專利名稱：石油鉆井地質x射線熒光巖屑錄井方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石油、天然氣鉆井技術，具體地說，是在石油鉆井現(xiàn)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(tǒng)方法均為人工作業(yè)，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?zhí)?00720124484.6)和石油氣體鉆井采樣分析器(申請?zhí)?00720124483.1)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(yè)逐步引入了綜合錄井技術，大多數(shù)井場地面數(shù)據(jù)的采集采用儀器儀表作業(yè)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(xiàn)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(huán)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(xiàn)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(xiàn)，巖屑已呈現(xiàn)出粉塵狀，人工巖性鑒別方法已現(xiàn)淘汰態(tài)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(xiàn)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(fā)明內容
本發(fā)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(fā)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(xù)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(xiàn)有成熟產品，價格便宜，易于現(xiàn)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(shù)據(jù)；能量色散型X射線熒光分析儀也實現(xiàn)國產化，其檢測速度為30～200秒/片，能夠實現(xiàn)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(tǒng)按照鉆井深度將各巖石成份數(shù)據(jù)制作成圖譜，根據(jù)數(shù)據(jù)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(xù)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(huán)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(shù)據(jù)包括硅、磷、鋁、硫、鋇、鈦、鐵、鈣、鉀、鎂、氯、錳的含量數(shù)據(jù)，計算機系統(tǒng)將各成分數(shù)據(jù)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(fā)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。


圖1本發(fā)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。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)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，包括下列步驟步驟1，按鉆井深度由淺至深連續(xù)取樣，獲得各鉆井深度巖層的巖屑樣品；每鉆進1米，提取1次巖屑樣品。
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；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；所述巖屑樣品進行研磨成粉，粉末的大小為80目，壓片機的壓樣壓力為10MPa，樣片質量為8克。
磨樣機、壓樣機、真空泵都為現(xiàn)有成熟產品，價格便宜，易于現(xiàn)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(shù)據(jù)；環(huán)境溫度25℃，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。能量色散型X射線熒光分析儀為四川新先達測控技術有限公司生產的CIT-3000SM型，其檢測速度為30～200秒/片，能夠實現(xiàn)500片/天的檢測速度，完全滿足當前500米/天的鉆井速度要求。
能量色散型X射線熒光分析儀獲取的樣片成份數(shù)據(jù)包括硅、磷、鋁、硫、鋇、鈦、鐵、鈣、鉀、鎂、氯、錳的含量數(shù)據(jù)，計算機系統(tǒng)將各成分數(shù)據(jù)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。
如圖2～6所示步驟5，計算機系統(tǒng)按照鉆井深度將各巖石成份數(shù)據(jù)制作成圖譜，根據(jù)數(shù)據(jù)及圖譜的分析，獲得鉆井的巖性與層位的判斷。
根據(jù)圖譜所提示的各種元素含量的多少，綜合巖層地質結構形式，就可以獲得分析判斷出當前鉆井深度和所處的巖層位置。
將本發(fā)明所獲得的圖譜與完井后靜態(tài)的深測向、淺測向檢測和自然伽瑪、密度、聲波檢測結果相比照，所體現(xiàn)的巖層結構一致。
權利要求
1.一種石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法，其特征在于包括下列步驟步驟1，按鉆井深度由淺至深連續(xù)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；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(shù)據(jù)；步驟5，計算機系統(tǒng)按照鉆井深度將各巖石成份數(shù)據(jù)制作成圖譜，根據(jù)數(shù)據(jù)及圖譜的分析，獲得鉆井的巖性與層位的判斷。
2.根據(jù)權利要求1所述的石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法，其特征在于所述步驟1中按鉆井深度連續(xù)取樣方式為每鉆進1或2米，提取1次巖屑樣品。
3.根據(jù)權利要求1所述的石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法，其特征在于用磨樣機對步驟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。
4.根據(jù)權利要求1所述的石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法，其特征在于所述步驟4中能量色散型X射線熒光分析儀的檢測條件為環(huán)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。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法，其特征在于步驟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(shù)據(jù)包括硅、磷、鋁、硫、鋇、鈦、鐵、鈣、鉀、鎂、氯、錳的含量數(shù)據(jù)，計算機系統(tǒng)將各成分數(shù)據(jù)放大1000倍后，繪制成圖譜。
全文摘要
一種石油鉆井地質X射線熒光巖屑錄井方法，其特征在于包括下列步驟1.按鉆井深度由淺至深連續(xù)取樣，獲得各鉆井深度巖層的巖屑樣品；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；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；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(shù)據(jù)；5.計算機系統(tǒng)按照鉆井深度將各巖石成份數(shù)據(jù)制作成圖譜，根據(jù)數(shù)據(jù)及圖譜的分析，獲得鉆井的巖性與層位的判斷。本發(fā)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。
文檔編號E21B49/00GK101082277SQ200710078690
公開日2007年12月5日 申請日期2007年7月5日 優(yōu)先權日2007年7月5日
發(fā)明者朱根慶, 劉德倫, 李春山, 羅利, 朱直箐, 劉華 申請人:北京奧能瑞科石油技術有限公司重慶分公司