为特殊目的设计的取心井段，如为了了解地层的特殊岩性、标准层、接触关系、断层情况及油水过渡带的厚度等，要适当取心。

按取心时泥浆的不同，可分为水基泥浆取心和油基泥浆取心。按取心的工具可分为：常规取心、金刚石钻头取心、绳索式取心、井壁取心和橡皮套取心。

2取心注意事项

岩心录井是录井地质工作中比较复杂和细致的工作，录井质量的好坏，是否做到了齐全准确，将直接影响取心任务的完成。因此，要做好取心前的准备工作。在取心时必须注意以下事项：①准确丈量；②合理选择割心位置；③分工协作、注意安全；①录井地质师应做好配合工作；⑤积极与钻工配合。3取心操作要点3.1岩心整理

岩心出筒时，其方法很多，如钻机或“电葫芦”提升岩心法，手压泵顶出岩心法。周泥车出心法。但目前一般采用悬空顺序接心出筒法。用岩心卡分段卡住岩心并按出筒顺序放好。此方法既安全，又简便。

3.1.1岩心清洗

对于致密岩性直接可用水龙头冲洗，洗掉岩心表面的泥浆膜即可。当岩心为疏松含油砂岩时，应缓缓冲洗，以防将疏松的砂岩冲散。对于一出筒即为松散的岩心，应分段用铁盆或其他盛水容器冲洗并用塑料筒或岩样袋装好后放回原处，切不可随意堆放。3.1.2岩心丈量

一般情况，岩心丈量很简单，但有时也会出现磨损、斜平面接触、破碎的现象，给丈量工作带来一定的困难。①斜平面接触：当岩心自然段之间为斜平面接触时，应尽量使二者在最大限度内吻合，方可丈量，否则，可能会丈量过长。②磨损面接触要处理适当。③斜平面与磨损面接触：应按最大长度来丈量。

通常丈量出的岩心长度常与取心进尺不符，常出现两种情况。①出筒长度小于取心进尺：常常因为有破碎或挤压现象而引起，此时应适当将破碎或挤压部位“拉长”。但当岩心确实很完整时，应以丈量长度为准计算岩心收获率。②出筒长度大于取心进尺，常因破碎、余心等因素引起，此时可适当地“压缩”破碎部分或泥质岩部分。

岩心收获率=实取心长度（m）/取心进尺（m）×100%

一般情况下，岩心收获率往往达不到100％，所以每取一筒岩心都应计算一次收获率。当一口井的岩心取完了，应计算出总的岩心收获率，即平均收获率。

岩心总收获率=累计岩心长（m）/累计取心尺（m）×100%

3.1.3岩心的整理

（1）整理：将岩心按顺序放在岩心槽里，认真仔细地将其断处对好，如斜口面、磨损面冲刷面、层面等，在丈量时用，一次从顶到底丈量，彩色蜡笔沿钢尺划一直线，并在每块岩心上从上至下标上箭头，以防顺序颠倒或难以对齐。每0.5m和lm分段长度记号，便于进行岩心描述，以免分层厚度出现累计误差。

（2）初步描述：根据颜色、岩性等特征初步描述岩性，划分岩性段，并重点描述油气特征，和岩心收获率一起及时向上级汇报。对大段碳酸盐岩地层，还应及时作含油、含气试验。

（3）封蜡：对于含油、气的砂岩等为便于含油饱和度分析用，应及时用玻璃纸裹好并上熔化的石蜡，以免油气散逸。选取封蜡的岩心长短要适中，位置要具代表性。对于保存完整的、有意义的化石或构造特征应妥善加以保护，以免弄碎或丢失。

（4）编号：根据取心筒次和该筒次的岩心总块数，一一对应地给岩心编上号。岩心编号原则上是按20cm一个，在一筒岩心范围内，按其自然段块自上而下逐块编号。如表示是第2次取心，共有30块，本块是其中的第4块。将编号用方框框起来，用乳胶贴在岩心的正方，并在其编号表面涂上薄薄的一层乳胶，以免模糊不清。

（5）装入岩心盒：上述工作完成后，即可装入岩心盒，若是疏松的散砂，或是破碎状，可回用塑料袋或布袋装好，并贴上标签，放在相应的位置。

（6）装好岩心后还应在其顶底部分别放上顶底部标签。填好标签后可贴在同等大小的硬底纸板和薄木板上。最后，在岩心盒的正前方贴上岩心盒标签。

3.2岩心描述

录井地质师在确已检查岩心排放顺序、岩心编号以及各种数据正确的情况，即可开始进行岩心描述。在现场工作中，一般备齐以下器材即可：岩心原始记录表、岩心描述记录表、若干支削好的铅笔及彩色蜡笔、橡皮擦、钢卷尺、直尺、放大镜、小刀、铆头、稀盐酸、蒸馏水。

3.2.1岩心分段原则

（1）一般长度大于或等于5cm，颜色、岩性、结构、构造、含油情况等有变化者要分段。（2）在两筒岩心接触处，磨损面的上下，岩心长度不到5cm时也应分段。（3）长度不足5cm的微含油以上的含油砂岩也应分段，绘图时可扩大到5cm绘出。

（4）特殊岩性和化石层及有地层对比意义的标志层，标准层要分段。

（5）一般岩性不足

5cm时，可作条带或薄夹层描述，不必再分段描述。岩心描述分段后，要丈量分段长度，为了防止产生累计误差，必须一次分段丈量。（6）同一岩性中存在冲刷面时要分段。3.2.2岩心描述内容

