不同钻井参数条件下PDC钻头钻井岩屑分析与识别
PDC钻头钻井岩屑录井技术探讨
PDC钻头钻井岩屑录井技术探讨1、前言随着pdc钻头技术创新所带来的高钻速、高时效，进而有利于降低钻井总成本、增加经济效益的同时，却由于钻屑细小、砂岩和泥岩之间钻时变化不明显，而给岩屑录井带来诸多问题。
pdc钻头不仅使录井油气发现率、剖面符合率下降，同时还造成地层对比、岩性归位、油气层解释困难。
面对上述挑战，开展pdc钻屑录井随钻岩性识别技术的研究，使随钻录井岩性识别和油气显示快速评价解释技术进一步提高，从而提升油田的整体勘探开发效益。
2、pdc钻头钻井特点及对地质录井影响但是，pdc钻头钻井却给地质录井带来了较大的影响：a.pdc钻头躲进时岩屑特别细小，一部分带入泥浆内导致岩屑赚取量很少。
同时，枝节的岩屑给冲洗工作增添很大的困难，较难赢得可信的、能够积翠充分反映地层情况的岩屑。
b.捞取岩屑量少，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。
c.岩屑细小，现场挑样极为困难，有时挑样任务无法顺利完成，影响地化分析和地质油气采样。
d.由于扣时较慢，传统的色谱分析周期长，常常Ts薄层油气层，给薄层油气层的辨认出和表述增添困难。
e.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。
f.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。
3、pdc钻头岩屑录井技术深入探讨3.1应准确记录钻时，及时测定迟到时间扣时就是地层可以钻性的最为轻易的充分反映。
传统概念上，正常的砂泥岩剖面采用牙轮钻头必须就是砂岩可以钻性不好，泥岩可以钻性差，但采用pdc钻头则不尽然。
相同的坳身陷或相同的油田、区块及地层的砂泥岩扣时各具有特征。
总体上谈，西部新疆、陕北地区采用pdc钻头时，扣时基本上能恰当充分反映地层的砂泥岩变化。
比如，在准噶尔盆地腹部的中央坳身陷拎、鄯善油田等地区，侏罗纪地层就是主要目的层，无论采用牙轮钻头或pdc钻头，砂泥岩扣时变化均较显著。
PDC钻头钻井条件下的地质录井技术探讨
PDC钻头钻井条件下的地质录井技术探讨PDC钻头是一种常用于石油钻井的特殊钻头，它能够在复杂地质条件下高效地完成钻井作业。
地质录井技术则是用于记录和分析地层岩石特征、井壁稳定性和油气藏性质等信息的技术。
本文将针对PDC钻头钻井条件下的地质录井技术进行探讨，探讨PDC钻头对地质录井技术的影响和优化方法，以及应对PDC钻头钻井条件下的地质风险。
一、PDC钻头的特点及适用条件PDC（Polycrystalline Diamond Compact）钻头是一种利用工业合成金刚石切削岩层的钻头，其具有高硬度、耐磨损、良好的钻进速度和稳定的性能。
PDC钻头适用于钻探中硬、脆性差的地层，在钻探深度和速度上具有明显优势。
PDC钻头特点主要有以下几点：1. 高硬度。
PDC钻头具有硬度非常高的切削齿，可以快速穿过硬质地层，提高钻井效率。
2. 耐磨损。
PDC钻头的切削齿采用坚硬的金刚石，耐磨损性强，能够长时间保持切削效果。
4. 适用范围广。
PDC钻头适用于各种地质条件下的钻井作业，尤其在硬质地层和高速钻井条件下表现出色。
二、PDC钻头对地质录井技术的影响PDC钻头钻井条件下的地质录井技术面临着一些挑战和影响，主要表现在以下几个方面：1. 钻井速度快。
PDC钻头具有快速的钻井速度，地质录井过程受到了时间压力和快速变化的地层条件的影响，需要及时准确地记录和分析地质信息。
2. 井壁稳定性差。
PDC钻头在钻井过程中可能会出现井壁稳定性差的情况，需要及时调整录井技术和井壁加固措施。
3. 地层岩石特征记录不清。
PDC钻头对地层岩石进行破碎切削，有时会导致地质录井设备无法准确记录地层岩石特征，需要寻求记录技术的改进和优化。
4. 油气藏性质分析受到影响。
PDC钻头钻井可能会产生较多的岩屑，并对地层中的油气藏性质产生影响，需要对录井技术进行适当改进。
2. 适时进行录井操作。
鉴于PDC钻头的快速钻进速度，地质录井人员需要密切配合钻井工程师，适时进行记录和分析操作，确保录井数据的准确性和完整性。
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位包括对钻屑、岩心和录井数据进行分析和解释，以确定岩石的组成、成分和性质。
这些信息对于合理评价和解释地层结构、地层属性和储层特征至关重要。
钻屑是钻井过程中产生的岩石碎屑颗粒。
通过对钻屑进行观察和分析，可以推断出岩石的类型、颗粒大小、组合以及可能的成因。
岩屑的形状、颜色、含矿物质的特征和含油气的特征等都可以通过显微观察和光学显微镜分析来确定。
岩心是通过钻井操作中获取的实际岩石样品。
岩心的获取通常是通过旋转钻头切割岩层并将样品带回井口。
岩心样品是研究岩石组成和结构的最重要依据之一。
通过对岩心进行物理性质测试、岩石薄片观测和特殊测试，可以确定岩石的性质、岩相以及可能的油气储集情况。
录井数据是通过使用各种仪器在井中进行测量和记录的数据。
这些数据包括地层电阻率、自然伽玛辐射值、声波速度、密度等各种物理性质的测量。
录井数据的解释可以提供更详细的地层信息，包括岩石成分、大小、渗透性、孔隙度以及含水、含油气的程度。
在钻井过程中，通过综合分析钻屑、岩心和录井数据，可以确定各个岩层的岩性描述归位，包括岩性类型、岩层的厚度、空间分布以及可能的流体含量。
这些信息对于油气勘探评价、储层预测和开发决策具有重要意义。
岩性描述归位的方法包括：2. 岩心描述：对获得的岩心进行详细的观察和描述，包括岩石颜色、质地、结构、矿物成分等特征。
岩心的取样和描述通常是在钻井过程中进行的，需要对岩心进行物理性质测试和岩石薄片观察等方法来精确确定岩性。
3. 录井数据解释：通过对录井数据的分析和解释，包括地层电阻率、自然伽玛辐射值、声波速度、密度等测量结果，来确定岩性。
通过与已知岩性的对比和归纳，可以将录井数据转化为具体的岩性描述。
4. 综合分析：将钻屑、岩心和录井数据进行综合分析，包括对各种数据的对比和协调，来确定岩性描述归位。
通过建立地层模型，将不同的解释结果进行匹配和验证，最终得出地层的岩性描述。
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位在PDC钻头进行钻井过程中，岩性描述的归位非常关键。
通过对岩性的描述，可以帮助地质工程师了解地层的性质和变化，从而确定进一步的钻井计划和操作措施。
下面将详细介绍PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位的方法和内容。
