CN103527079B - 一种放置作为震源的炸药的井的钻井方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种放置作为震源的炸药的井的钻井方法，所述钻井方法包括：确定地震勘探区域内的最佳爆炸岩性和炸药量；确定最浅井深值和最深井深值；进行钻井，当井的深度达到最浅井深值时，对最浅井深值处的岩层进行采样，确定最浅井深值处的岩层的岩性；当最浅井深值处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，继续钻井；当继续钻井的深度达到预定值时，对井的当前深度处的岩层进行采样，确定井的当前深度处的岩层的岩性；当井的当前深度处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，继续钻井；当井的当前深度处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时，停止钻井。本发明对岩层的岩性进行实时分析，根据岩性情况现场确定钻井的深度，使炸药产生的地震波能量更强，频率更高。

Description

一种放置作为震源的炸药的井的钻井方法

技术领域

本发明属于地球物理勘探技术领域，更具体地讲，涉及炸药震源在井中爆炸位置优选的技术方法。

背景技术

在地震勘探中，常用的震源有炸药震源、可控震源、空气枪三类，炸药震源和可控震源主要在陆地上使用，空气枪主要在水中使用，炸药震源由于施工方便成为陆地上地震勘探的主要震源。炸药震源是通过将炸药放置在一定深度的井中进行爆炸来产生震动，并形成地震波。

因此，采用炸药震源时，需要在地面下打一定深度的井。通常，放置炸药的井的深度在几米至几十米之间，放置炸药的井的深度与所使用的炸药量多少、地表层含水条件、地表岩性等因素有关。对于放置炸药的井的钻井深度的选择非常重要，如果放置炸药的井的钻井深度合理，在使用炸药量相同的情况下，炸药爆炸产生的效果会有较明显提高，炸药爆炸产生的地震波能量更强，频率更高。

现有的钻井方法可以分为两种，一是根据近地表速度结构的钻井方法，应用微测井、小折射等近地表调查技术，建立近地表地层的速度结构模型，将近地表的地层分为低速层、降速层、高速层（或低速层、高速层），并在钻井过程中将钻井深度确定在高速层内3至5米处。这种钻井方法确定的钻井深度，在不同地震勘探位置随着近地表速度结构的变化而不同，这种钻井方法常常使用在近地表速度结构变化较大区域，如西北黄土塬和沙漠区域。

一是根据使用的炸药量和地表岩性的钻井方法，这种钻井方法常常在近地表速度结构和地表岩性变化不大地区，在钻井过程中根据炸药量大小和地表岩性在相对固定的钻井深度处中放置炸药，如在四川盆地，泥岩出露区普遍在15米钻井深度处放置炸药，灰岩出露区在18米钻井深度处放置炸药。

以上两种方法，对于近地表速度结构变化不大，但地表岩性变化较大的区域难以满足钻井需求。如在四川盆地中部，大部分近地表地层为侏罗系砂岩和泥岩互层，在15米厚度内，有多层砂岩和多层泥岩交替出现，并且在不同地震勘探位置砂岩和泥岩的厚度不一致。由于泥岩爆炸效果明显优于砂岩，所以在该地区通常希望放置炸药的井的钻井深度能确定在泥岩中。但是，由于该区侏罗系砂岩和泥岩互层单层厚普遍较薄，并且速度差异较小，使用近地表调查技术很难精确反映砂岩和泥岩互层的情况，很难根据近地表速度结构的钻井方法确定钻井的深度，根据经验，一般都是采用一种折中的方法，统一在钻井深度为15米处的井中放置炸药。

但是使用固定井深会导致两方面的问题，一是，炸药爆炸点有时在砂岩中，有时在泥岩中，不能保证每炮的爆炸效果；二是，钻井成本较高。

发明内容

本发明的目的是在钻井过程中，对井的当前深度处的岩层的岩性进行实时分析，根据岩性情况，现场确定钻井的深度，使炸药产生的地震波能量更强，频率更高。

本发明的一方面提供一种放置作为震源的炸药的井的钻井方法，所述钻井方法包括：（1）确定地震勘探区域内的最佳爆炸岩性和炸药量；（2）确定最浅井深值和最深井深值；（3）进行钻井，当井的深度达到最浅井深值时，对最浅井深值处的岩层进行采样，确定最浅井深值处的岩层的岩性；（4）当最浅井深值处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，执行步骤（5）：继续钻井；（6）当继续钻井的深度达到预定值时，执行步骤（7）：对井的当前深度处的岩层进行采样，确定井的当前深度处的岩层的岩性；（8）当井的当前深度处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，返回执行步骤（5）；（9）当井的当前深度处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时，停止钻井。

