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摘 要:岩屑录井是地质录井工作的一项重要内容,岩屑从井底返出至地面,经过洗涤、晾晒、风干等一系列简单而复杂的前期工序,为下步分析奠定基础。其中,岩屑的晾晒方式和设施是影响整体岩屑录井质量的主要因素。本文探讨的就是岩屑的晾晒风干方式和设施。
关键词:岩屑 录井 晾晒 质量
引言
地下的岩石被钻头破碎后,随钻井液被带到地面,这些岩石破碎块就叫岩屑,又常称之为“砂样”。在钻井过程中,地质人员按照一定的取样间距和迟到时间,连续收集和观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程,称为“岩屑录井”。由于岩屑录井具有成本低、简便易行、了解地下情况及时和资料系统性强等优点,因此,在油气井勘探开发过程中被广泛采用。
岩屑录井要获得具有代表性的岩屑,一系列的过程控制因素都是关键。洗涤有洗涤的方法和原则,晾晒有晾晒的措施和要求。岩屑的晾晒和风干是相辅相成的,自然晾晒和自然风干是根本要求,尤其是对一些特殊岩屑和含油岩屑等。岩屑晾晒离不开晾砂台,各式各样的晾砂台所产生的晾晒效果也不同,科学、标准和规范的晾砂台是根本要求。
一、常规的晾砂方式和设施
按照一定的取样间距和迟到时间,地质人员从钻井液振动筛处用捞砂盆收集岩屑,然后就进入清洗流程。用清水将沾满钻井液的岩屑洗净、控干,把岩屑摊放在一个地方就开始晾晒和风干。在自然环境下,如果有阳光照射和自然风的吹送,会加快岩屑晾晒的速度。一般情况下,晾晒岩屑需要砂样台,在砂样台上按照一定的顺序摆放岩屑是现场的常规模式。同时,也有一种不摆放在砂样台上的情况,既在快速钻进的情况下,岩屑返出快,需要大面積的摊放面积,这时就会有直接将岩屑摊放在铺设在地面上的帆布上的情况,这种现象也比较常见。将岩屑摊放在帆布上会影响自然晾晒的效果,因为接触地面,潮气难以挥发,造成晾晒风干的速度缓慢,也直接影响到了下步工序。所以,补充几个砂样台,满足快速钻进的需要就成了现场地质录井的根本需要。但是,在实际应用中,普通的晾砂台也存在着各种各样的问题:
⑴ 水分的蒸发
普通的晾砂台是一种撑起的水平桌面结构,上面铺设的是一块铁皮板或其它材料,这样的一个晾砂台一般可以摊放20包岩屑,前后各10包,摊放岩屑的顺序一般是自左至右,这也是一种工作习惯。在这种情况下,晾晒过程中,岩屑中水分的蒸发方式主要靠大气环境温度和风力。环境温度高、空气湿度低、风力大,岩屑中的水分蒸发的就快;环境温度低、空气湿度大、风力小,岩屑中的水分蒸发的就慢。冬季和夏季阴雨天,岩屑中的水分蒸发的慢;秋季空气湿度小,环境温度干燥,水分蒸发的快。
为了提高水分的蒸发效率,有的采用了加热管的方式。提高岩屑颗粒间的温度能够提高水分蒸发的速度,但是,这不属于自然晾晒的范畴。同时,电加热的方式会损害某些矿物质的原始状态,所以,这种方式在自然晾晒中是不可取的。
⑵ 水分的排放方式一
在平面结构上,水分的排放效果差。水分在自然重力的作用下向下游方向流动,如果是平面则不流动,只能沉淀在岩屑的底部,主要靠上层水分蒸发后再慢慢挥发。在具体的操作中,为了确保水分流失,往往会将凉砂台的一侧垫高,以此让水分流失。但是,由于在台面上不是摊放一个深度的岩屑,而往往是并排排列有多个深度,这样,从一个深度岩屑中流出的水分也会浸透到另一个深度岩屑中,造成相互影响,从而降低了水分蒸发的效率。
(3)水分的排放方式二
