引用本文
滕飞启, 董海波, 郭向东, 张伟, 王晓江. 现行岩心录井标准中存在的问题及修订建议[J]. 录井工程, 2024,35(1): 9-13.
TENG Feiqi, DONG Haibo, GUO Xiangdong, ZHANG Wei, WANG Xiaojiang. Problems in current core logging standards and revision suggestions[J]. Mud Logging Engineering, 2024,35(1): 9-13.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2024.01.002  
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现行岩心录井标准中存在的问题及修订建议
滕飞启①,②, 董海波③, 郭向东③, 张伟③, 王晓江③
①中国石油长庆油田公司勘探开发研究院
②低渗透油气田勘探开发国家工程实验室
③中国石油渤海钻探第二录井公司

作者简介：滕飞启 工程师,1982年生,2006年毕业于中国地质大学（北京）资源勘查工程专业,现在中国石油长庆油田公司勘探开发研究院从事测录井资料解释评价与录井新技术研发工作。通信地址：710018 陕西省西安市未央区凤城四路中国石油长庆油田公司勘探开发研究院。电话：18089204920。E-mail：tfq2_cq@petrochina.com.cn

收稿日期: 2023-10-24
摘要

目前国内制定的钻井取心、井壁取心、地质录井等标准均涉及岩心录井的部分内容,对现场岩心录井作业都有一定的指导作用。但随着非常规油气勘探开发的推进,现行标准中存在的一些试验参数不明确、含油气级别划分不精细、岩心整理方法相对落后、岩心管理信息量较少等问题也日渐显露。针对现行标准中存在的问题进行修订,为此提出的修订建议是：通过恒温定时确定岩心密闭试验最佳参数为60℃恒温加热120 min,根据不同储层性质精细划分含油气级别、制定泥页岩储层岩心含油气级别,变更岩心标号原则、打印代替手写标识,岩心卡片以“二维码”形式呈现。这些修订建议有利于提高岩心录井观察试验的科学性、减小录井成本、增加时效,促进岩心录井的信息化发展。

关键词: 岩心录井; 密闭试验; 岩心编号; 油气级别; 岩心卡片
中图分类号:TE132.1 文献标志码:A
Problems in current core logging standards and revision suggestions
TENG Feiqi①,②, DONG Haibo③, GUO Xiangdong③, ZHANG Wei③, WANG Xiaojiang③
①Exploration and Development Research Institute of PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi′an, Shaanxi 710018,China;
②National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low Permeability Oil & Gas Fields, Xi′an,Shaanxi 710018,China;
③No.2 Mud Logging Company, BHDC, CNPC, Renqiu, Hebei 062552,China
Abstract

At present, the domestic standards of drilling coring, sidewall coring and geological logging all involve some content of core logging and have certain guiding effect on the field core logging operation. However, with the advancement of unconventional oil and gas exploration and development, some problems such as unclear experimental parameters, imprecise division of hydrocarbon bearing grades, relatively backward core sorting method, and less information of core management, are also increasingly emerging. Revise the existing standards to address the problems. Therefore, the vevision suggestions proposed are as follows: the optimal parameter of the core air-tight test is determined by constant temperature timing as 60℃ constant temperature heating for 120 min; based on different reservoir properties, hydrocarbon bearing grades are finely divided, hydrocarbon bearing grades of the core of the shale reservoir are formulated; the core labeling principle is changed with printing instead of handwritten identification; and the core card is presented in the form of "QR code". These vevision suggestions are beneficial to improve the science of core logging observation test, reduce mud logging cost, increase efficiency, and promote the informational development of core logging.

Keyword: core logging; air-tight test; core number; hydrocarbon grade; core card
0 引言

行业标准的制订为行业的发展提供了必要依据, 有利于实现科学管理, 提高管理效率。标准化可以使资源合理利用, 简化生产技术, 实现互换组合, 为调整产品结构和产业结构创造条件, 从而引导整个行业的发展方向, 甚至可以使行业重新定位。

岩心录井是为了满足地质录井工作需要, 直接获得地下岩石信息的一种最直接的录井方法, 包括取心层位确定、岩心出筒丈量、观察试验、岩心描述、资料整理等工序。目前国内已制定了关于钻井取心、井壁取心、地质录井、岩心图像扫描的企业标准和行业标准, 这些标准均涉及了岩心录井的部分内容, 对现场岩心录井工作都有一定的指导作用。随着页岩油、致密气、煤岩气等非常规油气的勘探开发和降本增效开发模式的转变, 现行标准存在的一些问题也日渐显露, 其对岩心录井工作先进性、有效性、适用性和创新性造成了不利影响, 应该针对现行标准进行研究分析、试验论证并修订完善。

