一种岩屑自然伽马录井的方法与流程

本发明属于石油天然气勘探开发技术领域，尤其涉及一种岩屑自然伽马录井的方法。

背景技术：

在石油天然气勘探开发过程中，岩屑录井是发现石油天然气资源的重要技术手段，利用自然伽马录井仪检测岩录井屑样品自然伽马信息，实现样品岩性准确识别，可以提高地质剖面符合率、有利于快速准确发现油气资源、准确卡准目的层位、避免发生钻井安全事故。

自然伽马放射性强度与地层的岩性有着密切的关系，主要是岩石自身的物理化学性质所决定，并且受外界的影响因素相对较小，在石油勘探过程中，自然伽马测井方法得到广泛应用。

钻井过程中，钻遇地层经过钻头的破碎形成岩屑，通过钻井液的循环作用到达地面，而这些岩屑尽管破碎，但是其自身的物理化学性质没有发生任何改变，可以考虑利用一定的方法对岩屑的自然伽马放射性强度信息进行测量，用来判断地层的岩性，排除钻井新技术的发展给地质录井工作带来的干扰。

岩屑自然伽马智能录井方法可以智能识别钻遇地层岩性，既可以解决地质录井工作所面临的难题，又有利于进一步促进钻井时效的提高，具有重要的现实意义和应用价值。

公开号为cn106555586a中国专利公开了一种随钻连续自然伽马录井仪及其录井方法，随钻连续自然伽马录井仪主要由岩屑收集器、自然伽马传感器、接入综合录井仪和自然伽马信号采集软件四部分组成，岩屑收集器根据现场上井情况以及项目设计要求设计，实现岩屑定量连续收集、自动更新的功能，以达到自然伽马传感器对井下岩屑进行连续测量。通过自然伽马传感器进行实时检测，检测信号输入综合录井仪，进行迟到深度的校正和数据的采集处理，能够输出实时曲线及实时数据，为地质技术人员岩性识别、地层对比及层位的卡取工作提供参考依据，提高勘探时效。该发明在自然伽马信息归位钻遇地层井深方面依赖于综合录井仪，仪器不能独立实现岩屑自然伽马录井。

公开号为cn103628869a中国专利公开了面向岩性的岩屑在线自然伽马录井仪及其录井方法，其包括噪声伽玛检测器、样品伽玛检测器、检测屏蔽体等元件，检测屏蔽体位于噪声伽玛检测器和样品伽玛检测器的下方，移动限位滑竿与检测屏蔽体垂直固定，岩屑收集器位于岩屑浓缩螺旋推进器和移动装置支架之间，减速机与防爆推进电机连接，减速机与岩屑浓缩螺旋推进器之间通过联轴器连接，防爆电机限位底盘位于防爆推进电机的下方，移动控制电机与移动传动带连接，3g无线网络传输器、串行有线通信端口都与噪声伽玛检测器、样品伽玛检测器连接。该发明实现了岩屑自然伽马信息在线检测，但不能自动识别钻遇地层岩性。

受油气勘探开发技术水平发展，施工现场需求岩屑自然伽马智能录井方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种可智能识别钻遇地层岩性的岩屑自然伽马录井的方法。

本发明提供了一种岩屑自然伽马录井的方法，包括：

s1)分别检测石英砂岩标准物质、页岩标准物质、泥质灰岩标准物质、石灰岩标准物质、石灰岩土标准物质与白云石标准物质及任意上述两种物质混合样品、任意上述三种物质混合样品、任意上述四种物质混合样品、任意上述五种物质混合样品、六种物质混合样品的自然伽马数据，建立自然伽马-岩性数学模型；

s2)检测钻遇地层岩屑样品的自然伽马数据，根据自然伽马-岩性数学模型，得到钻遇地层岩屑样品的岩性。

优选的，所述步骤s1)与步骤s2)中检测自然伽马数据采用自然伽马录井设备进行。

优选的，所述自然伽马录井设备包括：传感器探头、数据处理控制板、控制面板、显示板、数据接口、屏蔽罐与电源；所述传感器探头通过信号线与数据处理控制板连接；所述控制面板、显示板与数据接口分别通过信号线与数据库处理控制板相连接；所述电源通过电源线分别与传感器探头、数据处理控制板、控制面板、显示板及数据接口连接；所述屏蔽罐用于放置待测样品；所述传感器探头位于屏蔽罐内。