岩心的描述是正确认识岩心的过程，是一项十分细致的地质基础工作，既要对岩心整体进行观察、概述，又要对能反映本地层的特征重点进行突出表达，即要有面又要有点，对于含油气者心的观察描述要及时进行，以免因为油气的挥发而使资料漏失，岩心的描述主要有以下内容。

（1）含气试验

为了确定从井底取出的岩心中是否含有气体，一般从井内取出的岩心要做含气试验。将岩心浸入清水下20mm处并仔细观察岩心中是否有气泡溢出。若有，则应记录其部位、气泡大小、连续性、延续时间、声响程度、有无硫化氢气味等。将气体溢出的部位用彩笔进行标记，能取样时要用针管抽吸法或排水取气法取样。

（2）含油试验

岩心从地层进入到岩心筒内后，都是浸泡在泥浆中，无论其岩心所处的油层是亲水还是亲油，都将被泥浆侵蚀。将岩心的大部分表层石油排除，剩下的仅是其岩心轴心处未被侵蚀到的一部分。另外若该岩心所处的是轻质油层段，岩心中的轻质油到达地面后，由于压力的释放使得其很容易从岩心中挥发掉，在岩心表面也很难见到油显示。有的岩心在放置于岩心盒一段时间以后才能见到有油在岩心表面出现，因而对于岩心的含油情况要经过一系列的试验来确定。主要内容如下：①滴水试验－用滴管将一滴水滴在被检查岩心平整的新鲜面上，观察水滴在岩心表面的形状及其水滴渗入到岩心中的程度可分为四级。滴一滴水在含油岩心的平整的新鲜面上，以一分中内的变化为标准分为：渗－滴水即渗，不成水滴状，反映含油水层；缓渗－水滴呈凸镜状，浸润角小于60º，反映油水层；半球状－浸润角为60－90º，不渗，表明含水油层；球状－不渗，浸润角大于90º，表明油层。②直照法－将岩心和岩屑在荧光灯下直接照射，观察其在荧光灯下的发光颜色，即可判断岩心中油气情况。在荧光灯下呈现淡青、黄色为油；呈现黄、褐黄色（橙色）为焦油；呈现淡青、黄褐、棕色为沥青；淡黄、棕色为地沥青。该方法是在综合录井现场快速发现所钻井段地层中油气显示的方法之一，具有简便易行，快速准确的特点。③系列对比法－将研碎的岩样置于干净的试管内，然后加入氯仿试剂，并将试管口封闭摇匀后浸泡8～12h，在荧光灯下与标准系列进行对比，通过其荧光级别得到岩心中所含油气的级别。④其他的鉴别方法－如点滴法、毛细分析法等，对岩心中所含油气性质进行一系列的鉴定。

储油物性，主要是通过该段岩心的孔隙度、渗透性、孔洞缝隙发育情况与其分布特征来表征该段岩心所处地层的储存油气的能力。含油气性质，是通过该段岩心中所含油气的级别来判断该段地层中油气性质。

（3）含油级别的确定

含油级别是岩石中含油多少的直观标志，是判断油层好坏的标志，但不是绝对标志。因为有些气层、轻质油层及严重水浸的油层等的岩心的含油级别往往很低，甚至看不出含油。

根据岩心的含油面积和含油饱和度来确定含油级别。包括饱含油、富含油、油浸、油斑、油迹和荧光等六个级别（表1）。

表1不同储集层的含油分级描述过的岩心按采样要求采样后，要及时装箱、编号并保管好。岩心入库时应填写清单。清单内容包括井号、取心次数、取心井段、心长、进尺、累计长、收获率、地层层位、箱号。3.3川深1井岩心出筒记录3.3.1取心概况设计要求在非目的层钻探过程中，钻遇好的空隙型储层或良好油气显示进行机动取心，设计机动取心16.00m，实钻至层位茅口组(P1m)井深6628.62m，迟深6626.00m开始见气测异常，地质循环全烃最高99.99%，且一直维持在90%以上，岩性为灰色细晶白云岩（局部为中晶，局部含灰质），镜下晶间孔密集发育，井深6626.50m、6627.00m见明显次生方解石，井段6626.53～6626.84m瞬时钻时存在放空迹象，与阆中1井测井解释的二类储层可对比。钻遇情况符合设计机动取心要求，现场录井向甲方汇报后决定进行机动取心。3.3.2取心过程简述2017年09月29日16:00-30日12:30，取心井段6628.62～6633.73m，进尺5.11m，岩心长5.11m，取心收获率100%(岩心整体完整，中下部见一条大型孔洞由次生方解石半充填-完全充填，至破碎)；取心层位：二叠系下统茅口组(P1m)；取心钻进过程中，钻时91-369min。取心时气测持续较高，停开泵后效显示活跃，全烃值86.485-98.645%，C1：80.236-87.358%，钻井液密度2.05-2.07g/cm3，粘度55-87s，钻井液氯离子：28580-28770mg/l；槽面见30-35%鱼籽状气泡。3.3.3岩心出筒情况岩心出筒完整，整体裂缝欠发育，上部以细晶白云岩为主，局部达到中晶，见针尖状溶孔发育，岩心断面砂糖状特征明显，薄片镜下晶间孔发育，中下部频见硅质条带及团块，以含硅质白云岩、硅质白云岩为主，中下部见一条大型孔洞，该处岩心破碎严重，孔洞由次生方解石半-完全充填；底部为深灰色含白云质硅质岩；岩心氯离子：42-84ppm。