水平井綜合錄井技術(shù)難點與解決對策探討

摘要：水平井鉆井作業(yè)過程中，利用各方資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行井眼軌跡的準(zhǔn)確導(dǎo)向、定位非常重要，MWD、或LWD雖然具有有效地地質(zhì)導(dǎo)向作用但由于自身儀器的不足，存在一定的盲區(qū)，而綜合錄井資料有及時、直觀、快捷的作用。綜合錄井在水平井鉆進(jìn)中的導(dǎo)向作用就是確定油層界線預(yù)測油層變化趨勢，能指導(dǎo)順利鉆進(jìn)。本文分析了水平井綜合錄井技術(shù)難點，闡述了相關(guān)解決對策。

關(guān)鍵詞：水平井;綜合錄井技術(shù);導(dǎo)向作用難點;解決對策

0???? 引言

水平井是井斜角達(dá)到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進(jìn)一定長度的井，井眼在油層中水平延伸相當(dāng)長一段長度。是增加油田產(chǎn)量的有效手段之一。一般來說，水平井適用于薄的油氣層或裂縫性油氣藏，目的在于增大油氣層的裸露面積。水平井的鉆井施工與直井相比有較大的風(fēng)險性，同時水平井鉆井也給現(xiàn)場地質(zhì)錄井工作帶來了極大的困難，這些因素都會在降低錄井資料的采集品質(zhì)、巖性和油氣層符合率的同時，削弱現(xiàn)場錄井對鉆井施工的地質(zhì)導(dǎo)向作用。因此利用綜合錄井資料指導(dǎo)水平鉆進(jìn)已成為地質(zhì)導(dǎo)向的重要手段。

1???? 綜合錄井技術(shù)的地質(zhì)導(dǎo)向原理

地質(zhì)導(dǎo)向的過程是互動的鉆井方式，地質(zhì)導(dǎo)向師利用高科技的隨鉆測井，隨鉆測量，定向工具及導(dǎo)向模型軟件，在水平井的鉆進(jìn)過程中不斷的調(diào)整最初的設(shè)計，指揮鉆進(jìn)的方向，將井眼軌跡調(diào)整到油藏最佳的位置，以達(dá)到最佳的產(chǎn)油（氣）或注水效果。地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，主體是LWD儀器本身。導(dǎo)向工程師先是結(jié)合油藏特點，建立地層模型，再利用LWD測量的各項參數(shù)，不斷修正模型，以期達(dá)到和實現(xiàn)地質(zhì)目的。水平段導(dǎo)向成功與否，直接影響水平井的鉆探效果，地質(zhì)導(dǎo)向的基本要求是使鉆頭軌跡在油層中上部順層經(jīng)過，盡量控制在目的層頂面1m之內(nèi)。隨鉆測井技術(shù)的測量信息滯后現(xiàn)象將大大地影響其導(dǎo)向效果，尤其是薄油層或碳酸鹽巖裂縫性油層。相比較而言，綜合錄井鉆時、巖屑、熒光、氣測錄井等資料的反映速度都快于隨鉆測井資料，能及時有效地反映隨鉆儀器測量盲區(qū)的地層巖性及其含油氣性情況。根據(jù)所鉆目的層（油層）鉆時、巖屑、熒光、氣測錄井等綜合錄井參數(shù)的表現(xiàn)特征，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和隨鉆測井資料，綜合錄井資料在水平井鉆進(jìn)中能真正起到地質(zhì)導(dǎo)向作用，指導(dǎo)井眼軌跡的正確導(dǎo)向。通過多口井錄井，我們總結(jié)出，水平井鉆井技術(shù)的成功運用必須解決兩個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)：一是確定井眼軌跡，即如何確保井眼軌跡按照設(shè)計軌跡延伸;二是確定井眼與油氣層相對關(guān)系，即如何及時了解和調(diào)整鉆頭軌跡，確保鉆頭在油氣層內(nèi)鉆進(jìn)。綜合錄井技術(shù)恰好就能解決這兩個技術(shù)環(huán)節(jié)。綜合錄井在水平井鉆進(jìn)中的導(dǎo)向作用主要通過以下幾個方面確定油層界線預(yù)測油層變化趨勢，指導(dǎo)水平鉆進(jìn)。

鉆時錄井：實時反應(yīng)地下巖石的可鉆性，而鉆時曲線是巖屑描述過程中的進(jìn)行巖性分層的重要參考資料，于因而可以根據(jù)鉆時曲線來推測地層巖性及鉆頭位置。

氣測錄井：在鉆入和鉆出油氣層時，氣測錄井曲線和數(shù)據(jù)會發(fā)生變化，在其他情況下氣測曲線及數(shù)據(jù)特征保持穩(wěn)定。

巖屑錄井：在鉆井過程中，地質(zhì)人員按照一定的取樣間距和遲到時間、連續(xù)收集巖屑實物，以聞油氣味、看顏色、熒光滴照、系列對比等手段快速判斷油氣顯示。通過連續(xù)觀察、描述含油巖屑及其百分含量的變化來判斷井眼軌跡是否在油層中延伸。

定量熒光錄井：它是建立在巖屑巖心和井壁取心錄井基礎(chǔ)上，對油氣的檢測靈敏度高能在現(xiàn)場迅速發(fā)現(xiàn)并且初步定量評價儲集層。儲集層內(nèi)流體性質(zhì)相同、油質(zhì)相同，定量熒光譜圖形狀相同、熒光強(qiáng)度相同、熒光級別相同。

