油基泥浆环境下岩屑清洗及显示落实认识-录井实用

1、（柴）油基钻井液现场岩屑清洗与油气显示落实方法 以渤页平1井为例 渤页平1井是位于济阳坳陷沾化凹陷罗家鼻状构造带罗7井区的一口大位移水平预探井，以了解罗家地区罗7井区沙三下亚段泥页岩储集性能及含油气情况为钻探目的。为了润滑井身和防止因普通泥浆失水较大，使得泥页岩中粘土矿物遇水膨胀，导致井壁垮塌等工程问题，本井在三开时采用（柴）油基泥浆，这就给传统的岩屑清洗和显示落实带来了很大挑战。为此，在三开之前，现场对油基泥浆条件下岩屑的清洗和油气显示的落实进行了多次现场试验，并在三开后用现场实践检验了以前的试验结果，经过反复摸索，最后对于（柴）油基钻井液条件下现场岩屑清洗和油气显示取得了以下认识。一、岩屑

2、清洗方法 1.三开前的试验本实验尝试了用清水、肥皂水、洗洁精和纯碱清洗岩屑，清洗方法及效果如下： （1）、用清水清洗情况将二开已经洗净装袋的岩屑用油基钻井液浸泡一个迟到时间，然后将浸泡后的油基钻井液倒掉，用清水对浸泡后的岩屑进行反复清洗，效果如下图1： （1）清洗过程中 （2）清洗后图1 清水清洗效果图结论：清水无法将油基钻井液浸泡后的岩屑清洗干净，在三开后将会继续进行试验和观察。 （2）、用洗衣粉水清洗情况 将洗衣粉溶化在清水中，然后将油基泥浆浸泡后的岩屑用洗衣粉水清洗，效果如下图2： （1）清洗一遍 （2）清洗三遍图2 洗衣粉水清洗效果图结论：洗衣粉水清洗效果较清水好，但是现场对其进行荧光

3、试验，发现其荧光级别较高，易对油气识别造成很大影响，所以综合考虑不易使用洗衣粉水对岩屑进行清洗,如下图3:图3洗衣粉荧光滴照图示 （3）、洗洁精水和纯洗洁精清洗情况 将洗洁精融在清水中，然后将油基钻井液浸泡后的岩屑用洗洁精水反复清洗，效果如下图4（1）： （1）用洗洁精水清洗 （2）用纯洗洁精“干洗”图4 洗洁精清洗试验图发现用洗洁精水清洗的岩屑与用洗衣粉水清洗的岩屑效果相当。但是将纯的洗洁精直接倒入油基钻井液浸泡后的岩屑中，进行“干洗”，反复搅拌后，再用清水冲洗一遍，如上图4（2）所示，效果很好。图4（2）是用纯洗洁精“干洗”一遍后，再用清水冲洗一遍的效果图，这种方法在试验过程中能够较快的将

4、岩屑清洗干净，有利于现场岩屑的及时清洗和晾晒。同时，我们对洗洁精进行了荧光试验，如下图5：图5 洗洁精荧光试验图示试验证明，试验用洗涤剂无荧光显示，这就减少了对油气显示落实的影响。三开前试验结果是：纯洗洁精能快速的将岩屑清洗干净并自身无荧光显示现场认为用纯洗洁精清洗岩屑的可行性较高。2.三开后实践情况三开后，现场录井工作者按试验方法用纯洗洁精“干洗”岩屑，发现与试验有一定差别，岩屑仍然很难清洗干净。分析原因是由于试验时选用了二开已经清洗干净的岩屑再用油基泥浆浸泡而模拟油基泥浆条件下的岩屑，这可能与实际三开时的情况存在一定差异，另外，三开之后，油基泥浆中加入了较多药品，密度也加重至1.75g/c

5、m³，粘度和破乳电压也有所提高，这意味着泥浆作为乳状液体系更加稳定，清洗岩屑也将更加困难，这显然与试验模拟情况有所不同。后来再清洗时发现，由于岩屑中极细小的颗粒（假岩屑）包裹在油基泥浆中，使得泥浆清洗时呈“黏糊”装，若能把这些粉状颗粒除掉，岩屑清洗必将容易些，后经试验，颗粒较大的真岩屑表面被一层油膜所包裹，砂样还是没有彻底清洗干净。后经多种方法试验，发现纯碱配合洗洁精能够把岩屑彻底清洗干净（图-），并且清洗容易省时。经过三开前的试验和三开后的反复实践，现场最后终于找到了油基泥浆条件下，快速彻底清洗岩屑的方法：用不锈钢的盆子加入纯碱和洗洁精搅拌后在水中清洗，即能达到理想效果。二、油气显

