錄井技術在重點探井鉆井取心中的應用

孫江虹 文佳

摘 要：華北冀中探區重點探井一般設有鉆井取心任務，取心層位較深、巖性復雜特殊、不均質性較強，地層軟硬互層，具有儲層膠結疏松、裂縫溶洞發育等特征，取心難度增加，以致造成巖心收獲率降低。取心層位卡取，取心鉆進監測及巖心描述是地質錄井的重要任務，巖心質量優劣關系著取心收獲率，充分發揮鉆時錄井、巖屑錄井、定量熒光錄井、綜合錄井、巖心薄片及碎屑巖熒光薄片實驗室化驗分析對取心鉆井的監測和指導作用，增強錄井技術取心事故判斷預報水平，以最低的取心成本，最短的周期，提高鉆井取心成功率，對推進油田隱蔽油氣藏勘探開發進程意義重大。

關鍵詞：圈閉;鉆井取心;綜合錄井;取心收獲率

0 前言

在油氣田勘探開發過程中，為了尋找圈閉內有機烴成熟生油層及具工業開采價值的有利儲層，往往要進行鉆井取心，通過巖心分析，了解地層時代，生儲蓋組合，烴源巖母質類型、豐度、演化程度及儲集層巖性。華北冀中探區重點探井一般都有鉆井取心任務，取心層位深度較深、巖性復雜特殊、不均質性較強，地層軟硬互層，具有儲層膠結疏松、巖石破碎、裂縫溶洞發育等特征，以致巖心收獲率低。巖心資料是計算儲量最直接、最有效的辦法，因此，卡準取心層位，提高巖心收獲率，保證巖心質量成為現場錄井的迫切難題。巖屑錄井不但能識別巖石組成成分，結構，還可以發現直接含油氣顯示;定量熒光是發現微弱油氣顯示的最好手段，對判斷儲層流體性質具有獨到的作用;綜合錄井工程監測，能及時發現鉆井工程參數的變化，對鉆井取心事故起到預警功能。錄井技術對降低取心事故率，提高巖心收獲率，保證隨鉆井錄井監測，對油田勘探開發后期發現新有利區塊，隱蔽油氣藏都具有十分重要的意義。

1 錄井主要技術在探井復雜地層鉆井取心施工中的作用

1.1鉆時錄井

鉆時是鉆進單位深度所需的時間，是巖石可鉆性的反映。可用來識別巖性，劃分儲層進行地層對比。在取心鉆進時，通常記錄微鉆時，用0.25米或0.5米間距的鉆時來判斷巖性，這樣可發現薄層或夾層，尤其是裂縫發育或溶洞。

1.2巖屑錄井

巖屑被鉆頭所破碎的巖石碎屑，巖性是巖石顏色、成分及含油氣級別的定名。泥巖、砂巖、砂礫巖、灰巖、白云巖等復雜巖性雖受PDC取心鉆頭的影響，巖石碎細，目眼識別困難。通過觀察巖屑，可了解巖性和含油氣顯示。巖性與鉆石具有很好的相關性，一般膠結疏松的砂巖，鉆時較小;致密堅硬的灰巖、礫巖，鉆時會變大。

1.3綜合錄井工程監測技術

取心下鉆時，監測大鉤負荷的變化，判斷是否存在井眼不規則、下鉆遇阻現象;至井底一個單根前，大排量循環鉆井液，觀察巖屑返出量，判斷是否有井底沉沙，發現井眼不暢通，應立即通知井隊，進行合理處理。切不要讓井隊盲目操作，嚴禁猛剎猛放，下鉆宜分段循環鉆井液，下鉆遇阻超過30KN應立即取出取心筒進行通井;至井底前一個單根時，排量由小到大循環，接近井底0.5-1米處〔1〕，大排量充分循環清洗井底后，停泵并上提多次甩動鉆具，以便甩凈內筒贓物，利于樹心。

取心鉆頭下至井底，錄井要和鉆臺指重表調校一致，校正好與起鉆前鉆壓相同時的方入，并做好記錄，同時根據入井鉆具，計算理論方入與實際是否存在誤差。

錄井儀器工程師緊密監視泵壓有無異常，若泵壓升高后居高不降，及時給予司鉆提示。樹心最為關鍵點，要司鉆做到“一輕二慢三均勻”，取心鉆進中，監測是否有停泵、停轉或上提鉆具的情況，發現后及時警告司鉆立即糾正錯誤操作。鉆壓一般保持在30-80KN為宜〔2〕，現扭矩變小、大鉤負荷下降不回升異常時，錄井應立即做出預報，分析可能原因，建議井隊及時調整鉆井參數，防止堵心和磨心。