岩性描述归位需要进行详细的观察和记录。
在钻进岩层时，钻井工程师需要根据岩层的特点和变化，对岩石进行描述。
这些描述包括岩性、颜色、质地、成分、结构等方面的信息。
还需要注意岩层的裂缝、节理、脆性等特征，并记录下来。
这些观察和记录需要尽可能精确和准确，以便后续的分析和判断。
岩性描述归位需要结合岩层的位置和相对位置信息。
地质工程师需要记录下岩层的深度、倾角、方向等信息，并将其与实际地层分布进行比较。
通过对比和分析，可以确定岩层的位置和变化趋势，预测可能存在的地质问题和风险，为钻井作业提供参考依据。
岩性描述归位还需要考虑岩层的物理性质和地质历史。
地质工程师需要了解岩层的压力、渗透率、孔隙度等物理性质，以便评估地层的稳定性和钻井过程中的钻进难度。
还需要关注岩层的地质历史，包括构造演化、岩浆活动、堆积沉积等情况。
这些信息可以帮助地质工程师推测地层的变化和岩石的形成机制，拟定相应的钻井策略。
岩性描述归位需要进行数据分析和综合判断。
地质工程师需要将采集到的岩性数据进行整理和分析，并与其他地质资料进行比对。
通过对不同地质参数和岩性特征的综合判断，可以得出对地层性质的定性和定量的结论，并根据这些结论做出相应的决策。
PDC钻头钻井过程中岩性描述归位是地质工程师进行岩石观察和数据分析的重要环节。
通过详细观察和记录岩性的特征和变化，结合岩层的位置信息和地质历史，进行综合分析和判断，可以帮助地质工程师了解地层的性质和变化，为钻井作业提供科学依据。
不同钻井参数不同磨损期PDC钻头岩屑分析
不同钻井参数\不同磨损期PDC钻头岩屑分析作者：罗武来源：《中国新技术新产品》2010年第13期摘要:随着钻井工艺水平的不断提高PDC钻头受到广泛地应用,PDC钻头在提高钻井速度、降低钻井成本、增加经济效益的同时,却由于钻屑细小而给岩屑录井、钻时卡层等带来诸多困难。
笔者根据在川西气田十余口井PDC钻头钻井的岩屑录井经验,总结出根据不同钻井参数条件下的PDC钻头使用期法来识别细小真实岩屑,从而提高PDC钻头钻进中的地层剖面恢复符合率。
关键词:岩屑;录井;PDC钻头;提高;符合率1 PDC钻头特点及造屑机理1.1 PDC钻头的主要特点PDC全称为Polycrystalline Diamond Compact(聚晶金刚合金片),这类钻头是油气钻井中针对中软地层而开发的新型钻头。
近几年,PDC钻头被越来越广泛地应用,PDC钻头的优越性显而易见,与传统的牙轮钻头相比,PDC钻头有着明显的优势:钻井速度快,可以提高机械钻速,降低钻井成本;使用寿命长,减少起下钻次数,降低工人劳动强度,辅助时间少;适应地层广。
适合川西气田特殊地质特征,低钻压剪切均匀破碎,有利于防斜;安全系数大。
没有掉牙轮风险,事故发生概率较小。
不过PDC钻头存在一些缺点:钻头成本高,要求井底干净,禁止井下有金属落物;对井壁进行修复的功能不如牙轮钻头;PDC钻头所钻的岩屑细小,虽便于泥浆携带,保持井底干净,但给岩屑录井工作带来很大困难。
1.2 PDC钻头造屑机理PDC钻头破碎岩石的方式主要是剪切作用。
从岩石破碎强度可知,岩石抗剪切强度远低于岩石的抗压强度(为抗压强度的0.09～0.15倍),PDC钻头正是利用岩石的这一特征实现其高速钻进。
PDC钻头在扭矩力的作用下,复合片刮切岩石时生成的岩屑会沿着金刚石表面上移,直至与复合片脱离,通过岩石在切削齿边缘处的破碎,钻头的切削能量得到高效释放。
然而,在很多情况下,岩屑所承受的压力过大使其紧贴切削齿表面,从而生产阻碍岩屑移动的摩擦力。
PDC钻头钻井条件下凝灰质储层岩性识别方法
PDC钻头钻井条件下凝灰质储层岩性识别方法黄导武;何贤科;程俊阳;朱毅秀【摘要】PDC钻头钻井岩屑粒径小,一般小于2 mm,通过岩屑进行岩性识别面临较大挑战.以东海西湖凹陷某气田上白垩统八角亭组钻遇的一套凝灰质地层为例,通过岩屑薄片鉴定、X-衍射分析、扫描电镜及能谱分析等技术方法组合,建立了凝灰质储层岩性识别方法,识别出了4种主要岩石类型:凝灰岩、晶屑凝灰岩、晶屑-玻屑凝灰岩及凝灰质砂岩,其中凝灰质砂岩储层物性较好.在此基础上,结合岩电特征分析,明确了研究区凝灰质砂岩储层测井响应特征;试采结果证实了凝灰质砂岩为有效储层,从而为东海天然气勘探与开发开辟了新领域.本文探索出的毫米级钻井岩屑凝灰质储层岩性识别方法,对于缺少岩心情况下的复杂岩性识别提供了一种有借鉴价值的技术组合方法,具有一定的推广意义.%Drilling cuttings of PDC bit are generally less than 2 mm of diameter,which causes big challenge for lithology identification.Taking tuffaceous strata of Upper Cretaceous Bajiaoting Formation in a gas field in Xihu sag,the East China Sea as an example,the lithology identification method is established by combing cutting thin sections observation,X-ray diffraction analysis,scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometer analysis,and 4 main lithology types are identified:tuff,crystal tuff,crystalglass tuff and tuffaceous sandstone,in which the tuffaceous sandstone reservoir has good bined with analysis of lithology and electrical properties,the logging response characteristics of tuffaceous sandstone reservoir in the study area are clarified.The effective tuffaceous sandstone reservoir is confirmed by production test,which opens a new area ofnatural gas exploration and development in the East China Sea.The lithology identification method of tuffaceous reservoir based on millimeter scale drilling cuttings provides a technical combination for the complex lithological identification without core and has certain popularization significance.