优选的，所述石英砂岩标准物质、页岩标准物质、泥质灰岩标准物质、石灰岩标准物质、石灰岩土标准物质与白云石标准物质及任意上述两种物质混合样品、任意上述三种物质混合样品、任意上述四种物质混合样品、任意上述五种物质混合样品、六种物质混合样品与岩屑样品的体积为200～800ml。

优选的，所述步骤s1)中任意上述两种物质混合样品、任意上述三种物质混合样品、任意上述四种物质混合样品、任意上述五种物质混合样品、六种物质混合样品中每种物质在混合样品中所占比例按照步长值为5～15的等差序列变化。

本发明提供了一种岩屑自然伽马录井的方法，包括：s1)分别检测石英砂岩标准物质、页岩标准物质、泥质灰岩标准物质、石灰岩标准物质、石灰岩土标准物质与白云石标准物质及任意上述两种物质混合样品、任意上述三种物质混合样品、任意上述四种物质混合样品、任意上述五种物质混合样品、六种物质混合样品的自然伽马数据，建立自然伽马-岩性数学模型；s2)检测钻遇地层岩屑样品的自然伽马数据，根据自然伽马-岩性数学模型，得到钻遇地层岩屑样品的岩性。与现有技术相比，本发明根据岩屑自然伽马强度信息与岩性之间规律关系，检测钻遇地层岩屑样品自然伽马信息，实现智能识别钻遇地层岩性，提高地质剖面符合率、有利于快速准确发现油气资源、准确卡准目的层位、避免发生钻井安全事故。

附图说明

图1为本发明提供的岩屑自然伽马录井方法的流程示意图；

图2为本发明实施例1在qx3井940m～945m井段应用效果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种岩屑自然伽马录井的方法，包括：s1)分别检测石英砂岩标准物质、页岩标准物质、泥质灰岩标准物质、石灰岩标准物质、石灰岩土标准物质与白云石标准物质及任意上述两种物质混合样品、任意上述三种物质混合样品、任意上述四种物质混合样品、任意上述五种物质混合样品、六种物质混合样品的自然伽马数据，建立自然伽马-岩性数学模型；s2)检测钻遇地层岩屑样品的自然伽马数据，根据自然伽马-岩性数学模型，得到钻遇地层岩屑样品的岩性。

参见图1，图1为本发明提供的岩屑自然伽马录井方法的流程示意图。

分别检测石英砂岩标准物质、页岩标准物质、泥质灰岩标准物质、石灰岩标准物质、石灰岩土标准物质与白云石标准物质及任意上述两种物质混合样品、任意上述三种物质混合样品、任意上述四种物质混合样品、任意上述五种物质混合样品、六种物质混合样品的自然伽马数据，记录自然伽马数据；其中石英砂岩标准物质、页岩标准物质、泥质灰岩标准物质、石灰岩标准物质、石灰岩土标准物质与白云石标准物质均为国家标准物质样品即可，并无特殊的限制；任意上述两种物质混合样品、任意上述三种物质混合样品、任意上述四种物质混合样品、任意上述五种物质混合样品、六种物质混合样品中每种物质在混合样品中所占比例优选按照步长值为5～15的等差序列变化，更优选为8～12，再优选为10；所述石英砂岩标准物质、页岩标准物质、泥质灰岩标准物质、石灰岩标准物质、石灰岩土标准物质与白云石标准物质及任意上述两种物质混合样品、任意上述三种物质混合样品、任意上述四种物质混合样品、任意上述五种物质混合样品、六种物质混合样品的体积优选为200～800ml，更优选为300～700ml，再优选为400～600ml，最优选为500ml。

所述检测伽玛数据优选采用自然伽马录井设备进行；所述自然伽马录井设备为本领域技术人员熟知的自然伽马录井设备即可，并无特殊的限制，本发明中所述自然伽马录井设备优选包括传感器探头、数据处理控制板、控制面板、显示板、数据接口、屏蔽罐与电源；所述传感器探头通过信号线与数据处理控制板连接；所述控制面板、显示板与数据接口分别通过信号线与数据库处理控制板相连接；所述电源通过电源线分别与传感器探头、数据处理控制板、控制面板、显示板及数据接口连接；所述屏蔽罐用于放置待测样品；所述传感器探头位于屏蔽罐内。待测样品放置于屏蔽罐内，传感探头置于屏蔽罐内样品上部，并接触样品，样品的自然伽马放射性强度信息通过传感器探头转换成电信号，通过信号线传送到数据处理控制板进行处理分析。