在现场操作中,为了提高水分的排放效率,有的会在凉砂台的底部钻上小孔,让水分自然滴落。这种方式能避免不同深度岩屑之间水分的相互浸透,但效果往往也不理想。岩屑中的水分夹杂有粘土质矿物,这种矿物易水化形成粘稠的水泥浆,时间长了后也会固化而堵塞钻开的滴水孔,所以,这种方式产生的效果短暂也不明显。
综上所述,常规的岩屑晾晒方式和设施不利于岩屑的风干和晾晒,要提高岩屑录井的实效性,就必须从晾晒方式和设施上进行改进。
二、岩屑高效晾晒的方式和设施
要确保岩屑自然风干晾晒,必须有一种科学合理的方式和设施。将上述几种方式和其缺点进行整合分析:
⑴水分的蒸发和排放
平面结构是不利于水分的蒸发和排放的。从房屋建筑中我们可以得知,水分在弧面上不宜停留,这就是平房屋顶为什么要用瓦片和人字斜面的缘故,而楼房楼顶也有一定的斜度导向排水管,这样设计的目的就是为了减少水分的滞留时间,在凉砂台的设计上可以采用这样的结构。
用单个瓦片(用不锈钢片替代)进行排列,瓦片和瓦片叠放,一个瓦片上摊放一个深度的岩屑。瓦片叠放形成沟槽,岩屑中水分从瓦片的凸起部位向两侧的沟槽中流淌;同时,在有风力的情况下,由于岩屑不是在平面上摊放,所以受到的风吹面积就会加大,从而风干速度和效果也就明显。
⑵水分的滴落
瓦片結构形成的沟槽为水分流淌提供了定向路径,相互之间不再有浸透。同时,为了达到更加效果,瓦片间在纵向上形成间隙,横向上叠扣,这样水分就可直接在单排横向上和单列纵向上直接沿间隙滴落。同时,由于在纵向上形成间隙,也就提高了风干的速度。
⑶岩屑的收集
岩屑摊放在叠瓦上不会影响岩屑的收集。抽拉叠瓦,既可将单个深度的岩屑扣放到器具中进行收集整理,由于是操作单个叠瓦,所以也不会导致岩屑深度间的混扰。
三、结论
综合录井是油气勘探的‘眼睛’,综合录井资料在地层评价,油气资源评价,钻井施工监控中都有着不可或缺的作用。岩屑的风干晾晒是精细录井的重要组成部分和关键过程控制环节,对岩屑录井的工作质量起到十分重要的作用,所以,必须在工作中进行良好的把握。
关键词:岩屑 录井 晾晒 质量
引言
地下的岩石被钻头破碎后,随钻井液被带到地面,这些岩石破碎块就叫岩屑,又常称之为“砂样”。在钻井过程中,地质人员按照一定的取样间距和迟到时间,连续收集和观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程,称为“岩屑录井”。由于岩屑录井具有成本低、简便易行、了解地下情况及时和资料系统性强等优点,因此,在油气井勘探开发过程中被广泛采用。
岩屑录井要获得具有代表性的岩屑,一系列的过程控制因素都是关键。洗涤有洗涤的方法和原则,晾晒有晾晒的措施和要求。岩屑的晾晒和风干是相辅相成的,自然晾晒和自然风干是根本要求,尤其是对一些特殊岩屑和含油岩屑等。岩屑晾晒离不开晾砂台,各式各样的晾砂台所产生的晾晒效果也不同,科学、标准和规范的晾砂台是根本要求。
一、常规的晾砂方式和设施
按照一定的取样间距和迟到时间,地质人员从钻井液振动筛处用捞砂盆收集岩屑,然后就进入清洗流程。用清水将沾满钻井液的岩屑洗净、控干,把岩屑摊放在一个地方就开始晾晒和风干。在自然环境下,如果有阳光照射和自然风的吹送,会加快岩屑晾晒的速度。一般情况下,晾晒岩屑需要砂样台,在砂样台上按照一定的顺序摆放岩屑是现场的常规模式。同时,也有一种不摆放在砂样台上的情况,既在快速钻进的情况下,岩屑返出快,需要大面積的摊放面积,这时就会有直接将岩屑摊放在铺设在地面上的帆布上的情况,这种现象也比较常见。将岩屑摊放在帆布上会影响自然晾晒的效果,因为接触地面,潮气难以挥发,造成晾晒风干的速度缓慢,也直接影响到了下步工序。所以,补充几个砂样台,满足快速钻进的需要就成了现场地质录井的根本需要。但是,在实际应用中,普通的晾砂台也存在着各种各样的问题:
⑴ 水分的蒸发
普通的晾砂台是一种撑起的水平桌面结构,上面铺设的是一块铁皮板或其它材料,这样的一个晾砂台一般可以摊放20包岩屑,前后各10包,摊放岩屑的顺序一般是自左至右,这也是一种工作习惯。在这种情况下,晾晒过程中,岩屑中水分的蒸发方式主要靠大气环境温度和风力。环境温度高、空气湿度低、风力大,岩屑中的水分蒸发的就快;环境温度低、空气湿度大、风力小,岩屑中的水分蒸发的就慢。冬季和夏季阴雨天,岩屑中的水分蒸发的慢;秋季空气湿度小,环境温度干燥,水分蒸发的快。
为了提高水分的蒸发效率,有的采用了加热管的方式。提高岩屑颗粒间的温度能够提高水分蒸发的速度,但是,这不属于自然晾晒的范畴。同时,电加热的方式会损害某些矿物质的原始状态,所以,这种方式在自然晾晒中是不可取的。
⑵ 水分的排放方式一
在平面结构上,水分的排放效果差。水分在自然重力的作用下向下游方向流动,如果是平面则不流动,只能沉淀在岩屑的底部,主要靠上层水分蒸发后再慢慢挥发。在具体的操作中,为了确保水分流失,往往会将凉砂台的一侧垫高,以此让水分流失。但是,由于在台面上不是摊放一个深度的岩屑,而往往是并排排列有多个深度,这样,从一个深度岩屑中流出的水分也会浸透到另一个深度岩屑中,造成相互影响,从而降低了水分蒸发的效率。
(3)水分的排放方式二
在现场操作中,为了提高水分的排放效率,有的会在凉砂台的底部钻上小孔,让水分自然滴落。这种方式能避免不同深度岩屑之间水分的相互浸透,但效果往往也不理想。岩屑中的水分夹杂有粘土质矿物,这种矿物易水化形成粘稠的水泥浆,时间长了后也会固化而堵塞钻开的滴水孔,所以,这种方式产生的效果短暂也不明显。
综上所述,常规的岩屑晾晒方式和设施不利于岩屑的风干和晾晒,要提高岩屑录井的实效性,就必须从晾晒方式和设施上进行改进。
二、岩屑高效晾晒的方式和设施
要确保岩屑自然风干晾晒,必须有一种科学合理的方式和设施。将上述几种方式和其缺点进行整合分析:
⑴水分的蒸发和排放
平面结构是不利于水分的蒸发和排放的。从房屋建筑中我们可以得知,水分在弧面上不宜停留,这就是平房屋顶为什么要用瓦片和人字斜面的缘故,而楼房楼顶也有一定的斜度导向排水管,这样设计的目的就是为了减少水分的滞留时间,在凉砂台的设计上可以采用这样的结构。
用单个瓦片(用不锈钢片替代)进行排列,瓦片和瓦片叠放,一个瓦片上摊放一个深度的岩屑。瓦片叠放形成沟槽,岩屑中水分从瓦片的凸起部位向两侧的沟槽中流淌;同时,在有风力的情况下,由于岩屑不是在平面上摊放,所以受到的风吹面积就会加大,从而风干速度和效果也就明显。
⑵水分的滴落
瓦片結构形成的沟槽为水分流淌提供了定向路径,相互之间不再有浸透。同时,为了达到更加效果,瓦片间在纵向上形成间隙,横向上叠扣,这样水分就可直接在单排横向上和单列纵向上直接沿间隙滴落。同时,由于在纵向上形成间隙,也就提高了风干的速度。
⑶岩屑的收集
岩屑摊放在叠瓦上不会影响岩屑的收集。抽拉叠瓦,既可将单个深度的岩屑扣放到器具中进行收集整理,由于是操作单个叠瓦,所以也不会导致岩屑深度间的混扰。
三、结论
综合录井是油气勘探的‘眼睛’,综合录井资料在地层评价,油气资源评价,钻井施工监控中都有着不可或缺的作用。岩屑的风干晾晒是精细录井的重要组成部分和关键过程控制环节,对岩屑录井的工作质量起到十分重要的作用,所以,必须在工作中进行良好的把握。