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2017(029)005【总页数】6页(P56-61)【关键词】PDC钻头;钻井岩屑;凝灰质储层;岩性识别;西湖凹陷;东海【作者】黄导武;何贤科;程俊阳;朱毅秀【作者单位】中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335;中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335;中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335;中国石油大学(北京) 北京 102249【正文语种】中文【中图分类】TE142近年来，PDC钻头在石油钻井中正得到越来越广泛的应用，但PDC钻头下的钻井岩屑基本呈毫米级（最大颗粒约2 mm×2 mm），岩屑的岩性成分、结构、构造等特征遭到破坏，甚至造成假象，而且成分混杂并常被泥浆包裹，因此通过肉眼甚至显微镜观察很难鉴定这种毫米级岩屑的岩性［1－3］。
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位PDC钻头钻井是指使用多边形刀片复合钻头进行钻井作业的一种方法。
在钻井过程中，钻头通过旋转和推进的方式，不断地切削岩石，将岩石层钻穿。
岩性描述归位是指将钻井过程中遇到的不同岩石层次和岩性特征描述出来，以便对地层结构进行分析和解释。
下面将详细介绍PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位。
在开始钻井之前，需要进行目的地勘查和地质调查，确定目标地区的地质构造和岩性特征。
根据地质调查结果，制定钻井方案，并选用适当的PDC钻头进行钻井。
在钻井过程中，钻头逐渐钻进地下，并切削不同种类的岩石层。
钻井过程中需要不断地记录下钻头所经过的地层情况，包括岩性、厚度、饱和度等。
钻井工程师会根据实时监测到的数据，对岩性进行描述。
岩石的岩性描述通常包括颜色、质地、结构和化学成分等方面。
颜色可以反映岩石中的矿物成分和含水量。
质地指的是岩石的结构和颗粒大小，可以通过观察岩石的细节纹理和触感来确定。
结构是指岩石在地层中的组合形态和排列方式，可以根据岩石表面的裂纹、节理和层理等来判断。
化学成分是指岩石中不同成分的含量和比例，可以通过化学分析来确定。
在钻井过程中，岩性描述归位的重要性不言而喻。
正确的岩性描述可以帮助钻井工程师了解地下地层的构造特征，判断矿藏类型和含量，指导后续的勘查和开采工作。
再加上计划钻井深度和方向的调整，以充分利用地层资源。
在岩性描述归位中，还需要注意记录钻探速度、钻头切削效率和探头径向振荡等钻井数据，以便后续分析和解释地层的物理性质。
还需要记载下钻井液密度、PH值和固相含量等，以评估钻井液与地层的相互作用。
PDC钻头钻井岩屑录井技术探讨
PDC钻头钻井岩屑录井技术探讨随着石油勘探和石油开采技术的不断发展，PDC钻头在钻井作业中得到了广泛的应用。
PDC钻头钻井岩屑录井技术作为一种新型的岩屑录井技术，也越来越受到工程技术人员的重视和关注。
本文以PDC钻头钻井岩屑录井技术为切入点，探讨该技术在钻井作业中的应用和优势。
什么是PDC钻头钻井岩屑录井技术？PDC钻头是利用人造多孔体的方法制造出来的一种新型钻头。
它的主要结构由多个片状多晶体薄片组成，片状多晶体薄片之间由金属结合而成。
PDC钻头与传统的勘探工具相比，具有钻速快、磨损小、寿命长等优势。
PDC钻头钻井岩屑录井技术就是指在钻井作业中将PDC钻头钻落的岩石屑样品进行收集和分析，在地质学、地球化学和物理学等相关领域中有着广泛的应用。
通过对岩屑物性和化学成分进行分析，来判断钻井日志中的地层属性、储层厚度、储量含量以及储层成分、岩性等特征。
PDC钻头钻井岩屑录井技术的应用优势1.钻头结构优化在传统的岩屑录井技术中，钻头常常存在磨损快、崩裂易等缺陷。
而PDC钻头使用片状多晶体薄片作为主要结构，其本身具有优良的抗磨损特性。
与此同时，PDC钻头的结构也得到了优化，使其抗崩裂性能更加强强，这为在采取钻井岩屑录井技术时提供了更大的保障。
2.岩屑取样效率高传统的岩屑录井技术存在岩屑取样速度慢、岩屑损失严重等缺陷，而PDC钻头钻井岩屑录井技术则能够在钻进的过程中实时将岩屑取出，大幅提高了岩屑取样效率。
3.数据质量更高在传统的岩屑录井技术中，采取的岩屑样品数量较少，数据质量难以保证。
而利用PDC钻头钻井时，岩屑样品数量显著提升，采样数据也更加准确可靠，从而提高了数据的科学性和可靠性。
4.取样范围更广传统的岩屑录井技术在采样范围上有限制，而利用PDC钻头钻井技术则能够在整个钻井过程中进行岩屑取样，从而扩大了取样范围，提高了取样的可靠性和全面性。
PDC钻头钻井岩屑录井技术的应用案例1.美国海湾地区在美国海湾地区，针对海上深水钻井的复杂工程环境，研发了一款专门针对深水环境的PDC钻头。
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位PDC钻头是一种用于钻井的切削工具，广泛应用于石油和天然气勘探开发过程中。
在钻井过程中，通过观察和描述钻头切削出的岩石样品，可以获取有关地下地质情况的重要信息。
岩性描述是指对岩石样品的颜色、结构、孔隙度、成分、断裂特性等进行观察和描述的过程。
本文将详细介绍PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位。
在PDC钻头钻井过程中，岩性描述主要包括岩石颜色描述、结构描述、孔隙度描述、成分描述和断裂特性描述。
岩石颜色描述是对岩石样品颜色的观察和描述。
颜色是判断岩石成因和岩性的重要指标之一，经常与结构和成分描述一起使用。
常见的岩石颜色包括白色、灰色、黑色、红色等。
通过观察和描述岩石样品的颜色，可以初步判断其成因和岩性。
结构描述是对岩石样品的结构特征进行观察和描述。
岩石结构主要包括层理结构、节理结构、构造结构等。
层理结构是指岩石的平行层状结构，可以通过观察层面的倾向、倾角和层理面上的纹层、薄片等结构特征进行描述。
