地質錄井技術簡介及其在水平井鉆井施工中的應用

徐休毽

（大慶鉆探地質錄井一公司，黑龍江 大慶 138000）

1 地質錄井技術簡述

在油氣藏勘探開發和評價過程中，地質錄井技術是最及時、最直接的手段之一,其特點是能夠及時、準確的采集和錄取地下信息，并通過各種儀器設備進行分析解釋，從而掌握地下的油氣藏情況。隨著科技的不斷發展，錄井技術也得到了日新月異的發展，在原有綜合錄井技術的基礎之上，衍生出元素、色譜等一系列新的技術，豐富了錄井技術的種類，同時也為更好的錄取地下資料、解釋地層地質成分、獲取油氣資源的信息提供更多的渠道和手段。其中的綜合錄井技術是以氣測錄井和地質錄井為基礎，兼顧對鉆井工程參數的檢測與錄入，經過技術的不斷發展完善，演變為錄井技術的主體。綜合錄井技術對油氣資源的發現起到了至關重要的作用。早期受限于國內科技的發展水平，相關儀器全部需要進口，制約了油氣資源的勘探開發。后經過不斷引入國外先進儀器和管理技術，使我國錄井技術得到了長足的發展。尤其是進入新世紀后，伴隨我國科技水平的提高，國內錄井儀器企業得到了較大的進步與發展，如神開、德瑪等，在主導國內油氣的市場同時，也開拓了國外市場。

2 水平井錄井要求

2.1 巖屑錄井

錄井井段：“設計要求—井底”，其余特殊井段巖屑錄井段為按照設計要求執行；

錄井間距：非目的層井段1 點/2m，A 靶點加密至1點/1m，進入水平段后仍為1點/1m。

2.2 綜合（鉆時、氣測）錄井

2.2.1 錄井要求

錄井項目：鉆時、氣測；

儀器型號：SK～2000FC 或SK～2000C（可用同等配置的儀器），要求鉆時反映準確，氣測反映靈敏，數據和曲線顯示直觀，輸出數據和圖件方便；

錄井井段：目的層開次—井底；

錄井間距：全井段1點/0.2m。

2.2.2 工程參數

錄井項目：鉆井液參數、鉆壓、泵壓、排量、扭矩、鉆速、大鉤負荷、Dc指數、鉆頭位置等。

錄井儀器（傳感器等）安裝：鉆井隊必須配合錄井隊安裝好各種傳感器及錄井設備，保證正常使用。

2.2.3 氣體參數

錄井項目：全烴含量、組分分析（甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷、二氧化碳、氫氣和硫化氫、一氧化碳）。

測量間距：全烴、組分分析連續測量。

2.3 循環觀察（地質觀察）

（1）鉆時突然加快時，注意每0.2m 一點記錄小鉆時，必須及時停鉆循環，觀察和記錄巖屑及氣測值變化。

（2）氣測值大幅升高時，注意觀察記錄鉆井液池面氣侵等異常顯示。

（3）如遇井漏時，及時觀察記錄鉆井液池面變化，記錄漏失量及漏失前后鉆井液性能、堵漏等情況。

（4）鉆井液密度降低時，加密密度、粘度錄井并注意觀察其它現場異常顯示，如槽池液面油花氣泡、溢流、井涌、井噴等顯示。

2.4 鉆井液錄井

2.4.1 錄井間距

自井口至完鉆井深，每4h 測量一次密度、粘度，每8h 時測量一次全套性能；進入目的層后，每2h 測量一次密度、粘度，每4h測量一次全套性能。

2.4.2 取樣要求

鉆時加快或氣侵時，連續測量密度、粘度；并加密（每1～2循環周）測一次全套性能，打開氣層后，每次下鉆到底，每10min測一次密度、粘度，觀察后效反映。氣測開泵后就開機觀察，做出異常預報。要求鉆遇氣層及時進行泥漿濾液分析，完井時取樣做一次分析，若改變鉆井液性質或大型處理后100m井段內做一次分析。

2.5 地球物理測井內容及要求

2.5.1 水平井測井

水平井地球物理測井井段及內容見表1。

表1 地球物理測井井段及內容表

如表1 所示，規定了對完井和隨鉆測井的測井項目、測量井段及特殊的相關要求。

2.5.2 要求

（1）測井儀器為高精度數控測井儀。

（2）隊伍及人員資質符合中石油資質要求。

（3）測井質量符合相應的行業標準要求。

（4）派駐測井監督，確保取全取準資料。

（5）做好資料的現場驗收和室內驗收工作。

2.6 特殊錄井要求

（1）水平井要求進行錄井地質導向跟蹤。

①錄井公司要制定相應的錄井地質導向方案，提出著陸點意見，并在水平段進行地質導向跟蹤。

②根據實鉆及時向甲方提出各靶點調整的參考意見，以便甲方更好地調整井眼軌跡，確保鉆頭經各靶點始終在目的層穿行。

（2）衛星通訊及數據實時傳輸服務。錄井公司提供衛星通訊及數據實時傳輸服務。

2.7 其它要求

（1）鉆井過程中必須嚴格執行地質監督指令。施工中如果實際情況與地質設計有大的出入，現場監督經請示經理部后可根據情況調整地質要求，工程方面必須予以配合。

（2）對鉆井過程中的主要風險因素和可能的意外情況進行全面分析，應提前做出預告并采取有效措施，必須要準備好應對突發、意外事故的應急預案和必要的設備等，做到防患于未然，避免事故的發生，確保安全、高效地完成施工任務。

