随钻岩性识别技术研究进展

随钻岩性识别是一种便捷、高效的地层信息获取技术,具有即时、准确、环保以及节能等优点,可应用于岩石边界确定、支护参数设计、爆破参数设计以及区域地层强度参数识别等工程领域,一直是国内外学者研究的重点方向。本文系统分析了随钻岩性识别技术研究现状以及发展趋势,结合近年来随钻岩性识别技术的应用,探讨了该技术作为智能化探测的新方法与新理论。首先,总结了随钻岩性识别关键技术国内外发展历程;其次,阐述了国内外岩性识别系统的研究现状,包括技术原理及系统组成,并对部分国内外典型岩性识别系统进行对比和评价;再次,总结钻进过程中钻进参数与岩石之间的响应关系及建立的钻进指标和评价体系,并根据旋切式及旋切-冲击式两种钻进方式讨论影响随钻岩性识别的因素;最后,根据随钻岩性识别技术研究领域的发展动态,总结现阶段工程应用中存在的问题,展望随钻岩性识别技术研究未来的发展趋势。

元素录井在川渝地区关键层位岩性识别中的应用

随着川渝地区快速钻井工艺的推广应用,返出岩屑呈细碎甚至粉末状,传统的岩屑岩性识别方法已不能满足要求。为此,根据元素地球化学原理,对该区关键层位开展了元素录井岩性定性识别及定量解释工作。结果表明:(1)不同岩性元素录井特征差异明显,易于识别,如玄武岩为0.35<Fe/Si<0.55且Ca/(Na+K)<4.00,而沉积岩Fe/Si<0.35或Fe/Si>0.55;(2)沉积岩中可依据(Al+Si+Fe)和(Ca+Mg+S)组合识别出碎屑岩、碳酸盐岩和硫酸盐岩及其过渡岩类,其中(Al+Si+Fe)>31%者为碎屑岩,(Al+Si+Fe)<8%且(Ca+Mg+S)<36%为碳酸盐岩,而(Al+Si+Fe)<5%且(Ca+Mg+S)>36%则为硫酸盐岩。进一步可根据(Si+K+Ca)和Si/Al、(Al+Si+Fe+K)和(Ca+S)/Mg识别出砂岩、泥(页)岩、石膏、白云岩、石灰岩及其过渡岩类。为便于该方法在现场应用,建立了该区关键层位元素录井岩性识别定性图版并开发了定量解释软件。在川渝地区MX207井等10口井现场应用的效果表明:该方法岩性识别符合率介于88.75%~95.22%,平均符合率达92.42%,能够满足该区关键油气层位随钻岩性快速识别的要求。