节理结构是指岩石断裂面的裂隙、裂缝等结构特征，可以通过观察节理面的倾向和倾角、节理面上的矿物填充物等进行描述。
构造结构是指岩石中的受构造作用影响形成的结构，包括褶皱、断层、韧性剪切带等。
孔隙度描述是对岩石孔隙和孔隙度的观察和描述。
孔隙度是指岩石中孔隙的占据百分比，是评价岩石储集性能的重要指标之一。
通过观察和描述岩石样品中的孔隙度、孔隙形态、孔隙类型等，可以判断岩石的孔隙度、渗透性和储集性能。
断裂特性描述是对岩石断裂特性和断裂带进行观察和描述。
岩石的断裂特性和断裂带是估计岩石稳定性和岩块稳定性的重要依据。
通过观察和描述岩石样品断裂面的裂纹、断裂类型和断裂带的宽度、角度等，可以初步判断岩石的断裂特性和断裂带情况。
不同钻井参数、不同磨损期PDC钻头岩屑分析
１Ｐ Ｃ钻头 特点及造 屑机 理 Ｄ
钻 岩 ｍｎ 而 清 钻井 中针对 中软地 层而开 发 的新型 钻 头 。近 候 不 足 １ ｉ 钻 进一 米 ， 采 集 、 洗 一包 岩 进所 得 岩 屑 ， 速 变得 很 慢 ， 屑 变得 很细 ， ～０ ｉ 左 ｍ ～ ｒ 一般 在 ０ 一ｍ ａ ． ｌ ｍ之 间或呈 ５ 几 年 ，Ｄ Ｐ Ｃ钻头 被越来越 广泛 地应 用 ，Ｄ Ｐ Ｃ钻 屑 样 一般 需 要 ５ １ｍ ｎ 右 ，即使 按照 ４ 粒径 最 大 ２ ３ ｍ， 筛 筛 头 的优越性 显而易 见 ，与 传统 的 牙轮钻 头相 的采 样间 距也无 法跟 上钻 头 ，如 果是 勘探 井 粉末 状 。此时岩 屑 很细 ， 样要 特别 注意 ， 当采样 间距 缩小 时 ， 样 样时 要 前 后对 比岩 屑 ， 暗色 岩屑 （ 采 看 泥岩 ） 与 比， Ｄ Ｐ Ｃ钻头有 着明显 的优 势 ：钻井 速度 快 ， 或 油气显 示加 密段 ， 从 砂岩 ） 的增减 量 ， 用 ｌ２５ ｍ 四 使 ￣ ￣ｍ 可 以提高机 械钻速 ， 降低钻 井成 本 ； 用 寿命 就更 无法 跟上钻 头进 尺 ， 而造 成采 样 困难 ， 浅色 岩屑 （ 使 Ｄ 如浅 色岩 屑（ 岩 ） 砂 增加 ， 则漏 长， 减少 起 下钻 次数 ， 低 工人 劳 动强 度 ， 降 辅 砂样 的质 量及代 表性 变差 。Ｐ Ｃ钻头 钻 出的 层 选样 筛选 样 ， ｍ 如暗 助 时间少 ； 地层广 。 适应 适合川 西气 田特 殊地 岩屑 极其 细小 ，给地质 剖 面的恢 复带 来 了较 过 １ ｍ筛 层 的粉 末状 岩屑 代表性 最好 ； 如何识 别不 同磨损 时期 、 同钻 井 色岩 屑 （ 不 泥岩 ） 加 ， 漏 过 ｌ ｍ筛 层 岩 屑 增 则 ｍ 质特 征 ， 钻压 剪切 均匀 破 碎 ， 利于 防 斜 ； 大 的影响 。 低 有 大小 ０５ ｌ ｍ）代表 性最 好 ，ｍ ． ｍ ～ ｌ ｍ筛层 岩屑 Ｄ 保 安全 系数大 。 有掉 牙轮风 险 ， 发生 概率 参数 条件 下 Ｐ Ｃ钻头 的岩 屑 ， 证 岩 屑录 井 （ 没 事故 大小 １２ ｍ） 表性 次之 ，ｍ —ｍ 代 ２ ｍ筛 层 以上 岩 笔 新场 等构造 现 场 （ 较 小 。不过 Ｐ Ｃ钻头 存 在一些 缺 点 ： Ｄ 钻头 成 的质 量 ， 者就在 川西孝 泉 、 本 高 ， 求井 底 干净 ， 止井 下 有金 属 落 物 ； 录井 工作 中所遇 到的情 况及 采取 的处理 方 法 屑 代表 性就 非常 差 了。 要 禁 高转 速 、 钻压 、 量 。 高 高排 在川西 ， 队 当 井 对 井 壁 进行 修 复 的功 能 不如 牙轮 钻 头 ；Ｄ 来浅谈 解 决细小 岩屑 录井 的问题 ，以供 大家 ＰＣ 钻头所 钻的岩 屑细小 ， 虽便 于泥浆 携带 ， 持 探讨 。 保 Ｐ Ｃ钻头使 用 到晚期 后 ， Ｄ 由于钻头 昂贵 ， 为节 ３不 同钻井 参 数 、 同磨 损期 Ｐ Ｃ钻 头 约 钻头成 本 ， 都要 加大 钻井参 数 ， 是 不 Ｄ 一般 特别 井 底 干净 ， 岩屑录井 工作 带来很 大 困难 。 但给 加 大钻 压继续 维持 钻进 ，因此 这种钻 井参 数 １ Ｄ ． Ｐ Ｃ钻头造 屑机理 ２ 岩屑 的分析 识别 。 Ｐ Ｃ钻 头破碎 岩石的方 式主 要是 剪切 作 Ｄ 根 据川 孝 １９从式 井组 、 ６ 川孝 ４２ 、 ５ 井 川 组合 使 用较 多。此 时使 用磨损 程度 高的 Ｐ Ｃ Ｄ ６井 钻 井下岩 屑 由于所 承 用。 从岩石 破碎强 度可知 ， 岩石 抗剪切 强度 远 孝 ４４ 等 十余 口的岩 屑来 看 ，钻 头使 用 的 钻 头钻 进 ， 速仍然 很慢 。 钻 在相 受 的压力 过大 而使 其 紧贴切 削齿表 面 ，从 而 低 于 岩石 的抗 压 强度 （ 为抗 压强 度 的 ０ ９ 时期不 同 ， 头本 身磨损 程度肯 定不 同 ， ．～ ０ ０１ 倍 ）Ｐ Ｃ钻 头正是利 用岩 石 的这 一特 征 同钻井 参数 下钻进 返 出的岩 屑大小 不 同。 同 生 产阻 碍岩 屑移动 的摩 擦力 。这种摩 擦力往 ． ５ ，Ｄ 钻 而 所 往 可以 积累 到相 当高 的程度 ，以至 于会造成 实 现其 高速钻进 。Ｐ Ｃ钻头在 扭 矩力 的作 用 样 ， 头 磨损 程 度 一定 ， 钻井 参数 不 同 ， Ｄ 下 ，复合 片刮切岩 石时 生成 的岩 屑会 沿着 金 钻 岩屑 大小也 肯定 不同 。因此在 对 岩屑 代表 岩屑 在切 削齿边 缘 的堆 积。井底 岩石 的运移 刚石表面上移， 直至与复合片脱离 。 通过岩石 性进 行判 定 时 ， 质 工作 者必 须将 Ｐ Ｃ钻 头 就不 再是 直接依 靠 切削齿 的边 缘 ，而 是通过 地 Ｄ 在切 削齿边 缘处 的破碎 ，钻头 的切 削 能量得 使用 的 时期及 钻井参 数相结 合来 综合 考虑 问 切 削齿 表 面积 累的 岩屑 自身来 完成 ，如果排 到 高效释放 。然而 ， 在很 多情况 下 ， 岩屑 所承 题 。 量减小 ， 这种 现 象将更 加严 重。 ３１使 用早期 的 Ｐ Ｃ钻 头在 不 同钻井 参 ． Ｄ 低 转速 、 钻压 、 低 高排 量 。在 这种 钻井参 受 的压力过 大使其 紧贴切 削齿 表 面 ，从 而生 产阻 碍岩屑 移动的摩 擦力 。这 种摩擦 力往 往 数下 的岩 屑分析 识别 数 条件 下使 用 高磨 损 程度 Ｐ Ｃ钻 头钻进 ， Ｄ 钻 可 以积 累 到相 当高 的程度 ，以至于会 造成 岩 高转速 、 钻压 、 排量 。在这 种 钻井 参 速 非常 慢 ， 队基 本都会 起钻 换钻头 。 低 低 井 屑在切 削齿边 缘的堆 积 。 这种 现象 一旦 发生 ， 数条 件下 使用磨 损 程度 小 的 Ｐ Ｃ钻 头 钻进 ， Ｄ 低转 速 、 低钻 压 、 排 量 。