鉆完取心進尺，磨心、割心時，懸重應該先升高30-50KN又立即恢復原值， 待鉆壓回零值后，錄井要馬上記量出心方入，以便計算取心進尺。

1.4定量熒光錄井

通過定量熒光分析參數相當油當量和油性指數，便可了解儲層含油氣豐度，區分原油性質。這對出筒巖心含油氣觀察非常有利，更便于嚴重破碎巖心與顯示層的合理歸位。

1.5巖石薄片、熒光薄片化驗分析資料的應用

巖心出筒后，對于含油氣顯示的巖心，探井往往需要劈取樣品密封保存，進行巖心含油性實驗室熒光薄片的分析，還要進行巖石薄片的分析，深入了解巖石結構，膠結物成分，化石、裂縫發育、填充物以及孔隙分布狀態等。是研究沉積相，地層時代，進行地層對比的堅實基礎。

2 卡準取心層位地層對比

卡準取心層位是取心的首要前提，只有按設計取心原則，滿足取心要求的有效巖心，才是一切的根本。

2.1鉆前鄰井地層對比

開鉆前，收集鄰井錄井、測井及試油等資料，了解施工區塊構造地質背景，地層及巖性特征，是否有標志層，特殊巖性層做地層對比依據，一定要進行地質詳細交底。

2.2隨鉆縱向地層對比

鉆進中，還要進行隨鉆縱向對比，每打一段就對比一段，從特殊巖性、標志層入手，據巖性組合特征對比;如果沒有可參考的標志層標準層，可根據沉積韻律原理，按沉積旋回，沉積厚度相近規律進行地層對比。地質情況復雜時，與設計出入較大，可申請中途電測對比，目的就是追蹤、逐漸逼近取心層位，預測取心層段位置。

進入鉆井取心目的層，遇鉆時加快或氣測異常，應立即停鉆循環，防止因疏忽大意，邊打邊看而鉆穿取心目的儲層，延誤最佳時機。

3 取心鉆井中的錄井監測應用

常見的取心事故類型主要有堵心、卡心、磨心、鉆具刺及井漏等事故，其在錄井曲線上的反映特征也較明顯，只要密切監視，發現及時，合理優化鉆井參數、選取適合地層特點的鉆頭類型，就會最大限度地降低取心作業風險。

3.1堵心及原因分析

復雜地層取心，堵心、卡心是最為常見的事故，巖心在鉆具振動下開裂、破碎，產生堆積擠壓，使巖心無法入筒〔3〕。巖心爪及軸向間隙之間堵心，是由于此處有臺階，巖心爪內表面設計的淺槽摩擦阻力大;內管中間某一位置產生卡心，是由于內筒較長，孔徑小，內表面粗糙度較大。

3.2取心鉆進中錄井監測參數異常特征、事故原因及預報

如果鉆時突然成倍增加，井口返出巖屑量減少，變細呈粉砂狀。一般是由于巖心受卡，入筒巖心受阻產生磨心，導致鉆速快、而入筒巖心成功率低的現象。如果鉆時逐漸增加，可能是地層軟硬變化或鉆頭切削刃磨鈍壽命終結所致，錄井應具體分析異常原因，作出合理判斷，妥善預報。

4 結論

本文對鉆前卡層、取心鉆進、出心描述關鍵環節展開論述，結論如下：

（1）取心層位卡取，巖心描述是地質錄井的重要任務，巖心質量優劣關系著取心成功。

（2）冀中探區探井取心任務較多，要求也較高，但取心層位較深，地層復雜多變，巖性均質性較差，橫向鄰井對比性不好，增加了鉆井取心難度。

（3）對取心鉆進，錄井側重于卡層和巖心描述，往往忽視取心鉆進過程中工程參數異常的變化分析，同時再加上井隊施工方人為操作不當，取芯鉆頭及巖心工具不匹配，造成取心收獲率低的結果。因此，加強綜合錄井鉆井工程參數監測水平，提高分析判斷能力是當務之急。

參考文獻：

〔1〕付常春，楊保健等。渤海油田特殊地層取心技術優化及應用〔J〕。鉆采工藝，2019，42（2）：118-120。

〔2〕李讓，王興武。西部超深井鉆井取心技術實踐與認識〔J〕。鉆井工程，2011，8（1）：42。

〔3〕李鑫森，李寬等。復雜地層取心鉆進堵心原因分析及其預防措施〔J〕。探礦工程（巖土鉆掘工程）2018，45（12）：12-13。