空气钻井是一种欠平衡钻井技术，以其技术新和工程施工安全、快速、高效而极具普遍推广应用价值。近几年，我国在低压、硬度大的陆相地层开始逐渐推广该技术，仅普光地区就已有20多口井在上部非目的层段成功应用空气钻，取得了良好的效益。但该项新技术对录井技术提出了一系列重大的技术挑战。

    空气钻岩屑严重破碎成细粉末状，建立在岩屑分析基础上的录井描述、鉴定、含油气检测方法受到严重冲击；空气钻空气的大排量和高流速使常规气测解释方法和标准 有待于更新。针对这些难题，经过大量现场数据的分析与研究，开发出适用于空气钻的岩屑图像、自然伽玛录井技术和气测综合解释方法。现场10余口井的应用表明，3种新技术对于解决空气钻的粉末状岩屑和复杂流体具有较好的应用效果。

1，岩屑彩色数字图像分析技术

1.1针对性仪器的选择与改进


     针对空气钻岩屑颗粒表面特征，选用高景深的镜头使采集的图像色彩、光照均匀度都得到提升，达到适合于细粉末岩屑的要求（图1），使空气钻细岩屑彩色数字图像真实、清晰、快速采集。

1.2 图像采集方法的确定

    经过10口井10000多幅岩屑图像的系统对比分析、研究，确认粒径为0.08-0.15mm的岩屑样品代表性最好，现场统一使用该粒级岩屑图像识别岩性，详细分析与粒径0.15-0.45mm结合。

1.3 岩屑图像识别方法

    普光地区陆相地层标志层分布稳定，厚度大，岩性特征明显。肉眼观察与图像色素识别参数如亮度、饱和度、色调等结合达到定量化识别。

    应用岩屑图像录井技术，实现了粉末状岩屑岩性的快速、准确识别。因岩屑只需过筛而不用清洗，更不用特殊处理，只需将样品置于摄像仪下，便随即获得岩屑清晰的 放大图像，立即便可进行准确的岩屑描述。由于软件预设了常规的岩屑描述内容、格式，简便了实际应用中部分操作环节，节约了时间，提高了时效和岩屑描述的准确性与规范性。

空气钻段岩屑自然伽玛解释岩性成果图  图2

2  岩屑自然伽玛录井技术

    取岩屑样100毫升放入铅质屏蔽罐，利用CNR-2型自然伽玛录井仪对岩屑样品的自然伽玛放射性强度进行测量。根据连续的地层自然伽玛曲线进行岩性识别与划分（图2）。

    通过多口井连续井段分析，整体来看，由于空气钻的岩屑极度破碎、混杂，检测值受环境和样品影响较大。砂泥岩界限不很明显，但对砂泥沉积旋回分析清晰，故仍可做为地质录井的一种参考手段。

3 空气钻地层气体综合解释技术

    空气不适合钻穿复杂流体储层。地层流体极易造成工程事故发生，烃类易引起燃爆，水层易泥包钻头，卡钻等。空气钻段一般只能见到零星油气显示，同时110-150方/分空气排量极大稀释地层显示，但循环介质背景值和已钻穿气层的叠加干扰却对气测检测值影响较小。

    目标区普光陆相地层，常压，油层、水层极少见，解释参数以现场参数为主，配合派生综合参数能够及时解释地层，达到有效评价气层潜力和能量（如下评价标注表）
 

     空气作为循环介质流速很快，地层流体（气体）可以很快从井底返到地面，对于气体检测时效性、精度有很高要求。气测录井优势之一就是能够连续不断地、及时地发现碳氢化合物，所以对于潜力层，应用新的解释方法是能够快速发现、准确评价的。

4  试验与应用

    技术形成后，重新大量选井，对单项及组合技术进行了试用和验证，进而修改和调整技术方法和解释方法。调试结束后，现场实际应用井4口，取得了良好的应用效果。

5  结论

    由于空气钻是新技术，目前录井装备是针对液态钻井液研制，一些重点技术受限明显，必须针对气体钻井的特点开发对应的现场录井技术才是适应快速钻井、支持钻井大提速的根本技术内容。

参考文献：

1、[美] William C.Lyons/Boyun Guo/Frank A.Seidel，《空气和气体钻井手册》
中国石化出版社；2006.8

2、李燕 高伟鹏等，《岩屑图像技术应用及信息库建立》中原地录处，2006。

3、佘明军等，《岩屑自然伽玛录井技术研究》中原地录处，2004。