尚未 遇 到在这 低 井 底岩 石的运 移就不 再是直 接依 靠切 削齿 的 钻速 相对较 慢 ， 多 ， 负荷 较大 。 由于 种 钻 井 参 数 条 件 下 使 用 高 磨 损 程度 的 Ｐ Ｃ 掉块 转盘 Ｄ 边 缘 ，而是通过 切削齿 表 面积 累的岩 屑 自身 泥浆对 地层 岩屑 的冲刷 破碎 力小 ，钻头 破碎 钻 头钻进 的情 况 。 来 完成 。这种现 象在钻 头后 期表 现 的尤为 突 的岩 屑未被 进一 步破碎 ，因此 所钻 岩屑 颗粒 综上 所述 ， 西 孝泉 、 场等 构造 的中 在川 新 出。 较大 ， 是 由 于排量 低 ， 屑上 返 不 及时 ， 但 岩 井 软 地层 ，Ｄ Ｐ Ｃ钻 头 在钻 井 过程 中形成 的岩 屑 ２Ｐ Ｃ钻 头使用 对岩屑 录井 质量 的影响 筒 内岩 屑多 ，部分 岩屑 又受钻 头及 高速 旋转 与 Ｐ Ｃ钻 头 的磨 损 程 度及 钻 井 参数 的使 用 Ｄ Ｄ 高转 速 、 压 、 低钻 高排量 钻头 的使 用提 高 钻 杆 的剧 烈 搅拌 造 成 重复 性碾 磨 而变 小 ， 最 有 密切关 系 。 同的钻井参 数 、 同的钻头磨 不 不 了钻井 的速度 、 降低 了钻 井 的成本 、 显增 加 终 导致 岩屙 睛况复 杂 ，观察 发 现所 得岩 屑总 损程度对岩屑的大小、 明 形状有着重要影响， 作 了钻井 的经济效 益 ，但 与此 同时 却给 地质 录 体 新 鲜感 降 低 ， 径最 大 ４ ５ ｍ， 般 在 ２ 为 地质 工作 者 在 使 用 Ｐ Ｃ钻 头 岩屑 录 井过 粒 ～ｍ 一 ～ Ｄ 井 中工作带 来诸 多困难 ，钻 头钻 出的 岩屑极 ３ ｍ之 间 ， 小为 １２ ｍ。以 ２ ｍ筛层 岩屑 程 中应 综 合 考虑 影 响岩 屑 成 因的各 种 因素 ， ｍ 最 ～ｒ ａ ｍ 其 细小 ，给地质资 料 的录取 质量带 来 了较大 （ 大小 ２ ３ ｍ） 表性最好 。 ～ｍ 代 有效 分析 识别具 有 代表 性 的岩 屑 ，以提高岩 的影 响 。钻井 地质 录井主 要工 作之 一是 通过 低转 速 、 钻压 、 低 高排 量 。这种钻 井 参数 屑真 实性 及地层 剖 面的符 合率 。 岩屑 建立岩 性剖 面 、划分 地层 ，钻 井岩 屑细 组合 很 少见 ，在 这种 条件下 使 用磨损 程度 小 参考 文献 小 ， 疑是对 岩性剖 面 的恢 复 带来极 大 的影 的 Ｐ Ｃ钻头钻 进 ， 无 Ｄ 钻速较慢 。钻盘转 速低 ， 钻 『１ １ 张成 ． Ｃ钻 头岩屑 分析． ０— ２ Ｐ Ｄ ２ ２ １． ０ 响。 头对 已破碎 的岩 屑未 造成重 复性 碾磨 ，并 且 ｆ】孙 明金 ．Ｄ ２ Ｐ Ｃ钻屑 岩性 识 别技 术研 究与应 首先 ： 屑取 、 样 的难度 加大 。 由于所 岩屑 上返 过程 中也未受 钻杆 高速旋 转 的剧 烈 用 ． 岩 洗 钻岩 屑细小 ， 甚至部分 岩屑 呈粉 沫状 ， 钻井 搅拌 ． 在 从而使 返 出的岩 屑颗粒相 对较 大 。 径 粒 －ｍ ￣ｍ 液 中较 少通 过振 动筛 从 钻井 液 中分离 出来 ， 最大 ４ ６ ｍ，一般 在 ２ ４ ｍ 之 间 ，最 小 达 作者简介： 罗武 ， 理 工程 师 。０３ 毕 助 ２０ 年 导致捞取到的岩屑数量较少。 其次 ： 加大了岩 １ ｍ 以 ２ ｍ筛 层 岩屑 （ 小 ２ ４ ｍ） 表 业 于西南石油学院，现从事钻井设备修理工 ． ｍ， ｍ ０ 大 ￣ｍ 代 屑观察 、 描述 、 层定 名 、 分 百分 比估计 的难 度 。 性最 好 ，ｍ １ ｍ筛 层 岩屑 （ 大小 １ ２ ｍ） 表性 作 。 —ｍ 代 由于岩 屑细小 ， 有的甚 至为粉 末 状 ， 给正确 的 略次 。 低 转速 、 钻 压 、 排量 。 尚未 遇到 在 这 低 低 岩 屑描述 观察 、 挑样 、 名等 判定 带来 了很 大 定 的难度 ， 严重影 响岩性 剖 面符合 率 。另外砂 、 种 钻 井 参 数 条 件 下 使 用 磨 损 程 度小 的 Ｐ Ｃ Ｄ 泥 岩 钻 时 区别不 大 （ 别是 浅层 ）因此 钻 时 钻头钻 进 的情况 。 特 ，
pdc钻头破岩机理
PDC（Polycrystalline Diamond Compact）钻头是石油和天然气行业中广泛使用的钻井工具，因其高效破岩能力而受到青睐。
以下是关于PDC钻头破岩机理的概述：1. 切削作用PDC钻头的核心是其切削齿，这些切削齿由人造多晶金刚石（PCD）材料制成。
这种材料具有极高的硬度和耐磨性，使得PDC钻头能够在岩石中进行高效的切削工作。
2. 剪切破碎在破岩过程中，PDC钻头主要通过剪切力来破碎岩石。
当钻头旋转时，切削齿与岩石接触并施加一个剪切力，这会导致岩石内部产生裂纹，并最终导致岩石破裂。
3. 冲击破碎虽然PDC钻头主要依靠剪切力破岩，但在某些条件下，如硬质地层或复杂地层，冲击力也起着一定的作用。
通过调整钻井参数，例如提高转速和下压力，可以增强冲击破碎的效果。
4. 牙轮辅助破岩一些PDC钻头设计包含有小尺寸的牙轮，这些牙轮可以在钻进过程中提供额外的冲击破碎效果，尤其是在遇到更硬的地层时。
5. 齿形和布齿密度PDC钻头的性能很大程度上取决于切削齿的形状、大小以及布齿密度。
通过优化这些参数，可以提高钻头的适应性和效率。
6. 摩擦磨损和热效应尽管PDC钻头非常耐磨，但长时间使用后也会受到摩擦和热的影响，导致切削齿的磨损。
因此，在设计和使用PDC钻头时，需要考虑到这些因素，并采取相应的措施来减少磨损，延长钻头寿命。
7. 动力学分析为了更好地理解和优化PDC钻头的破岩性能，研究人员通常会进行动力学分析，包括扭转冲击试验等，以揭示影响破岩效率的具体因素，如切削齿尺寸、后倾角和布齿密度等。
综合以上各个方面，PDC钻头能够有效地破碎岩石，实现高效率的钻井作业。
通过对破岩机理的研究和实验，可以不断改进PDC钻头的设计和使用方法，以应对各种复杂的地质条件。
PDC钻头条件下对录井岩性特征的识别方法与对策