氣相色譜錄井：不同的儲集層其氣測值全烴曲線和濕度比平衡比特征比的曲線各不相同在目的儲集層鉆進(jìn)時曲線和數(shù)值保持穩(wěn)定一旦偏離目的層曲線和數(shù)值就會發(fā)生變化利用這個特征進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。

2???? 水平井綜合錄井技術(shù)難點

2.1? 巖屑的鑒別比較困難

受水平井結(jié)構(gòu)特點和新的鉆井工藝的影響，由于PDC鉆頭的使用，巖屑的鑒別極其困難。綜合作用使錄井中的巖屑細(xì)小，甚至撈不到真巖屑。進(jìn)而增加了巖屑描述的難度，直接影響了巖屑描述的準(zhǔn)確性，使巖屑錄井工作根本無法按常規(guī)方法進(jìn)行。

2.2? 巖屑熒光顯示強(qiáng)弱與巖屑所含油氣多少有關(guān)

由于被PDC鉆頭破碎的巖屑明顯偏小、偏細(xì)熒光顯示也會偏弱。另外，水平井鉆井施工中在進(jìn)入造斜段后加入的原油潤滑劑、消泡劑等多種泥漿材料，使現(xiàn)場氣測異常真假難辨，造成熒光假顯示、氣測假異常等，極大地影響熒光錄井、氣測錄井的作用，不能反映地層的含油氣情況。

2.3? 鉆時資料的真實性下降。

井下情況的復(fù)雜化使得鉆時資料的真實性下降，綜合錄井儀的工程參數(shù)檢測和異常預(yù)報難度加大。這就要求綜合錄井人員應(yīng)以高度的責(zé)任心和準(zhǔn)確的判斷能力及時進(jìn)行工程異常預(yù)報，保證鉆探施工的安全性。

3???? 解決對策

3.1? 現(xiàn)場錄井人員在熟悉區(qū)塊的構(gòu)造、地層及巖性特征，吃透鉆井與地質(zhì)設(shè)計的同時，還要結(jié)合所鉆探區(qū)塊的鄰井資料，通過認(rèn)真分析各項參數(shù)的變化，及時卡準(zhǔn)目的層后，再根據(jù)其實鉆情況重新調(diào)整靶窗位置。

3.2? 確保細(xì)小巖屑的撈取質(zhì)量。細(xì)小巖屑的接樣、撈取、洗樣應(yīng)嚴(yán)格按照巖屑錄井操作規(guī)程進(jìn)行，首先接樣盆放置位置要適當(dāng)，以能連續(xù)接到從震動篩上濾出的新鮮細(xì)小真巖屑為宜，并根據(jù)震動篩實際返砂情況，靈活調(diào)整接樣盆的位置。其次接樣盆接滿后應(yīng)盡快取樣，巖屑采集、取樣應(yīng)嚴(yán)格按照二分法或四分法均勻采集，確保巖屑樣品的代表性，并取樣后多余的巖屑清理干凈。在洗樣的過程中應(yīng)采用小水流、輕攪拌，稍微沉淀后倒混水換清水的辦法，從而保證巖屑樣品的數(shù)量和代表性。

3.3? 由于水平井存在巖屑沉積床，在描述巖屑時，應(yīng)參考鉆井參數(shù)的變化，分析巖屑成分改變是由巖層變化引起的，還是由巖屑沉積床的形成或破壞造成的。實踐證明，在同一個鉆頭鉆進(jìn)的井段內(nèi)，可以不考慮鉆井參數(shù)的變化，直接用DC指數(shù)劃分砂泥巖層，數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，容易掌握，上下可對比性較強(qiáng)。另外，扭矩曲線也可應(yīng)用于輔助判斷巖性，具體描述時可靈活應(yīng)用。

3.4? 加密測定遲到時間。通過實物校正對遲到時間進(jìn)行加密測定，并對綜合錄井儀遲到時間及時修正，保證巖屑準(zhǔn)確取樣。綜合錄井儀的遲到時間是計算的理論值，實際上由于井眼復(fù)雜不規(guī)則、泥漿泵工作效率及鉆井液排量等因素的影響，實測遲到時間與理論計算時間往往存在較大差異，所以在巖屑撈取的過程當(dāng)中，應(yīng)通過加密實測遲到時間，不斷修正巖屑的上返時間，以保證巖屑撈取的時間盡可能準(zhǔn)確。

3.5? 氣測錄井與巖屑錄井互補，進(jìn)行油氣顯示綜合解釋。氣測錄井是發(fā)現(xiàn)和評價油氣的直接有效手段，水平井鉆井中使用的油基鉆井液使得氣測全烴基值升高，但基值相對穩(wěn)定，在未進(jìn)目的層之前可以以此作為整體氣測基值。在水平鉆進(jìn)中，一旦甲烷、乙烷等輕組分出現(xiàn)或升高時，則可判斷進(jìn)入油氣層。在綜合分析過程中，氣測異常需要巖屑熒光實驗來證實，同時巖屑熒光實驗因氣測異常而更有針對性，兩者綜合分析可落實油氣顯示情況。

4???? 結(jié)語

在水平井作業(yè)過程中，綜合錄井資料可以作為隨鉆測井的補充，能夠迅速的發(fā)現(xiàn)所鉆地層的變化情況，以對井身軌跡進(jìn)行有效控制，使得實鉆軌跡沿設(shè)計和預(yù)測趨勢發(fā)展，以達(dá)目標(biāo)點，而且使井眼光滑暢通，有利于攜砂、清除巖屑、保證鉆進(jìn)安全。

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作者簡介：

鄭緒亭（1969年9月出生），男，技師，從事油氣勘探現(xiàn)場綜合錄井技術(shù)工作.