6、示的落实 1.三开前的试验 （1）、荧光滴照 试验中将洗干净的经油基钻井液浸泡后的岩屑进行荧光干照、湿照、滴照，滴照结果如下图6所示： （1）常规钻井液岩屑滴照 （2）油基钻井液岩屑滴照 （3）油基钻井液岩屑湿照 （4）油基钻井液岩屑干照 图6 岩屑荧光试验示意图 常规钻井液无荧光显示的岩屑荧光滴照如图6（1），无荧光显示的相同岩屑在被油基钻井液浸泡后荧光滴照结果如图6（2）所示，图6（3）为相同条件湿照结果，图6（4）为相同条件下干照结果。滴照为亮黄色，湿照呈浅蓝色，荧光显示级别均较高，干照有荧光亮点，但不明显。按同样方法进行了多次试验，结果基本相同，所以现场认为经油基钻井液浸泡后的岩屑进行

7、荧光试验已经失去意义，对油气显示的落实帮助甚少，基本不具备参考价值。 （2）、热蒸发烃先选取不含油的岩屑做热蒸发烃分析，然后选用同一深度的岩屑混入一定量的油基泥浆上机分析，如图7（1）、（2）。 （1）不含油岩屑常规钻井液下图谱 （2）不含油岩屑油基钻井液下图谱图7.热蒸发烃不含油岩屑对比图示油基钻井液条件下不含油岩屑热蒸发烃图谱7（2）与常规钻井液中下图谱7（1）对比具有以下特点：图谱7（2）中饱和烃含量更高，但组份种类较少且nC25以后的组份含量很低；图谱7（2）前部基线漂移并在中前部下降趋于平直，正构烷烃组分集中在前部的轻质及中质组分，后部的重质组分几乎不存在，而图谱7（1）正构烷烃组分

8、较均匀分布在整个图谱区域。再选用含油的岩屑（二开录井中的含油砂岩）做热蒸发烃分析，然后选用同一深度的岩屑混入一定量的油基泥浆上机分析，如图8（1）、（2）。 （1）不含油岩屑油基钻井液下图谱 （2）含油岩屑油基钻井液下图谱图8. 油基钻井液下热蒸发烃对比图示对比发现：油基钻井液条件下含油岩屑热蒸发烃图谱中正构烷烃碳数主要分布在nC12nC38，而不含油岩屑热蒸发烃图谱中正构烷烃碳数主要分布在nC11nC25，可见含油岩屑中组分更全面。另外油基钻井液条件下不含油岩屑前部基线漂移严重并在中部迅速下降呈平直状，正构烷烃组分集中在前部的轻质及中质组份，特征化合物姥鲛烷和植烷清晰可辨，后部的重质组分几乎

9、不存在。而油基钻井液条件下含油岩屑热蒸发烃图谱中前部基线漂移较弱并在后尾部才开始下降，尾部呈平直状，正构烷烃组份较均匀分布在前部的轻中质组分和后部的中重质组分，尾部的超重质组分几乎不存在。特征化合物姥鲛烷和植烷均清晰可辨，谱线均成规则梳状。通过相同试验多次总结得出油基泥浆下油层特点具体如下：表1.油基泥浆含油岩屑热蒸发烃图谱基本特征：储层性质主 要 特 征色谱谱图正构烷烃组分正构烷烃碳数分布范围正构烷烃含量其 它油层呈规则的梳状，基线较平直较齐全宽（一般为nC12nC38）高前部基线漂移较弱 试验结论是：油基泥浆条件下，热蒸发烃能够对油气显示落实起到辅助作用。2、三开后的实验：三开钻进后，捞取

10、岩屑并及时做了热蒸发烃分析，分析结果表明：含油岩屑组分中饱和烃含量丰富，正构烷烃碳数主要分布在n C12C 38，主峰碳在n C22附近，组分较齐全，谱图呈规则梳状。不含油岩屑组分不全，碳数主要分布在nC11C26，碳数范围窄，正构烷烃组分集中在前部的轻质及中质组分，后部的重质组分几乎不存在。（如下图）实验结果与三开前的试验结果近似，综合分析后，认为：热蒸发烃能在油基钻井液条件下，分辨真假显示。 不含油岩屑谱图 含油岩屑谱图（3）、地化分析试验中我们先对柴油进行了地化分析。图7柴油地化分析谱图对柴油进行地化分析，由图谱我们可以看到，柴油的地化峰值主要为S21。而后我们选取常规钻井液下相同深度的