PDC钻头条件下对录井岩性特征地识别方法与对策别地难度,使岩屑录井剖面符合率降低,给岩屑录井和发现、落实油气显示带来较大地困难.通过近年来在现场实际工作中地不断探索和验证,总结了一套适应于现场识别岩性特征简单易行地方法和对策,收到较好地应用效果.关键词:pdc钻头岩屑录井方法和对策应用果引言随着钻井工艺地不断提高,pdc钻头复合钻进、大位移定向井、水平井等新钻井技术地广泛应用,使传统地岩屑录井面临着严峻挑战,同时给我们录井技术地研究提出了新地挑战.pdc钻头机械转速高、钻井速度快,导致岩屑采集困难、量不足,甚至有时还采不到岩屑,造成岩屑识别困难,难以有效地划分储集层和非储集层,给现场录井人员挑选样品带来了困难,严重影响了地质、地化、定量荧光、核磁等分析工程地准确度,给现场油气识别和综合解释增加了难度,导致岩屑录井剖面符合率降低.为此,开展了pdc钻头条件下对录井岩性特征识别方法和对策地研究,来提高岩屑录井地准确性,剖面地符合率、油气层地发现率、岩性识别地准确率以满足油田勘探与开发工作地需求,总结出了一套适用于现场识别岩性特征地简单易行地新方法,该方法实施后取得了很好地效果.1、pdc钻头条件下岩性地识别pdc钻头地岩屑颗粒细小,不同岩性地钻时变化不明显,往往利用捞取岩屑难以做出正确判别和分层定名,使传统地以岩屑实物产品定名,钻时分层归位地方法难以达到最佳效果,因此,要运用一些新地录井技术、方法并结合传统录井经验进行综合分析判断,解决现场录井中分层定名问题.1.1 直观鉴定法1.1.1 嗜闻岩屑洗净后放在手中或滤纸上闻闻有没有油气芳香味,从而初步区分是否有油气显示.对于加入钻井液添加剂或磺化沥青也可以采用此方法进行区分.1.1.2 细观盆面观察是及时发现油气显示地重要手段.1.1.3 远望对颜色地描述要做到干湿结合,远看划界.1.1.4 近查成岩性差地地层,泥岩多有切削痕迹,切削面较明显,砂岩多呈散粒,成岩性好地地层,泥岩多呈片状,颜色较深。
水平井PDC钻头条件下现场岩性识别方法探讨
一
二 、Ｐ ＤＣ钻 头特点及 造屑机 理
１ ． Ｐ Ｄ Ｃ钻头 的主要 特点 １ ． １ 钻头 无活动 部分 钻 进 中无掉牙 轮顾 忌 ，可 实现高 转速安 全钻进 。 １ ． ２不 同岩性适 应性 强 针对地 层 情况 ，Ｐ Ｄ Ｃ钻 头有 不 同的设 计 ，如 用于软 地 层 ，其钻 头 冠 部外 型呈 长形 或锥 形 ；用 于硬地 层 其钻 头冠 部外 型呈 圆形 或 抛物 线 图 ２桃 ７ — １ ４ — １ ８ Ｈ井钻 时曲线 图
了岩 屑描述 的难度 ，直 接 影响 了岩 屑描 述 的准确 性 ，油 气显 示落 实和 归位难 度增 加 ，钻 时不能 准确 反映 地层岩 性和 物性 ， 所 有这些 因素 都会 在 降低 录井 资 料 的采集 品质 、岩 性 剖面 和油 气层 符合 率 的 同时 ，削弱 现 场录 井对 钻井 施 工 的地质 导 向作 用 。使 岩 屑录 井工 作根 本无 法 按常
在 钻井 参数 相对 稳定 的情 况下 ，钻 时 的变化 主要 与岩 性 有关 ，因 而钻 时资 料是 岩屑 描述 工作 中定 性判 断岩 性和 进行 岩性 分层 的重 要参 考资 料 。在普 通直 井钻进 中 ，一 定井 段的 钻井 参数 是相 对稳 定 的 ，因 此钻 时能够 比较 真实地 反映 地层 的可钻性 ，但 在水 平井 的钻进 过程 中 ， 钻具 易紧 帖井壁 ，稳 定器 基本 与 井壁 四周 接触 ，使 得部 分钻 压施 加在 井壁 上 ，传 至钻 头上 的钻 压 减少 ，钻 时相 对 明显升 高 ，同时 为满 足造 斜 、增斜 、降斜 等定 向施 工 的需 要 ，时常要 进 行钻 压 、转 盘 的调 整 ， 钻时 与岩性 的对 应关 系很 不 明显 ，利 用钻 时 曲线 划分 岩 性及 分层 不再
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位PDC钻头是一种新型的高效钻头，在石油勘探和开发中被广泛应用。
在钻井过程中，PDC钻头钻进不同的岩石层，需要对每种岩石进行准确的描述和记录，以便于后续的地质分析和勘探计划的制定。
下面，我们将详细介绍PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位。
一、岩性分类岩石是地球表面的主要构成物质，根据岩石的成因和组成可以分为三大类：火成岩、沉积岩和变质岩。
其中，火成岩是由岩浆在地壳内部冷却凝固形成的岩石，如花岗岩、玄武岩等；沉积岩是由地表的沉积物在长期的压实、风化、水化作用下形成的岩石，如砂岩、泥岩、灰岩等；变质岩是在较高的温度和压力下，原有的岩石经过变质作用形成的岩石，如片麻岩、滑石岩等。
在PDC钻头钻井过程中，岩性的分类主要根据其物理性质和成因类型，可以分为岩石状和非岩石状两大类。
岩石状包括岩屑状（砂、砾、卵石等）、粉状（泥、白垩粉等）、反应状（泥化、溶解、蚀变等）；非岩石状包括开沟（滑塌、翻断等）、化学物质等。
二、岩性描述1、根据岩石状来进行描述，主要内容包括颜色、质地、粒度、光泽、透明度、断口特征等。
颜色是岩石的基本特征之一，不同的岩石颜色不同，可以表明其成分、成因和演化过程。
质地是指岩石的物理结构和形态，如粘土质、砂质、碎石质等。
粒度是指岩石颗粒的大小和分布，通常通过显微镜观察来进行描述，粒度分布可以表明岩石的形成环境和特征。
光泽是指岩石表面反射光线的强度和质地，有光泽的岩石往往具有较高的硬度和颜色鲜艳的特点。
透明度是指岩石的光透性，通过透明度可以判断岩石的结构和成分等。
断口特征是指岩石在折断时的表面形态和纹路，可以反映岩石的结构和成分等特征。
2、根据非岩石状进行描述，主要内容包括开沟、化学物质等。
开沟是指岩石层在切割过程中出现的砂管、落石、滑塌、断裂等情况，对于开沟的情况需要详细记录，以便于后续的地质研究和钻井设计。
化学物质主要包括含油性、含气性等，需要根据采集的样品进行化学分析和测试，以确定其质量和含量等特征。
PDC钻屑岩性识别方法
PDC钻屑录井岩性识别方法概述由于PDC钻头与3A钻头在制造工艺和结构方面有着本质的区别，加之其特殊的破岩机理，导致PDC钻屑非常细碎（粒径最小达0.5-2.0mm或粉末状）；同时，由于PDC 钻头机械钻速高、米钻时小，地质工岩样采集难以跟上钻头进度，造成岩性识别、分析化验挑样困难和剖面符合率低。
因此，目前石油石化录井行业在钻达目的层时往往限制PDC钻头的使用，其原因可归纳为：①PDC钻头机械钻速高，给按地质设计实施岩屑录井带来了困难；②PDC钻屑细碎、岩性难辩，造成岩屑剖面符合率偏低，尤其是当油质轻、显示级别低时，易造成油气显示漏失；③PDC钻头使用井段砂泥岩钻时幅差不明显，尤其是在砂泥岩颜色相近、砂岩泥质含量高、粒径小、地层成岩性较差的层段，给借助钻时分层带来很大困难。
为此，开展PDC钻屑录井随钻岩性识别技术的研究，就是要在钻井采用新技术的条件下，保证录井能够不影响钻井技术的进步，齐全准确地收集各项录井资料，使地质录井各项技术指标如：油气显示的发现率、岩性识别准确率、地质剖面归位符合率等满足油田勘探开发工作的需求，使随钻录井岩性识别和油气显示快速评价解释技术进一步提高，提升油田的整体勘探开发效益。
一、PDC钻屑成因分析1.金刚石钻头的分类（国内）金刚石钻头由国外七十年代初研制成功，并于八十年代得到迅速发展，其显著的高钻速、低成本特点在实践中被钻井界证实和认可，因此获得广泛推广及普及。
