空氣鉆井是一種欠平衡鉆井技術，以其技術新和工程施工安全、快速、高效而極具普遍推廣應用價值。近幾年，我國在低壓、硬度大的陸相地層開始逐漸推廣該技術，僅普光地區(qū)就已有20多口井在上部非目的層段成功應用空氣鉆，取得了良好的效益。但該項新技術對錄井技術提出了一系列重大的技術挑戰(zhàn)。
空氣鉆巖屑嚴重破碎成細粉末狀，建立在巖屑分析基礎上的錄井描述、鑒定、含油氣檢測方法受到嚴重沖擊；空氣鉆空氣的大排量和高流速使常規(guī)氣測解釋方法和標準 有待于更新。針對這些難題，經(jīng)過大量現(xiàn)場數(shù)據(jù)的分析與研究，開發(fā)出適用于空氣鉆的巖屑圖像、自然伽瑪錄井技術和氣測綜合解釋方法。現(xiàn)場10余口井的應用表明，3種新技術對于解決空氣鉆的粉末狀巖屑和復雜流體具有較好的應用效果。
1，巖屑彩色數(shù)字圖像分析技術
1.1針對性儀器的選擇與改進
針對空氣鉆巖屑顆粒表面特征，選用高景深的鏡頭使采集的圖像色彩、光照均勻度都得到提升，達到適合于細粉末巖屑的要求（圖1），使空氣鉆細巖屑彩色數(shù)字圖像真實、清晰、快速采集。
1.2 圖像采集方法的確定
經(jīng)過10口井10000多幅巖屑圖像的系統(tǒng)對比分析、研究，確認粒徑為0.08-0.15mm的巖屑樣品代表性最好，現(xiàn)場統(tǒng)一使用該粒級巖屑圖像識別巖性，詳細分析與粒徑0.15-0.45mm結合。
1.3 巖屑圖像識別方法
普光地區(qū)陸相地層標志層分布穩(wěn)定，厚度大，巖性特征明顯。肉眼觀察與圖像色素識別參數(shù)如亮度、飽和度、色調等結合達到定量化識別。
應用巖屑圖像錄井技術，實現(xiàn)了粉末狀巖屑巖性的快速、準確識別。因巖屑只需過篩而不用清洗，更不用特殊處理，只需將樣品置于攝像儀下，便隨即獲得巖屑清晰的 放大圖像，立即便可進行準確的巖屑描述。由于軟件預設了常規(guī)的巖屑描述內容、格式，簡便了實際應用中部分操作環(huán)節(jié)，節(jié)約了時間，提高了時效和巖屑描述的準確性與規(guī)范性。
空氣鉆段巖屑自然伽瑪解釋巖性成果圖 圖2
2 巖屑自然伽瑪錄井技術
取巖屑樣100毫升放入鉛質屏蔽罐，利用CNR-2型自然伽瑪錄井儀對巖屑樣品的自然伽瑪放射性強度進行測量。根據(jù)連續(xù)的地層自然伽瑪曲線進行巖性識別與劃分（圖2）。
通過多口井連續(xù)井段分析，整體來看，由于空氣鉆的巖屑極度破碎、混雜，檢測值受環(huán)境和樣品影響較大。砂泥巖界限不很明顯，但對砂泥沉積旋回分析清晰，故仍可做為地質錄井的一種參考手段。
3 空氣鉆地層氣體綜合解釋技術
空氣不適合鉆穿復雜流體儲層。地層流體極易造成工程事故發(fā)生，烴類易引起燃爆，水層易泥包鉆頭，卡鉆等。空氣鉆段一般只能見到零星油氣顯示，同時110-150方/分空氣排量極大稀釋地層顯示，但循環(huán)介質背景值和已鉆穿氣層的疊加干擾卻對氣測檢測值影響較小。
目標區(qū)普光陸相地層，常壓，油層、水層極少見，解釋參數(shù)以現(xiàn)場參數(shù)為主，配合派生綜合參數(shù)能夠及時解釋地層，達到有效評價氣層潛力和能量（如下評價標注表）
| 評價層類別 | 全烴% | 甲烷% | 全烴增大率 | 甲烷增大率 | 孔隙度Ф(電) | Q產(chǎn)（萬方/日） | CQ |
| 潛力層 | ≥2.81 | ≥2.81 | ≥285 | ≥207 | ≥4 | ≥0.5 | 167 |
| 含氣層 | ≥2.81 | ≥2.81 | 18-207 | 10-207 | ≥2 | 0.05-0.5 | 10.5-167 |
| 干層 | ≤2.81 | ≤2.81 | ≤18 | ≤10 | ≤4 | ≤0.05 | ≤10.5 |
空氣作為循環(huán)介質流速很快，地層流體（氣體）可以很快從井底返到地面，對于氣體檢測時效性、精度有很高要求。氣測錄井優(yōu)勢之一就是能夠連續(xù)不斷地、及時地發(fā)現(xiàn)碳氫化合物，所以對于潛力層，應用新的解釋方法是能夠快速發(fā)現(xiàn)、準確評價的。
4 試驗與應用
技術形成后，重新大量選井，對單項及組合技術進行了試用和驗證，進而修改和調整技術方法和解釋方法。調試結束后，現(xiàn)場實際應用井4口，取得了良好的應用效果。
5 結論
由于空氣鉆是新技術，目前錄井裝備是針對液態(tài)鉆井液研制，一些重點技術受限明顯，必須針對氣體鉆井的特點開發(fā)對應的現(xiàn)場錄井技術才是適應快速鉆井、支持鉆井大提速的根本技術內容。
參考文獻：
1、[美] William C.Lyons/Boyun Guo/Frank A.Seidel，《空氣和氣體鉆井手冊》
中國石化出版社；2006.8
2、李燕 高偉鵬等，《巖屑圖像技術應用及信息庫建立》中原地錄處，2006。
3、佘明軍等，《巖屑自然伽瑪錄井技術研究》中原地錄處，2004。
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