11、含油岩屑，分为两份，其中一份用油基泥浆浸泡，分别对两份岩屑进行地化分析如图8（1）、（2）。 （1）常规钻井液下的岩屑 （2）油基钻井液下的岩屑图8地化分析谱图对比我们发现同样的岩屑混油前后，地化参数值S21值发生明显变化，而其他参数值基本没有变化，这就说明在地化分析方面油基泥浆对油气显示的影响主要在S21峰值附近。同时，我们用油基钻井液分别浸泡含油岩屑和不含油岩屑，然后分别做地化分析，如图9（1）、（2）。（1）油基钻井液浸泡后的不含油岩屑 （2）油基钻井液浸泡后的含油岩屑图9 地化对比图示图9（1）为只经过油基钻井液浸泡的不含油岩屑的地化谱图，图9（2）为经油基钻井液浸泡后的含油岩屑的地化

12、谱图，通过对两者的比较，认为：油基泥浆主要影响S21，当地层有油气显示时，S21之外的，如S22、S23两峰值会相应增大，S21略有减小。因此我们可以将油基泥浆的参数值做基值，在做地层岩样分析时消除基值，便可得到来自地层油气引起的参数变化值，这种方法类似于定量荧光扣背景值处理，对比得出如下认识：油基泥浆条件下，由于柴油这类物质馏分比较固定，热解时只引起对应参数的参数发生异常，主要影响S21，所以地化录井能够对油气显示的落实起到辅助作用。 （4）、定量荧光分析现场选用无显示的砂岩做出定量荧光图谱A，选用相同的无显示砂岩经油基泥浆浸泡后做出定量荧光图谱B，以图谱A为背景，对图谱B进行扣背景处理，得

13、到图谱1，即为油基泥浆背景；图谱2为混油泥浆浸泡后的灰褐色油斑鲕状白云岩图谱， 油基泥浆背景值图谱1 油基泥浆浸泡后的灰褐色油斑鲕状白云岩图谱2对其扣除油基泥浆背景图谱1，得到油基泥浆条件下的扣除油基泥浆背景后的图谱3。油基泥浆条件下扣背景后：灰褐色油斑鲕状白云岩图谱3下图图谱4为混油前灰褐色油斑鲕状白云岩图谱：混油基泥浆前：灰褐色油斑鲕状白云岩图谱4将图谱3与图谱4进行对比：发现扣背景后的混油灰褐色油斑鲕状白云岩的图谱3与混油前灰褐色油斑鲕状白云岩的图谱4曲线形态一致，含有浓度分别为10.01mg/L和10.00mg/L，荧光对比级别分别为11.7和11.1，均相差很小。所以油基泥浆条件下，

14、现场定量荧光分析可通过扣除油基泥浆背景值得方法辅助油气显示的落实。 此外分别对油基泥浆浸泡1小时、2小时、4小时、12小时的岩屑进行了同样的对比试验： 油基泥浆浸泡1小时 油基泥浆浸泡2小时通过对比，发现浸泡时间的长短基本不会改变油基泥浆对油气显示的影响。最后，对岩屑加热模拟地层温度对油基泥浆的影响，如图所示： 未加热 加热通过对比发现，加热前后定量荧光曲线形态基本一致，影响较小。 2、三开后的实践情况三开后的现场实践发现油基泥浆条件下的岩屑地化、定量荧光、热蒸发烃录井所得化验结果与三开前用油基泥浆浸泡岩屑模拟试验结果几乎完全一致，有效验证了三开前模拟试验的正确性。经过三开前的模拟试验和三开后

15、的实践检验，认为：油基泥浆条件下地化、定量荧光、热蒸发烃对油气显示的落实能起到辅助作用。三、现场结论岩屑清洗：油基泥浆条件下，用不锈钢的盆子加入一定量的洗涤剂及纯碱搅拌后再在清水中冲洗能够快速清洗干净岩屑。油气显示的落实：油基泥浆条件下，现场对岩屑进行湿照、滴照、干照已经不能有效的发现油气显示；而地化、定量荧光、热蒸发烃录井对油气显示的落实有较好的辅助作用。由于现场影响岩屑清洗和显示落实的因素很多，并且总在变化之中，所以我们还将会在实践中继续探索油基泥浆条件下，岩屑清洗和油气显示落实的更有效方法。岩屑清洗步骤1、工具。现场需配备洗洁精及纯碱（图1），清洗时需戴橡胶手套，因柴油具腐蚀性，钻井液呈乳状，易粘附，建议使用不锈钢盆（图2）。 图1 洗洁精和纯碱 图2 橡胶手套和不锈钢盆2、清洗过程。第一步：将2030g的纯碱倒入捞取的岩屑中（图3）。图3 加入纯碱第二步、加入30g左右的洗洁精（图4）。图4 加入洗洁精第三步、将纯碱、洗洁精与岩屑搅拌均匀（图5）， 2至3分钟后，可以清 楚的看到，盆上沾满泥浆，岩屑表面的油膜被泥浆取代，褐灰色岩 屑颜色变浅。图5 搅拌均匀第四步、将经搅拌后的岩屑在水中清洗。图6