目前全国大部分油田都在使用 PDC钻头，具备不完全统计，全国近 50% 探井 ,80%的生产都不同程度当地使用了PDC钻头。
河南油田自 1987 年引进该技术以来，得到了广泛的推广和使用，钻井时效提高了 30-50% ，不论给钻井公司还是给河南油田均带来了显著的经济效益和社会效益。
从近期收集的中石化西部新区钻探资料看，PDC钻头的使用率达80%以上，但大多为非目的层段使用，如征1井使用FM256D型PDC钻头于3020.20-4616.90m井段，连续钻进1596.70m，纯钻进时间231小时，平均机械钻速7m/h，给提高钻井时效、降低勘探成本带来了显著的经济效益。
PDC钻头条件下录井岩性识别方法
PDC钻头条件下录井岩性识别方法随着钻井工艺的不断提高，PDC钻头复合钻进、大位移定向井、水平井等新钻井技术的广泛应用，使传统的岩屑录井面临着严峻挑战。
PDC钻头机械转速高、钻井速度快，导致岩屑采集困难、量不足，甚至有时还采不到岩屑，造成岩屑识别困难，难以有效地划分储集层和非储集层，给现场录井人员选择样品带来了困难，严重影响了地质、地化、定量荧光、核磁等分析项目的精准度，给现场油气识别和综合解释加添了难度，导致岩屑录井剖面符合率降低。
为此，开展PDC钻头条件下录井岩性特征识别方法讨论，提高岩屑录井的精准性、剖面的符合率、油气层的发觉率和岩性识别的精准率，以充足油田勘探与开发工作的需求。
PDC钻头条件下岩性的识别：PDC钻头的岩屑颗粒细小，不同岩性的钻时变化不明显，往往利用捞取岩屑难以做出正确判别和分层定名，使传统的以岩屑实物定名，钻时分层归位的方法难以达到最佳效果。
因此，要运用一些新的录井技术、方法并结合传统录井阅历进行综合分析判定，解决现场录井中分层定名问题。
1、直观鉴定法：嗜闻、细观、远望、近查、切感、钻时（dc指数）2、氯仿点滴荧光分析法3、利用稀氢氟酸判别盐膏层和粉砂岩4、综合利用多种录井资料分析法（1）利用钻时划分地层岩性：一般情况下，泥岩钻时慢，盐膏层钻时最快，砂岩则介于泥岩和盐膏层之间，依据其钻时特征划分岩性界面。
（2）利用色谱资料进行剖面归位：气测录井测量的是钻井液中油气相对量，其值取决于单位时间地层渗入钻井液中的油气量，从而间接地反映地层岩性。
依据气测曲线与岩性有较好的对应关系进行剖面归位。
（3）区域标志层对比法：采纳区域标志层和岩性组合对比法，对紧要层位进行重点描述。
在现场工作中，不能应用单一的识别方法，否则可带来片面性，导致岩屑录井定名不准，剖面符合率低。
应认真谙习钻井地质设计，把握区域特征，对下部可能钻遇的地层要做到心中有数，对全部录取的资料进行综合分析，运用各种技术，找出共性，才能更精准的识别岩性。
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不同钻井参数条件下PDC钻头钻井岩屑分析与识别贺登兵(江苏石油勘探局地质测井处录井中心,江苏扬州 225002) 摘 要:本文阐述了PDC钻头钻井速度快、使用寿命长、钻井成本低的特点及PDC钻头是以剪切作用为主造屑机理,并从PDC钻头使用对岩屑录井质量的影响出发,总结了PDC钻头在江苏油田钻井过程中的岩屑分析识别的经验:“大套观察,高中求低,低中求高,幅低看岩屑”;不同钻井参数条件下PDC钻头所钻岩屑大小不同,过筛识别求真方法。
关键词:PDC钻头;岩屑录井;钻时录井;转速;钻压;排量;岩屑分析识别前言随着钻井工艺水平的不断提高,PDC钻头受到广泛地应用。
PDC钻头在提高钻井速度、降低钻井成本、增加经济效益的同时,却由于钻屑细小而给岩屑录井、钻时卡层等带来诸多困难。
笔者根据自己近年来在江苏油田现场地质录井过程中,使用PDC钻头钻井时的岩屑录井经验,总结出PDC钻头在不同钻井参数条件下的细小真实岩屑的分析识别,从而提高PDC钻头钻井过程中的地层剖面恢复符合率。
1 PDC钻头特点及造屑机理1.1 PDC钻头的主要特点PDC全称为Polycrystalline Diamond Compact (聚晶金刚合金片),这类钻头是油气钻井中针对中软地层而开发的新型钻头。
与传统的牙轮钻头相比, PDC钻头有着明显的优势:钻井速度快;使用寿命长;适应地层广。
江苏油田的新生界以及中生界白垩系地层的特殊地质特征尤其适合PDC钻头。
不过PDC钻头存在一些缺点:钻头成本高,要求井底干净,禁止井下有金属落物;对井壁进行修复的功能不如牙轮钻头;PDC钻头所钻的岩屑细小,虽便于泥浆携带,保持井底干净,但给岩屑录井工作带来很大困难。
1.2 PDC钻头造屑机理PDC钻头破碎岩石的方式主要是剪切作用。
从岩石破碎强度而言,岩石抗剪切强度远低于岩石的抗压强度(为抗压强度的0.09～0.15倍),PDC钻头正是利用岩石的这一特征实现其高速钻进。
PDC 钻头在扭矩力的作用下,复合片刮切岩石时生成的岩屑会沿着金刚石表面上移,直至与复合片脱离,通过岩石在切削齿边缘处的破碎,钻头的切削能量得到高效释放。
然而,在很多情况下,岩屑所承受的压力过大使其紧贴切削齿表面,从而产生阻碍岩屑移动的摩擦力。
这种摩擦力往往可以积累到相当高的程度,以至于会造成岩屑在切削齿边缘的堆积。
这种现象一旦发生,井底岩石的运移就不再是直接依靠切削齿的边缘,而是通过切削齿表面积累的岩屑自身来完成。
这种现象在钻头后期表现的尤为突出。
2 使用PDC钻头时对岩屑录井质量的影响由于PDC钻头比三牙轮钻头牙齿小且多,钻压较小,一般为7～8吨,基本上是靠井下钻头的高转速来达到破碎地下岩石的目的,而且,被破碎的岩屑通过在井内上返过程中的相互磨损,到达地面后岩屑的颗粒变得极为细小,泥岩常呈棱角分明的薄片状,储层物性较好的砂岩常呈分散状颗粒;加上该种类型的钻头在不同构造区块,其对各种地层的可钻性也不同,有些地区,钻时录井不能正确反映地下地层的岩性,无论是泥岩还是砂岩,钻时区分不太明显,这样,在常规录井工作中,只能通过岩屑录井及荧光录井来分析和判断所钻地层的岩性及其含油性,再加上某些大斜度定向井需要混入一定数量的具有荧光性质的润滑剂,因此,给我们的现场录井工作带来了一定程度的影响。
首先,岩屑取、洗样的难度加大。
由于所钻岩屑细小,甚至部分岩屑呈粉沫状,在钻井液中较少通过震动筛从钻井液中分离出来,导致捞取到的岩屑数量较少。
其次,加大了岩屑观察、描述、分层定名、百分比估计的难度。
由于岩屑细小,有的甚至为粉末状,给207 2007年第8期 内蒙古石油化工 收稿日期:2007-02-18常规的岩屑描述观察、挑样、定名等判定带来了很大的难度,严重影响岩性剖面符合率。
另外砂、泥岩钻时区别不大(特别是浅层),因此钻时在剖面恢复的过程中的作用明显较牙轮钻头的钻时要小。