1 国内岩心录井标准现状

目前国内关于录井的主要标准有行业标准5项[1, 2, 3, 4, 5], 企业标准4项[6, 7, 8, 9]。有的标准是首次发布[7], 有的是已经经过多次修订[1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9]。这些标准是当前国内该领域的有效标准, 均涉及了岩心录井的部分内容, 涵盖了岩心录井资料录取、取心工艺、取心质量、分析样品采集、资料处理和非常规油气井等相关油气井岩心录取规范。但深入研究会发现, 有些标准还存在一些问题, 例如试验参数不明确、含油气级别划分不精细、岩心整理方法相对落后和岩心管理信息量较少等问题。

1.1 岩心密闭试验, 出筒观察方法尚无标准

密闭试验又称塑料袋密闭含水试验, 是含气储层含水性识别的常用方法。取岩心中心部位未被钻井液污染的样品, 装入塑料袋（砂样袋）内密封, 通过加热, 将岩心样品内的水分蒸发, 在塑料袋内壁上冷却后凝结成水雾或水珠, 根据袋壁水气状态判断岩心含水情况。密闭试验的两个重要参数是温度和时间, 但在现行标准中均未提及具体方法, 仅在《钻井地质工》[10]中规定将测试岩心样品装入塑料袋密封后置烈日或45~55℃环境下30 min, 参数标准都是根据现场经验获得, 温度和时间合理性有待测定, 观察结果对比性较差, 不利于岩心含水性的判断。

1.2 油气级别划分欠完善, 现场不能准确划分定级

现行标准[1, 2, 6, 9]中对缝洞性岩心含油级别分为富含油、油斑、荧光3个级别, 对孔隙性地层岩心含油级别分为饱含油、富含油、油浸、油斑、油迹、荧光6个级别, 含气级别在现行标准中均未提及, 因此在现场应用中不能准确划分含油气级别。此外, 随着页岩油[7]、致密气、煤岩气等非常规油气藏的规模勘探开发, 现行含油级别已不适合非常规油气层含油气级别的划分。

1.3 岩心编号及标识不利于信息化应用

现行岩心编号标准是以带分数的形式表示, 其中整数表示取心筒次, 分母表示本筒岩心的总块数, 分子表示该块岩心的次序。该编号格式简单易懂、书写方便。但随着数字化信息技术的不断进步, 该编号格式不便于数字化录入和调取, 制约了录井软件的开发。

目前岩心编号标识一直采用传统的涂漆手写编号方法, 在岩心柱面上涂一小块长方形白漆, 待白漆干后, 用墨笔将岩心编号写在长方形白漆上[11, 12, 13, 14, 15, 16], 最后涂上一层清漆。该方法存在以下几个问题：一是耗时长, 因白漆是一种粘液状涂料, 必须等白漆干燥后才能手写编号, 而白漆干燥时间大约为4 h, 白漆涂抹太薄, 或者白漆未完全干燥导致岩心编号分辨不清, 清漆涂抹太少, 墨水挥发, 导致岩心编号模糊; 二是岩心长时间放置后受白漆和清漆脱落以及人为书写潦草、不工整等因素影响导致标识模糊、编号字迹不清, 甚至有的标识已经消失, 无法识别岩心编号; 三是耗费材料, 漆是一种粘状液体, 开封后长时间不使用会凝固, 存放时间短, 剩余开封的白漆和清漆无法保存到下一口井, 因此每一口取心井需耗费一桶白漆和一桶清漆。

1.4 岩心卡片承载信息量少

每次取完心, 都必须放置岩心卡片（图1）。现行岩心卡片用墨汁在木板上填写或用打印机在白纸上打印岩心出筒信息, 贴在木板上, 再装入塑料袋内, 在本次取心的首、尾各放置一块。卡片内容包括取心筒次、取心井段、进尺、心长、收获率等信息, 便于岩心管理。但是在现行标准中均未对岩心卡片大小、呈现方式及包含信息提出具体要求, 另外该方法主要有4个缺点：操作繁琐、耗时长（图1a）; 防水性差, 卡片内一旦进水, 会导致字迹模糊无法辨认（图1b）; 由于卡片放置在岩心盒内, 无法固定, 在运输和观察岩心时容易混乱或者丢失（图1c）; 承载信息量少, 只有取心级别信息, 没有岩心油气水观察试验信息, 不利于地质技术人员观察和研究岩心（图1d）。