分析上述每个标准物质及混合样品中标准物质含量与样品自然伽马数据规律关系，建立自然伽马-岩性数学模型。

检测钻遇地层岩屑样品的自然伽马数据，根据自然伽马-岩性数学模型，得到钻遇地层岩屑样品的岩性，即智能识别钻遇地层岩屑样品中砂岩、页岩、泥岩、灰岩、白云岩以及过渡性岩性；所述检测钻遇地层岩屑样品的自然伽马数据采用自然伽马录井设备进行；所述自然伽马录井设备同上所述，在此不再赘述；所述钻遇地层岩屑样品的体积优选为200～800ml，更优选为300～700ml，再优选为400～600ml，最优选为500ml。

本发明根据岩屑自然伽马强度信息与岩性之间规律关系，检测钻遇地层岩屑样品自然伽马信息，实现智能识别钻遇地层岩性，高地质剖面符合率、有利于快速准确发现油气资源、准确卡准目的层位、避免发生钻井安全事故。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种岩屑自然伽马录井的方法进行详细描述。

以下实施例中所用的试剂均为市售。

实施例1

1.定标自然伽马录井设备

分别选取编号为gbw07106(石英砂岩)、编号为gbw07107(页岩)、编号为gbw07108(泥质灰岩)、编号为gbw07120(石灰岩)、编号为gbw07404(石灰岩风化土)、编号为gbw07217a(白云石)的国家标准物质样品各500ml进行编号，按照100％石英砂岩、90％石英砂岩+10％页岩、80％石英砂岩+20％页岩、70％石英砂岩+30％页岩、60％石英砂岩+40％页岩、50％石英砂岩+50％页岩、40％石英砂岩+60％页岩、30％石英砂岩+70％页岩、20％石英砂岩+80％页岩、10％石英砂岩+90％页岩、100％页岩、90％石英砂岩+10％石灰岩、80％石英砂岩+20％石灰岩、70％石英砂岩+30％石灰岩、60％石英砂岩+40％石灰岩、50％石英砂岩+50％石灰岩、40％石英砂岩+60％石灰岩、30％石英砂岩+70％石灰岩、20％石英砂岩+80％石灰岩、10％石英砂岩+90％石灰岩、100％石灰岩、80％石英砂岩+10％页岩+10％泥质灰岩、70％石英砂岩+10％页岩+10％泥质灰+10％石灰岩、60％石英砂岩+10％页岩+10％泥质灰+10％石灰岩+10％石灰岩风化土、50％石英砂岩+10％页岩+10％泥质灰+10％石灰岩+10％石灰岩风化土+10％白云石等一定比例含量关系交叉配制不同岩性混合样品，利用自然伽马录井设备检测每个样品的自然伽马数据，记录对应的自然伽马数据。

所述自然伽马录井设备为中石化中原石油工程有限公司录井公司研制的cnr-2型岩屑自然伽马录井仪。该cnr-2型岩屑自然伽马录井仪包括传感器探头、数据处理控制板、控制面板、显示板、数据接口、屏蔽罐和电源等模块，传感器探头通过信号线与数据处理控制板连接，控制面板、显示板、数据接口分别通过信号线与数据处理控制板连接，电源通过电源线分别与传感器探头、数据处理控制板、控制面板、显示板、数据接口连接，样品放置在屏蔽罐内，传感器探头置于屏蔽罐内样品上部，并接触样品，样品的自然伽马放射性强度信息通过传感器探头转换成电信号，通过信号线送到数据处理控制板进行处理分析。

2.建立自然伽马--岩性数学模型

分析每个样品中标准物质含量与样品自然伽马数据规律关系，建立自然伽马--岩性数学模型，储存于计算机。

3.采集钻遇地层岩屑样品

按照钻遇地层井深变化情况，用量杯依次采集对应井深的岩屑样品500ml，并保存对应井深数据。

4.测量样品自然伽马强度信息

利用自然伽马录井设备分别检测不同井深岩屑样品，记录对应的自然伽马数据。

5.智能识别岩屑样品岩性

依据自然伽马--岩性数学模型，智能识别岩屑样品砂岩、页岩、泥岩、灰岩、白云岩以及过渡性岩性。

在qx3井900m～950m井段应用效果图如图2所示。