空氣鉆井是一種欠平衡鉆井技術(shù)，以其技術(shù)新和工程施工安全、快速、高效而極具普遍推廣應(yīng)用價(jià)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(shù)，僅普光地區(qū)就已有20多口井在上部非目的層段成功應(yīng)用空氣鉆，取得了良好的效益。但該項(xiàng)新技術(shù)對錄井技術(shù)提出了一系列重大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
空氣鉆巖屑嚴(yán)重破碎成細(xì)粉末狀，建立在巖屑分析基礎(chǔ)上的錄井描述、鑒定、含油氣檢測方法受到嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn) 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(shù)和氣測綜合解釋方法。現(xiàn)場10余口井的應(yīng)用表明，3種新技術(shù)對于解決空氣鉆的粉末狀巖屑和復(fù)雜流體具有較好的應(yīng)用效果。
1，巖屑彩色數(shù)字圖像分析技術(shù)
1.1針對性儀器的選擇與改進(jìn)
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(dá)到適合于細(xì)粉末巖屑的要求（圖1），使空氣鉆細(xì)巖屑彩色數(shù)字圖像真實(shí)、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(rèn)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(xì)分析與粒徑0.15-0.45mm結(jié)合。
1.3 巖屑圖像識別方法
普光地區(qū)陸相地層標(biāo)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(diào)等結(jié)合達(dá)到定量化識別。
應(yīng)用巖屑圖像錄井技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了粉末狀巖屑巖性的快速、準(zhǔn)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(jìn)行準(zhǔn)確的巖屑描述。由于軟件預(yù)設(shè)了常規(guī)的巖屑描述內(nèi)容、格式，簡便了實(shí)際應(yīng)用中部分操作環(huán)節(jié)，節(jié)約了時(shí)間，提高了時(shí)效和巖屑描述的準(zhǔn)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(shù)
取巖屑樣100毫升放入鉛質(zhì)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(qiáng)度進(jìn)行測量。根據(jù)連續(xù)的地層自然伽瑪曲線進(jìn)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(zhì)錄井的一種參考手段。
3 空氣鉆地層氣體綜合解釋技術(shù)
空氣不適合鉆穿復(fù)雜流體儲(chǔ)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�？諝忏@段一般只能見到零星油氣顯示，同時(shí)110-150方/分空氣排量極大稀釋地層顯示，但循環(huán)介質(zhì)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(biāo)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(shí)解釋地層，達(dá)到有效評價(jià)氣層潛力和能量（如下評價(jià)標(biāo)注表）
| 評價(jià)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(zhì)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(shí)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(shí)地發(fā)現(xiàn)碳?xì)浠衔�，所以對于潛力層，�?yīng)用新的解釋方法是能夠快速發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確評價(jià)的。
4 試驗(yàn)與應(yīng)用
技術(shù)形成后，重新大量選井，對單項(xiàng)及組合技術(shù)進(jìn)行了試用和驗(yàn)證，進(jìn)而修改和調(diào)整技術(shù)方法和解釋方法。調(diào)試結(jié)束后，現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用井4口，取得了良好的應(yīng)用效果。
5 結(jié)論
由于空氣鉆是新技術(shù)，目前錄井裝備是針對液態(tài)鉆井液研制，一些重點(diǎn)技術(shù)受限明顯，必須針對氣體鉆井的特點(diǎn)開發(fā)對應(yīng)的現(xiàn)場錄井技術(shù)才是適應(yīng)快速鉆井、支持鉆井大提速的根本技術(shù)內(nèi)容。
參考文獻(xiàn)：
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(shù)應(yīng)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(shù)研究》中原地錄處，2004。
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