[发明专利]石油钻井液伽玛辐射随钻录井方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井液伽玛辐射随钻录井方法，尤其涉及石 油钻井现场地质录井工程中的钻井液录井技术。

背景技术

石油地质钻井液录井技术的传统方法中没有钻井液伽玛辐射分 析。在石油钻井现场地质录井工程中，目前已有随钻伽玛辐射检测的 录井方法。但在国内外这些方法无一例外地都是针对石油钻井过程中 由钻井液携带而返出地表的岩屑伽玛辐射检测。岩屑伽玛辐射检测的 技术缺陷一是必须通过岩屑的定点的、间断的采样，一包一包岩屑样 品的辐射检测来实现，无法知道地层伽玛辐射的连续变化，有效地了 解地层的纵向关系；二是大量采集岩屑样品有困难，即便按照行业技 术规范需采集500克样品，其样品的伽玛辐射剂量也极其微弱，有时 甚至小于空间辐射的本底值；三是随着钻井技术和工艺的发展，岩屑 破碎程度极高，岩屑极其细微，很难分辨岩屑粉末的真伪，难以准确 通过岩屑来了解地层的伽玛辐射性质。因此，岩屑伽玛辐射检测在大 多数情况下难以满足录井工程中判断地层性质的地质要求。

事实上，地层的伽玛辐射来源于地层中的钾、钍、镭三个系列的 天然元素。而辐射量反映地层的性质(包括化学成分、物性等)和地 层的地质属性(地质年代、地球化学相等)。其中，无论是测井技术 或是录井技术，伽玛辐射测量基本上都是针对地层中含量最多的⁴⁰K， 而⁴⁰K通常均是以钾盐的形式存在于地层中。钾盐在钻井过程中，往 往都能溶解于水基钻井液，因此，检测钻井液伽玛辐射值的变化，对 于分析所钻遇地层的伽玛辐射量有着极大的意义。

发明内容

本发明目的在于，提供一种石油钻井液伽玛辐射随钻录井方法， 该方法是建立钻井液出口流动的封闭检测环境，避免空间辐射的本底 干扰、在铅屏蔽管道上合理安置碘化钠检测器，接受伽玛自然辐射量、 铅屏蔽管道清障与维护、伽玛辐射数据与图谱的采集、伽玛辐射数据 的分析与处理和计算机软件智能解释六个步骤完成。通过该方法钻井 液的伽玛辐射检测的技术优势表现在：钻井液在钻井过程中是一个闭 环的动态循环体，所检测的伽玛辐射变化可以是连续的、在线的，无 需定点或定时取样分析；采用本发明的铅管屏蔽体中作流动屏蔽检 测，可以最大限度地避免空间伽玛辐射干扰，大幅度提高检测精度； 不受钻屑(岩屑)大小影响，克服岩屑真伪难辨的困难。本发明在石 油录井工程中有加大的推广远景。

本发明所述的一种石油钻井液伽玛辐射随钻录井方法，按下步骤 进行：

a、建立钻井液出口流动的封闭环境，制作钻井液出口流动的铅 屏蔽管道，将铅屏蔽管道横向置放于钻井液出口导流槽内，安放位置 须确保钻井液能够淹没铅屏蔽管道；

b、在步骤a铅屏蔽管道上安置碘化钠探头检测器，接受伽玛自 然辐射量；

c、当石油钻机在起下钻作业期间，应及时将铅屏蔽管道吊升出 钻井液出口导流槽，并及时清理淤积物和避免钻井液干结在碘化钠探 头检测器的碘化钠晶体的端窗口；

d、连续采集钻井液伽玛辐射量的数据及图谱；

e、钻井液伽玛辐射值与地层实际辐射值之间，找出对应关系， 通过在钻遇地层的时间，与钻井液返出地面的时间之间算出对应关 系，以及钻井液辐射剂量与地层辐射剂量的倍率两个方面的数据处 理，分析钻遇地层的伽玛辐射特性；

f、处理后的钻井液伽玛辐射数据，由录井专用的计算机解释软 件编制成解释图件，与相关的录井信息一起，完成地层的综合解释。

步骤a中铅屏蔽管道是由钻井液进口(1)、探头安装口(2)、铅 管(3)、探头安装管(4)、喇叭口(5)组成，其中探头安装管(4)固 定在铅管(3)的中部，探头安装管(4)的顶端为探头安装口(2)，铅 管(3)前端的喇叭口(5)为钻井液进口(1)。

步骤b中碘化钠探头检测器的碘化钠晶体直径不小于5mm，碘化 钠探头检测器的探头管尾端应高于钻井液出口导流槽，探头与探头管 环空填充密封胶或密封圈。