此外，当最浅井深值处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时，停止钻井。

此外，当在执行步骤（5）的过程中井的深度达到最深井深值时，停止钻井。

此外，根据最佳爆炸岩性和炸药量确定最浅井深值。

此外，根据最差爆炸岩性和钻井成本确定最深井深值。

此外，岩层的采样方式为钻井取芯采样和钻井循环液采样。

此外，确定岩层的岩性的步骤包括：

（a）通过钻井循环液对岩层进行采样，判定岩层是否为最佳岩层；

（b）当岩层是最佳岩层时，通过钻井取芯采样对岩层的岩性进行分析，确定岩层的岩性。

根据本发明的放置作为震源的炸药的井的钻井方法，通过在钻井过程中，对井的当前深度处的岩层进行实时采用分析，确定岩层的岩性，并根据井的当前深度处的岩层的岩性确定钻井的深度，解决了由于炸药震源井中的岩性交替变化，难以确定钻井深度的难题，有利于提高地震资料的信噪比和地震波频率，进而提高地震勘探的精度。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的放置作为震源的炸药的井的钻井方法的流程图。

具体实施方式

现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。

图1是示出根据本发明的实施例的放置作为震源的炸药的井的钻井方法的流程图。

参照图1，在步骤101中，确定地震勘探区域内的最佳爆炸岩性和炸药量。这里，本发明的震源为炸药震源，可以使用各种现有方法或经验值来确定地震勘探区域内的最佳爆炸岩性和炸药量。

接下来，在步骤102中，确定最浅井深值和最深井深值。这里，可以通过现有方法确定最浅井深值和最深井深值。例如，可以根据最佳爆炸岩性和炸药量确定最浅井深值，根据最差爆炸岩性和钻井成本确定最深井深值。

然后，在步骤103中，开始进行钻井作业并随之检测钻的井的深度值，当井的深度达到最浅井深值时，对最浅井深值处的岩层进行采样，确定最浅井深值处的岩层的岩性。当最浅井深值处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时，停止钻井。钻井岩层的采样方式为钻井取芯采样和钻井循环液采样。

确定岩层的岩性的步骤包括：（a）通过钻井循环液对岩层进行采样，判定岩层是否为最佳钻井岩层；（b）当岩层是最佳岩层时，通过钻井取芯采样对岩层的岩性进行分析，确定岩层的岩性。

具体地讲，本发明实施例在地震勘探区域内，对放置作为震源的炸药的井进行钻井作业，首先根据最佳爆炸岩性和炸药量确定了最浅井深值，当井的深度达到最浅井深值时，通过钻井循环液对最浅井深值处的岩层进行采样，对最浅井深值处的岩层采样样本的颜色和颗粒进行分析，初步判定最浅井深值处的岩层是否为最佳岩层；当最浅井深值处的岩层是最佳岩层时，通过钻井取芯采样对最浅井深值处的岩层的岩性进行分析，确定最浅井深值处的岩层的岩性是否为最佳爆炸岩性。当最浅井深值处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时，停止钻井。当最浅井深值处的岩层不是最佳岩层时，执行步骤104：继续钻井并随之检测钻的井的深度值，无需再对最浅井深值处的岩层的岩性进行分析。

当最浅井深值处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，执行步骤104：继续钻井并随之检测钻的井的深度值。根据本发明实施例，如果当最浅井深值处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时停止钻井，并在此时最浅井深值处的井中引爆炸药震源，则获得的地震波能量较弱，频率较低。