图1 岩心卡片示意

2 修订建议
2.1 规范岩心密闭试验温度及密闭时间

选取岩心中心部分约4 cm× 3 cm× 2 cm岩样, 装入塑料袋中密闭, 根据岩心饱和水挥发试验分析可知, 在恒温60℃、120 min情况下, 饱和水可挥发70%（图2）。因此, 需将岩样置于60℃恒温箱中不少于120 min, 置于室温条件下30 min后观察袋壁水珠情况, 根据水珠产状可分为水珠、雾状、无雾三级：水珠为袋壁有水珠, 岩样表面有明水, 可判断为水层; 雾状为水珠不明显, 袋内明显潮湿, 可判断为含水层; 无雾为袋壁无水珠, 岩样表面干燥无潮气, 可判断为不含水层[17]。

图2 岩心饱和水挥发试验曲线

2.2 精细划分含油（气）级别

对缝洞性地层和孔隙性地层岩心含油气级别细化, 在原含油级别基础上增加了“ 含气” 级别（表1、表2）, 对非常规泥页岩储层根据岩心断面含油面积占总面积百分比、含油（气）特征研究建立适应页岩油储层的岩心含油（气）级别划分标准, 分为油斑、油迹、荧光、含气4个级别（表3）, 实现精细描述岩心, 准确评价储层的目的。

表1 缝洞性岩心含油（气）级别
表2 孔隙性岩心含油（气）级别
表3 泥页岩储层岩心含油（气）级别划分
2.3 修改岩心编号原则及标识方法

针对传统的岩心编号标识方法耗时长、成本高、岩心长时间存放后编号难以识别的问题, 变更岩心编号格式为“ 取心筒次-本次取心总块数-本块岩心次序” 。该编号方法通俗易懂、不需要跨行或合并单元格, 便于电子资料的录入和调取。同时针对岩心柱面粗糙、易渗透等特点, 首先在岩心表面用自喷漆喷大小为35 mm× 45 mm长方形白色涂层, 目的是降低岩心表面的渗透性, 同时还可以作为岩心编号标识的背景色, 便于分辨岩心颜色。再用手持喷码机将设置好的岩心编号喷印在长方形白漆上。岩心长度大于45 mm时, 岩心标识喷印在岩心左上角（图3a）; 岩心长度小于45 mm时, 岩心标识喷印在岩心截面（图3b）; 破碎或易碎岩心装入塑料袋, 并加标签, 在岩心盒内相应位置贴上岩心标签（图3c）。通过磨损、防渗、防油防水实验证明, 岩心编号不易磨损、字迹清晰、防油防水、可长时间保存, 同时还具有经济实用、可连续编号、耗时短等优点, 可大幅度提高现场录井的工作效率、降低录井成本。

图3 岩心编号及标识

2.4 更改岩心卡片数据呈现方式

针对岩心卡片存在的问题, 采用“ 二维码” 呈现方式, 首先将井号、取心筒次、层位、本筒岩心盒数、取心井段、进尺、心长、收获率、岩性及含油气水综述等信息制作成“ 二维码” （图4）, 打印在防水不干胶标签纸上, 再贴于岩心盒顶、底部外侧, 该位置可有效减少剐蹭, 同时经过多次防水、暴晒试验证明该标签粘贴牢固不易脱落, “ 二维码” 识别率高。技术人员可通过扫码方式快速查询某井的岩心基本信息和油气水观察试验数据。岩心管理和观察实现了“ 码” 上查询, 油气显示一目了然。

图4 岩心卡片二维码

3 结论与认识

（1）密闭试验观察袋壁水珠状态判断岩心含水性质, 最佳参数为60℃条件下放置120 min, 恢复常温后观察袋壁水气产状, 并将其分为水珠、雾状、无雾3级, 作为判断含气储层含水性评价的标准之一。

（2）在原有含油级别基础上增加含气级别, 有利于非常规储层建立相对应的含油（气）级别划分标准和现场准确定级, 实现精细岩心描述, 准确评价储层。

（3）现行岩心编号原则不利于信息化数据的录入和调取, 改用“ 取心筒次-本次取心总块数-本块岩心次序” 的编号原则可有效解决该问题。“ 自喷漆+连续喷印” 技术取代涂漆手写, 该技术具有经济实用、可连续编号、标识字迹清晰、保存时间长等优点, 可大幅度提高现场录井的工作效率、降低录井成本。

（4）现行岩心卡片已不适用于当前的岩心管理, 将“ 防水标签+二维码” 技术取代传统的木板贴纸方法应用于岩心管理中, 不仅缩短了耗时、节约了成本, 还大幅度增加了岩心的数据信息量。

编辑 王丙寅

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