地質錄井在水平井鉆井施工中的導向作用分析

秦 海

（大慶鉆探工程公司地質錄井一公司采集二大隊，黑龍江大慶163000）

1 概述

隨著我國大部分油田已進入開發中后期，主力油層開發效益越來越低，開發目標多進入薄互層等油層，開發難度大，為了提升開發的邊際效益，水平井應用越來越普遍。此外，非常規油氣藏成為研究熱點，頁巖油、頁巖氣、致密氣等非常規油氣資源開發難度大，普通直井開發效益有限，水平井由于具有較長水平段，能夠在儲層中穿行較大距離，增加了井眼與儲層接觸面積，控油范圍增大，能夠顯著提升開發效益，在非常規油氣藏開采中水平井應用越來越普遍[1-2]。但水平井井身結構復雜，鉆井施工難度較大，為了保證水平井準確入靶，提升儲層鉆遇率，必須實時準確分析鉆頭軌跡，一旦鉆頭出層要準確判斷，及時調整鉆頭軌跡，使井眼軌跡始終在儲層中。要準確分析鉆頭軌跡，必須及時獲取地層巖性、層位、含油氣性等信息，地質錄井能夠提供地質剖面、巖性數據、烴類氣體數據等，對于水平段地質導向意義重大，加強地質錄井在水平井鉆井施工中的導向作用，對于保證水平井鉆井施工質量意義重大[3-4]。

2 地質錄井在水平井施工中的地質導向技術難點

水平井井身結構不同于普通直井，使用的鉆井工藝技術復雜，給地質錄井工作帶來了難題。

2.1 巖屑識別難度大

在水平井鉆井過程中，使用較多的鉆頭為PDC 鉆頭，使用這種鉆頭進行鉆井獲得的破碎巖屑非常細小。鉆具在進入到大斜度井段和水平井段后，近似于平躺在下方井壁上，使得井壁下方的環空返流速度降低，巖屑上返速度變慢，在井壁下方巖屑與鉆柱多次碰撞研磨，導致巖屑進一步變細碎。增加了錄井操作的獲取巖屑的難度，也加大了對巖屑的識別難度。此外，水平井井身結構使得巖屑上返過程中容易滯留，形成巖屑床，產生大量假巖屑，給巖屑采集、識別、描述帶來了難題。

2.2 提升了氣測錄井難度

氣測錄井是監測油氣顯示的重要手段。水平井井身結構特殊，在造斜段為了降低摩擦力，可能向鉆井液中添加有機潤滑劑，在水平段為了防止井壁長期浸泡在鉆井液中發生垮塌，會使用油基鉆井液，使得氣測錄井受到鉆井液藥品等帶來的影響。為了使工作中旋轉扭矩和摩擦阻力不斷降低，自然會加入很多有機質潤滑劑于整個施工過程中，這樣不僅對全烴測量曲線造成了嚴重干擾，甚至可能發生漏失顯示情況。此外，基于對鉆井工藝的實際需求，在進行氣測錄井施工過程中必然添加某些潤滑劑和油基鉆井液，雖然這些潤滑劑減少了摩擦阻力但可能促使全烴測量曲線產生異常。在這種情形下，工作人員就不能準確判斷全烴值曲線，不僅會嚴重受到干擾還使全烴測量誤差不斷加劇。

2.3 提升了熒光錄井難度

在錄井施工過程中，熒光錄井是一個非常重要的組成部分。在鉆井工具打磨與井壁的摩擦下，巖屑從水平錄井中返出的速度非常慢，所形成的顆粒也更小更細。此類巖屑受到熒光照射后損失比較明顯，不僅油氣顯示受到一定程度的弱化而且有時會出現數十倍的弱化現象，使得油氣顯示定級難度不斷加大。如果被選用到熒光錄井中，數據的準確性就無從保證。

2.4 工程參數失真

水平井井身結構特殊，既有造斜段，也有水平段，不同井段施工不同的鉆井工藝，使得鉆壓、扭矩、鉆時、鉆井液排量等參數變化較大，可對比性變差。此外，在水平段當鉆頭出層后，需要頻繁調整鉆頭軌跡，使用不同的鉆具組合及鉆井施工工藝，導致鉆井參數變化較大，不能真實反映地層信息。

3 加強水平井地質錄井工作的對策

3.1 提升巖屑錄井質量

在實際鉆井過程中，由于水平井井身結構特殊，在水平段容易發生屑堆積的情況，形成巖屑床，給巖屑識別描述帶來了難題，只有先對鉆井參數的變化細致考慮才能對井屑做出比較正確的描述。同時，在巖層不斷變化下會促進巖屑成分產生一定改變，在對巖屑的成因分析時要做到細致全面。假如在一定時期內，鉆具沒有在水平井中進行比較頻繁的活動，那么就比較適用井中分層原則。假如鉆具在水平井中活動的次數較多，就要對錄井資料的真實性、準確性等進行細致考慮。

