天涯 发表于 2013-2-25 13:57:13

地质录井发展简史


纵观世界录井技术的发展,都经历了手工作业向仪表化过渡与发展的过程。中国是世界最早发现和利用天然气的国家。相伴古代深井凿井技术发展,录井技术应运而生,成为世界上创用录井的始祖。
      中国开采利用天然气和凿井求盐的历史源远流长,最早可以追溯到秦汉时期。久负盛名的自流井气田,自汉晋时期井盐生产则有之,到唐代已具规模,至北宋时期已成为四川名产地。公元656 年,侏罗系浅层天然气已有所发现,主要经历了13 世纪至19 世纪的开采时期。自流井天然气和盐卤的开采、利用都是很独特的。最先是从地面盐泉或气苗处,用人工开凿“大口井”开采,气或水枯竭,再往下凿,循此往复开采一层,加深一层,有的“大口井”已深愈五十余丈,人力开凿已不胜重荷。随着冶炼技术的发展推动了顿钻(“小口井”)技术的变革。早在11 世纪中叶,北宋庆历、皇佑(公元1041~1053年)年间,“蜀始创用‘筒井’,用圆刃锉如盌大,深者数十丈,以巨竹去节,牝牡相衘为井,以隔横入淡水,则碱泉上......”(引至苏轼《东坡志林》)。卓筒井开创了“小口井”深井掘进的新纪元。据宋李心《建炎以来系年要录》记载,到公元1129 年前后,四川地区有凿井的30 个州县中,就有17 个推广了卓筒井。卓筒井发祥于四川井研,发展完善于自流井。然而,卓筒井的兴起不同于人工开凿大口井:一是要清除顿钻“锉小井”的岩屑;二是必须掌握井深所在岩层,才能钻达预计的“建功”层位。由此,伴随卓筒井的发展,出现了“扇泥筒”录井。

      据《四川盐法志》卷二“盐井图记”篇记载,“锉井初,则灌水凿之。及二三丈许,泉四出,不用灌水,无论大小钎触处尽为泥水。每凿一二尺,起钎,用竹筒一,约丈余,通节,以绳系其梢,筒下以皮钱掩其底,操绳以缩皮,泥水翕入,浥满提出,渐尽,复下钎凿焉。”用竹筒扇泥的作用,首先在于清除井底岩屑;其次是录井。据《自流井记》记载:“凡凿井需审地中之岩,井锉初下为红岩,次为瓦灰岩,次黄姜岩,见油。次草白岩,次黄沙岩,见草皮火。次青沙岩,次白沙岩,见黄水。次煤炭岩,次麻箍岩,次黑烟岩,次绿豆岩,见黑水。凡井,诸岩不备见,唯黄姜、绿豆必有之(图1-1)......”。如此生动形象的记叙,一是指出,“诸岩不备见”,反映了陆相地层横向变化大的特征;二是指出“唯黄姜、绿豆必有之”,即下侏罗统“东岳庙灰岩”与中三叠统雷口坡组底“绿豆岩”标准层,沿用至今,作为四川盆地的区域标准层,可谓先民的伟大发现。

      用于凿井的原始井口记录——“井(岩)口簿”,大量记载了钻遇“横缝”、“立缝”的地质现象。据《四川盐法志》记载:“泥孩儿专为试走岩(注:系指地层垮塌),其名盖承木孩儿云,其形制则殊。凿井最忌走岩,漏白水。然少能免此者,其要在能补(注:时称补腔,以防塌)......。然走岩何方,以及白水之多寡不知也,于是以此试之(曰试腔)。百年前相传用木孩儿,今改用泥孩儿(曰泥娃娃),削木为杵,长可三、四尺,半傅泥,外束以麻,大与井眼相岩而稍缩。度绠悬而下,至走岩处顿许时取出,视其湿即知其方,湿宽者则知其腔大,湿深者即知其水力劲,然后据以补之”。通过大量的“试腔”,发现并认识了地层中的“横缝”和“立缝”,进而掌握了“立缝见火”,“横缝见水”的规律性。

      现代手工地质录井是近代百年来一直沿用至今,并对油气勘探起到重要的基础作用。

      现代综合录井技术是以上世纪30 年代末气测仪出现而起步的。经过钻井参数仪过渡发展,到80年代逐步形成了随钻录井(LWD)、随钻测量(MWD)、随钻地震(SWD)等;随着物理、化学分析技术、网络技术和电子学、计算机技术的飞跃发展,以集成化的综合录井技术、网络技术和信息分析技术为特征的综合录井仪正不断向前推进。

      我国现代综合录井技术起步较晚,自70 年代上海SQC-701 气测录井仪问世,才取代了简易气测仪。80 年代引进国外综合录井仪并研制和开发了ZZL-1 型综合录井仪。90 年代发展到无二次仪表的智能化录井仪及联网录井仪,缩短了与世界的差距。与此同时,地化录井、定量荧光录井等技术得到蓬勃发展,日愈显示出在油气勘探开发中的重要作用




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