当继续钻井的深度达到预定值时，执行步骤105：对井的当前深度处的岩层进行采样，确定井的当前深度处的岩层的岩性。

具体地讲，本发明实施例在地震勘探区域内，对放置作为震源的炸药的井进行钻井作业，当最浅井深值处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，继续钻井，本发明对钻井的深度设置预定值，当继续钻井的深度达到预定值时，通过钻井循环液对井的当前钻井深度处的岩层进行采样，对井的当前钻井深度处的岩层采样样本的颜色和颗粒进行分析，初步判定井的当前钻井深度处的岩层是否为最佳岩层；当井的当前钻井深度处的岩层是最佳岩层时，通过钻井取芯采样对井的当前钻井深度处的岩层的岩性进行分析，确定井的当前钻井深度处的岩层的岩性是否为最佳爆炸岩性。

当井的当前深度处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，返回执行步骤104：继续钻井并随之检测钻的井的深度值。根据本发明的实施例，当井的当前深度处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，继续钻井，并且当继续钻井的深度再次达到预定值时，确定井的下一个深度处的岩层的岩性是否为最佳爆炸岩性，如果井的下一个深度处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性，则继续钻井，如此反复。

当井的当前深度处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时，执行步骤106：停止钻井。本发明实施例在地震勘探区域内，对放置作为震源的炸药的井进行钻井作业，在继续钻井过程中，当井的当前深度处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时，停止钻井。此时，当井的当前深度处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时的井的深度即为放置作为震源的炸药的井的最佳钻井深度，在此时的钻井深度处引爆炸药震源，获得的地震波能量更强，频率更高。

此外，当在执行步骤104的过程中井的深度达到最深井深值时，执行步骤106。如上所述，本发明实施例在地震勘探区域内，对放置作为震源的炸药的井进行钻井作业，根据最差爆炸岩性和钻井成本确定最深井深值，在继续钻井过程中，当井的深度达到最深井深值时，停止钻井。如果当井的深度达到最深井深值时，仍继续钻井，将提高钻井成本，而且炸药震源产生的爆炸效果也会降低。因此，本发明的实施例在井的深度达到最深井深值时，停止钻井，将最深井深值处的钻井深度作为放置作为震源的炸药的井的最佳钻井深度。

本发明的放置作为震源的炸药的井的钻井方法，通过对井的当前深度处的岩层进行实时采用分析，确定岩层的岩性，并根据井的当前深度处的岩层的岩性确定钻井的深度，解决了由于炸药震源井中的岩性交替变化，难以确定钻井深度的难题，有利于提高资料信噪比和频率，进而提高地震勘探的精度。

本发明适用于炸药震源地震勘探，震源井中的岩性交替变化较快，并且不同岩性对爆炸效果影响较大的地区。

本发明在地表复杂的高精度地震勘探区域应用前景较为广泛。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (7)

1.一种放置作为震源的炸药的井的钻井方法，所述钻井方法包括：

（1）确定地震勘探区域内的最佳爆炸岩性和炸药量；

（2）确定最浅井深值和最深井深值；

（3）进行钻井，当井的深度达到最浅井深值时，对最浅井深值处的岩层进行采样，确定最浅井深值处的岩层的岩性；

（4）当最浅井深值处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，执行步骤（5）：继续钻井；

（6）当继续钻井的深度达到预定值时，执行步骤（7）：对井的当前深度处的岩层进行采样，确定井的当前深度处的岩层的岩性；

（8）当井的当前深度处的岩层的岩性不是最佳爆炸岩性时，返回执行步骤（5）；

（9）当井的当前深度处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时，停止钻井。

2.根据权利要求1所述的钻井方法，其中，当最浅井深值处的岩层的岩性是最佳爆炸岩性时，停止钻井。

3.根据权利要求1所述的钻井方法，其中，当在执行步骤（5）的过程中井的深度达到最深井深值时，停止钻井。

4.根据权利要求1所述的钻井方法，其中，根据最佳爆炸岩性和炸药量确定最浅井深值。

5.根据权利要求1所述的钻井方法，其中，根据最差爆炸岩性和钻井成本确定最深井深值。

6.根据权利要求1所述的钻井方法，其中，岩层的采样方式为钻井取芯采样和钻井循环液采样。

7.根据权利要求6所述的钻井方法，其中，确定岩层的岩性的步骤包括：

（a）通过钻井循环液对岩层进行采样，判定岩层是否为最佳岩层；

（b）当岩层是最佳岩层时，通过钻井取芯采样对岩层的岩性进行分析，确定岩层的岩性。