比如，在對巖屑進行描述時，相關工作人員一定要結合具體情況做出準確判定。總體而言，雖然存在一些鉆井參數失真的情況發生，但是這些資料仍然值得借鑒應用。將這些資料作為主要參考，并充分關注地質錄井在水平錄井過程中給出的鉆井參數資料，這樣才能順利推動水平錄井工程的開展。

3.2 保障氣測錄井準確性

從上述可知，如果將某些有機質潤滑劑與正常鉆井施工過程中添加進去，可有效降低摩擦阻力，但這時容易致使錄井氣測發生異常情況。而地質工作人員在判斷有機添加劑與地層氣測的過程中，帶來了較大難題。假如地質錄井技術人員并不具備非常豐富的錄井施工經驗，也沒有掌握扎實的地質知識，根本不能正確識別這種情形。比如，如果是有機添加劑導致的氣測異常，循環一個周期之后，全烴顯示會在現場錄井施工中逐漸消失不見，且此時全烴基值會升高。假如是地層表現出來的強烈顯示，那么恢復平穩狀態也要歷經多個循環周期后才可以實現。因此，要不斷對地質技術人員進行定期培訓，這樣才會準確識別不同情形并做出有價值的判斷。

3.3 提升氣測錄井準確性

遲到時間是反映井底巖屑返出地面的時間，是重要的錄井參數。在水平井鉆井過程中，分析相關資料發現，對遲到時間的預測，在當前出現了很多問題。基于此，要加密處理測定時間并及時修正錄井儀的遲到時間，才能對巖屑取樣的準確性給予最大保證。比如，首先利用相關數學公式并提供出一個理論值對錄井儀的遲到時間進行綜合計算，在測定理論值方面可能會因為復雜的外界環境而增加困難。在實際計算中，相關技術人員要將理論值與錄井儀遲到時間存在的差異計算時間先計算出，這時為了高度確保獲取巖屑要準確時間，就需要加密處理遲到時間預測，以此推動整個工程的順利進展。

3.4 加強巖屑與氣測綜合分析

為了準確判斷井下油氣的具體位置，就需要實現巖屑錄井與氣測錄井之間進行有效互補。具體說來，地下油氣綜合狀態可以通過氣測錄井做出最直觀、最充分、最有效地反映，而氣測錄井中烴基值會因為對油基鉆井液的使用而不斷升高。然而，不論在鉆井液中加入什么樣的物體，都不能降低氣測錄井中的有效成分。比如，在溫度升高后，鉆井液中的成分會自動進入到油氣層，這時候就不能進行準確判斷。相關技術人員可以通過對巖屑錄井與氣測錄井的有效互補，將地層油氣情況進行更清晰明確的綜合顯示。

3.5 加強地質錄井的導向作用

地質錄井工作能夠提供第一手儲層地質資料，對于準確判斷地層具有重要意義，因此，加強地質錄井在水平井中的導向作用，對于指導鉆頭軌跡調整，確保儲層鉆遇率具有重要意義。為了提升地質錄井導向效果，可以對鄰井地層等相關資料進行綜合性分析，在對地層的巖性與實際垂深度充分結合錄井綜合參數進行有效判斷。依據伽馬和電阻率特征在著陸后，并在錄井巖屑砂樣基礎之上指導正確的水平施工。同時，技術人員還要對地層、巖性性質以及現場構造進行比較充分深入的了解，在此基礎上依據實鉆資料深入分析工作區域內的地層巖性性質，并且要通過認真觀察不斷熟悉油氣層目標層的橫向分布特點與縱向分布特點，這樣才能對油層頂與底板深度進行卡準。此外，在具體操作中要實時監測鉆頭的準確位置，對鄰井的詳細資料進行充分利用，然后再對地層剖面與井眼軌跡進行細致繪制。若想確保整個施工過程的安全性，技術人員不但要仔細觀察錄井參數的改變情況還要及時分析鉆井液與壓力參數值。

4 結束語

現階段，水平井在老油田及非常規油氣藏開發中應用越來越普遍，提升水平井鉆井質量至關重要。地質錄井工作能夠實時提供油氣井地質及工程資料，對于判斷鉆進狀態及地質信息意義重大。針對水平井地質錄井工作面臨的多種問題，要采取相應的技術對策，提升地質錄井質量。在保證錄井資料質量的同時，加強地質錄井資料的綜合分析與應用，用以指導水平井鉆頭軌跡分析及井眼軌跡調整，確保水平段鉆頭始終在儲層內穿行，提升儲層鉆遇率，為保證水平井鉆井質量提供重要的技術手段。