[發明專利]石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法

無效

• 申請號: 200710078690.2
• 申請日: 2007-07-05
• 公開（公告）號: CN101082277A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 朱根慶;劉德倫;李春山;羅利;朱直箐;劉華
• 申請（專利權）人: 北京奧能瑞科石油技術有限公司重慶分公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明屬于石油、天然氣鉆井技術，具體地說，是在石油鉆井現場地質錄井工程中的石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法。

背景技術

石油地質巖屑錄井技術的傳統方法均為人工作業，即在獲取巖屑樣品后憑借工程師的肉眼觀察經驗或借助簡單的化學分析來確定巖石性質，進而判斷巖屑層位(地質年代)。跟隨巖層的鉆進速度進行取樣檢測，從而獲得巖層當前的結構層面，才能直接及時地把握并合理控制鉆井深度，本申請人在石油泡沫鉆井采樣分析器(申請號：200720124484.6)和石油氣體鉆井采樣分析器(申請號：200720124483.1)提供了在線采集巖層樣本的設備。上世紀80年代中期以來，國內石油行業逐步引入了綜合錄井技術，大多數井場地面數據的采集采用儀器儀表作業和人工智能分析，唯獨巖屑錄井依然無法用儀器取代。這不僅因為巖石的地質成因十分復雜，還因為巖石本身的縱橫向地域特性差異極大，難以找到具有共性的、現場可操作性的儀器儀表鑒定方法。近年來，國外有采用X射線衍射、核磁共振等方法隨鉆進行巖屑分析，但因對樣品及環境要求苛嚴、分析周期過長(≥4min)，不能及時跟隨鉆進速度，同步檢測出當前巖屑結構，影響鉆井效果、儀器價格昂貴，檢測成本高，無法在鉆井現場大面積推廣。

隨著PDC鉆頭鉆井、氣體鉆井、泡沫鉆井等鉆井新工藝的出現，巖屑已呈現出粉塵狀，人工巖性鑒別方法已現淘汰態勢，尤其是隨著鉆井速度的日益提高，水平井、大斜度井的地質導向要求，使巖屑樣品的定點獲取難度越來越大，這些難題目前國內外均無有效解決辦法。

現有巖屑錄井技術的缺點是：儀器價格昂貴，檢測成本高，且分析周期過長，不能及時跟隨鉆進速度同步獲取巖層結構。

發明內容

本發明的目的是提供一種石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法，能縮短分析周期，及時跟隨鉆進速度同步獲取巖層結構。

為達到上述目的，本發明所述的石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法，包括下列步驟：

步驟1，按鉆井深度由淺至深連續取樣，獲得各鉆井深度巖層的巖屑樣品；

步驟2，按照鉆井深度，分別用清水對各巖層的巖屑樣品進行清洗，再烘干該巖屑樣品；

步驟3，分別將各巖層的巖屑樣品進行研磨成粉，并將樣品粉末裝入擠壓模具，在真空條件下，用壓片機將粉末壓制成樣片；

磨樣機、壓樣機、真空泵都為現有成熟產品，價格便宜，易于現場操作。

步驟4，按照鉆井深度，依次用能量色散型X射線熒光分析儀檢測樣片的成份數據；

能量色散型X射線熒光分析儀也實現國產化，其檢測速度為30～200秒/片，能夠實現500片/天的檢測速度，完全滿足當前最快500米/天的鉆井速度要求。

步驟5，計算機系統按照鉆井深度將各巖石成份數據制作成圖譜，根據數據及圖譜的分析，獲得鉆井的巖性與層位的判斷。

所述步驟1中按鉆井深度連續取樣方式為：每鉆進1或2米，提取1次巖屑樣品。

用磨樣機對步驟3中所述巖屑樣品進行研磨成粉，粉末的大小范圍為：小于100目，大于10目，壓片機的壓樣壓力為10MPa，樣片質量為6～20克。

所述步驟4中能量色散型X射線熒光分析儀的檢測條件為：環境溫度20℃～30℃，相對濕度小于80％，X射線熒光管的工作管壓5000～10000V，工作管流0.4mA。

只需清水清洗，在常溫下就可進行快速檢測，降低了檢測成本。

步驟4中所述能量色散型X射線熒光分析儀獲取的樣片成份數據包括：硅、磷、鋁、硫、鋇、鈦、鐵、鈣、鉀、鎂、氯、錳的含量數據，計算機系統將各成分數據放大1000倍后，繪制成圖譜。

多種成份綜合檢測，保證巖層檢測的準確性。

本發明的顯著效果是：儀器價格便宜，檢測成本低，能縮短分析周期，及時跟隨鉆進速度同步獲取巖層結構。

附圖說明

圖1：本發明的步驟流程圖；

圖2：能量色散型X射線熒光分析儀繪制出各種元素含量的圖譜；

圖3：圖譜在2360～2470米的樣本中硅、磷、鋁的含量圖；

圖4：圖譜在2100～2210米的樣本中硫、鋇、鈦的含量圖；

圖5：圖譜在2360～2470米的樣本中鐵、鈣、鉀的含量圖；

圖6：圖譜在2360～2470米的樣本中鎂、氯、錳的含量圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示：

一種石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法，包括下列步驟：