再次,岩屑采样速度跟不上钻进速度。
在江苏浅层中软地层,PDC钻头钻时较快,1500m以前平均钻时1～4min/m,快的时候不足1m in钻进一米,而采集、清洗一包岩屑样品一般需要5～10min左右,因此,采样无法跟上钻头。
如果在油气显示加密段,当采样间距缩小时,采样就更无法跟上钻头进尺,从而造成采样困难,砂样的质量及代表性变差。
3 PDC钻头在江苏油田钻井过程中的岩屑分析识别PDC钻头在江苏油田一般只使用在开发井的钻探过程中,作为现场录井工作者都知道,在这种情况下,我们只能依靠钻时录井资料、钻井液录井资料和所捞取的岩屑样品来完成录井工作。
下面谈一下就近年来在使用PDC钻头录井工作中的几点认识: 3.1 PDC钻头的钻时卡层牙轮钻头钻进泥岩钻时高、钻进砂岩(储层)钻时低,通过钻时高低可区分泥岩与砂岩(储层),达到初步划分岩性、卡准油气层(储层)之目的。
而PDC 钻头钻进时,其泥岩与砂岩(储层)之间的钻时区别减小,并出现三种不同的钻时组合特征: 泥岩钻时高于砂岩(储层)(泥高砂低), 泥岩钻时低于砂岩(储层)(泥低砂高),泥岩与砂岩(储层)钻时接近(砂泥相近)。
在江苏油田PDC钻头钻进时,钻时大体上具以下规律:PDC钻头钻进粉砂岩、泥质粉砂岩、碎裂细砂岩以及胶结疏松粒级细砂级以上的砂岩时,其钻时明显低于泥岩;钻进胶结较致密、粒度细砂级以下(不包括碎裂细砂岩)的砂岩时,其钻时高于泥岩或与泥岩接近。
结合江苏油田部分井PDC 钻头钻进时钻时与岩性的对应规律,归纳出以下钻时录井方法:“大套观察、高中求低、低中求高、幅低看岩屑”。
所谓“大套观察,高中求低,低中求高,幅低看岩屑”展开来讲就是:大套观察岩屑,找一典型层作标准层(一般是单种岩屑含量高、厚度较大的层),若该层为泥岩且对应高钻时,那么对应低钻时的就是砂岩(高中求低);若该层为泥岩且对应低钻时,那么对应高钻时的就是砂岩(低中求高);若钻进很快且钻时变化幅度很小时,则主要依据还是岩屑的百分含量,同时也要注意钻时的微小变化,合理划分地层界线。
在应用上述方法的同时,还需考虑影响钻时的其它一些主要因素,如砂(砾)岩的粒度大小、胶结程度、砾(质)岩中砾石含量多少、钻井参数变化情况、钻头的新旧程度及是否泥包等等。
3.2 不同钻井参数条件下PDC钻头所钻岩屑的分析识别根据许庄许5-6井等四口的从式井组、侧富26-1井等五口的从式井组以及其它地区的十余口的岩屑来看,PDC钻头在钻井参数不同的条件下,所钻岩屑大小肯定不同。
因此在对岩屑代表性进行判定时,地质工作者必须将PDC钻头使用的钻井参数相结合来综合考虑。
3.2.1 高转速、低钻压、高排量这种钻井参数组合在江苏使用较多,特别是对新PDC钻头,其钻井速度较快,掉块少。
钻进所得岩屑,粒径最大3～4mm,一般在1～2mm之间,最小达0.5～1.0m m,使用1-2-5mm四层选样筛选样,以1m m筛层岩屑(大小1～2m m)代表性最好, 2mm筛层岩屑(大小2～5m m)代表性次之。
如果钻压增大,一般不超过12吨,钻头牙齿吃入地层的深度大,破碎得到的岩屑颗粒将略有增大,以2～3m m 左右的岩屑代表性最好。
3.2.2 高转速、低钻压、低排量在这种钻井参数条件下使用磨损程度小的PDC钻头钻进,钻速相对较慢,掉块多,转盘负荷较大。
由于泥浆对地层岩屑的冲刷破碎力小,钻头破碎的岩屑未被进一步破碎,因此所钻岩屑颗粒较大,但是由于排量低,岩屑上返不及时,井筒内岩屑多,部分岩屑又受钻头及高速旋转钻杆的剧烈搅拌造成重复性碾磨而变小,最终导致岩屑情况复杂,观察发现所得岩屑总体新鲜感降低,粒径最大4～5mm,一般在2～3m m之间,最小为1～2mm。
以2mm筛层岩屑(大小2～3mm)代表性最好。
3.2.3 低转速、低钻压、高排量这种钻井参数组合很少见,在这种条件下使用磨损程度小的PDC钻头钻进,钻速较慢。
钻盘转速低,钻头对已破碎的岩屑未造成重复性碾磨,并且岩屑上返过程中也未受钻杆高速旋转的剧烈搅拌,从而使返出的岩屑颗粒相对较大。
粒径最大4～6mm,一般在2～4m m之间,最小达1.0mm,以2mm筛层岩屑(大小2～4m m)代表性最好,1mm筛层岩屑(大小1～2mm)代表性略次。
3.2.4 低转速、低钻压、低排量尚未遇到在这种钻井参数条件下使用磨损程度208内蒙古石油化工 2007年第8期 国外地下储气库技术宋 杰,刘双双,李巧云,李 华(中国石油勘探开发研究院) 摘 要:地下储气库用于随时调节供应量和消费量间的平衡、协调供求关系的变化和战略储备等。
本文介绍了部分国家的储气库发展状况,并详细描述了不同类型储气库如枯竭油气藏储气库、含水层储气库和盐穴储气库的具体油藏实例,指出了惰性气体用作垫气的经济性和适用条件,讲述了水平井用于地下储气库的优势。
关键词:地下储气库;库容量;储气库垫气;惰性气体;水平井1 储气库的重要性和必要性随着社会的发展,天然气的使用量越来越大,这就首先要求采用各种措施提高气藏采收率;而针对各个不同时期对气量的需求,又必须采取相应的措施满足随时间变化的天然气需求量,现在普遍采用的一种方法是建立地下储气库。
地下储气库可以随时调节供气量和消费量间的平衡,也可以满足冬季时的峰值需求。
储气库能够提供很多服务,包括完成年度内多次调节、协调供求关系的变化(进行季节性调节、周调节和日调节),以及用于战略储备等〔1〕。
总而言之,建立一个地下储气库是十分必要的。
2 国外储气库的发展随着时间的推移,储气库技术越来越成熟。
各国的储气能力由于产气量、天然气的消费比例等不同而不同。
相比较而言,国外的储气库发展比较迅速。
美国拥有较多的枯竭油气田、盐穴和含水层油气田,而且对天然气的需求量较大,因而促进了储气库的发展,储气库技术处于领先地位。
美国的地下储气库已高度发展且天然气工业的基础设施已实现了小的PDC钻头钻进的情况。
由于江苏油田含油层段一般不超过井深3500m,起下钻时间一般不会超过36小时,PDC钻头一旦进入晚期或者当钻进速度太慢,井队一般会起钻换钻头。
不管是使用牙轮钻头,还是使用PDC钻头,岩屑录井的基础工作都是迟到时间的测定,因此在使用PDC钻头钻井过程中,尤其要经常实测迟到时间,以保证捞样时间的准确性。
3.3 岩屑复查和井壁取心工作由于岩屑细小,有的甚至为粉末状,给正确的岩屑描述观察、挑样、定名以及油气显示等判定带来了很大的难度,严重影响岩性剖面符合率和油气显示发现率。
因此,在完井作业阶段,我们必须及时分析测井曲线,发现岩性、电性不符的地方及时进行岩屑复查和井壁取心工作,及时地修正和弥补岩屑录井中的不足,从而不断地提高PDC钻头在钻井过程中的岩屑录井技术。
综上所述,在江苏油田的中软地层,PDC钻头在钻井过程中形成的岩屑与PDC钻头钻井参数的使用有密切关系。