（3）鉆井過程中各項資料、數據要齊全、準確，做到地質、工程對口。鉆遇層位難以確定時，鉆井方面應停鉆循環，配合地質方面搞清地下情況。

（4）進入目的層以前，鉆井液凈化系統設備要齊全，運轉要正常，減少鉆井液中固相顆粒對煤層的污染。

（5）測井工程方面需確保井身質量，若需通井或打撈等，工程方面要做好配合。

（6）下套管時要對目的層采取必要的保護措施。

（7）施工過程中應嚴格執行地質設計，認真做好地層對比工作，根據鉆井實際情況，及時調整地質分層，卡好取芯井段，保證取全取準各項原始地質資料。

（8）緊急情況由現場監督決定，并及時上報項目組，事后補發變更通知單。

3 Y區塊簡介

3.1 工程簡況

Y區塊地理位置：黑龍江省杜爾伯特蒙古族自治縣腰新鄉境內；構造位置：松遼盆地中央坳陷區古龍凹陷西部斜坡；井別：開發井；井型：水平井；設計井深：6024m；目的層位：Q 一段；鉆探目的：評價青一段油層頁巖油水平井提產效果，為儲量提交和規模效益開發建產奠定基礎；完鉆原則：按閉合距1876.80m、閉合方位359.76°完鉆；井控級別：四級。

3.2 Y區塊地層壓力預測

統計區塊內鄰井實測原始地層孔隙壓力數據，HDM油層地層壓力系數0.99～1.02；ST油層地層壓力系數0.95～1.02；PT 油層地層壓力系數0.99～1.01；GT 油層地層壓力系數0.84～1.42；Q 一段地層壓力系數0.98～1.53。

3.3 區塊內施工情況調研及分析

Y87井于嫩二段發生氣侵；Y116、古88等井發生過油氣侵；Y535、Y89 井于青二、三段發生氣侵；Y8H1 井試油日產氣4559m3，Y9HC 井試油日產氣22267m3，鉆井過程中防油氣侵；PT油層原始地層壓力較高，且油層產氣，目的層段頁巖層理發育，易剝落，地層坍塌壓力高，防井塌、卡鉆。

4 地質錄井技術在Y區塊的應用

4.1 溢流預測與分析

Y區塊屬于井控“三高”區塊，如何及時準確發現井下溢流顯示，對鉆井施工至關重要，通過鉆前資料收集、鉆前地質交底和井控風險提示等做好施工前的預測。鉆井過程中通過出口流量、池體積、氣測參數和鉆井工程參數變化等及時發現井下溢流風險。2023年一季度Y區塊錄井過程的溢流等井控監測預報連續取得成功，其中溢流（疑似溢流）預報52次，氣侵預報51次，井漏預報28次，均及時準確。為鉆井的安全施工，貢獻了力量。

4.2 地質導向實現地層精準預測

通過在Y 區塊施工井中應用地質錄井技術，準確對實鉆著陸點實時分析與推斷。

Y102井著陸點軌跡控制應用。鉆進過程中通過與鄰井進行對比，分析判斷目的層垂厚，通過計算預測待鉆井目的層層頂海拔，預測井眼軌跡。

4.2.1 鄰井的選擇

綜合分析曲線形態、數值及構造位置，本井在LI5號層著陸對比時選取距離最近、資料最全的大安101井作為主要參照井進行地層對比。

4.2.2 地層對比

2023 年3 月10 日12:00，井深4597.00m，井斜41.10°，垂深4378.80m，導向師開始駐井跟蹤。校正后A靶點垂深4472.65m。

2023 年3 月10 日21:00，井深4666.00m，井斜55.83°，垂深4394.35m，進行著陸對比，預測著陸點垂深在4489.00m，較校正后A靶點垂深滯后16.35m，工程施工較困難，甲方改打L15 號層第一個小層。按修改后目的層預測著陸點垂深為4479.80m，甲方指令著陸點垂深按4480.00m施工。

2023 年3 月11 日23:00，井深4768.00m，井斜72.13°，垂深4419.94m，進行著陸對比，根據L14號層與鄰井對比分析，預測著陸點垂深在4482.50m，建議甲方著陸點垂深按4482.00m 施工，甲方指令著陸點垂深按4481.00m施工。

2023 年3 月16 日4:00，井深4825.00m，井斜83.94°，垂深4481.07m，巖屑錄井見黑褐色頁巖，氣測全烴數值升高，伽馬值下降至90.00～105.00API，電阻率升高至6.00～10.00ohm·m，綜合判斷本井于井深4824.00m著陸，井斜83.88°，垂深4480.96m。井深4825.00m巖石熱解Pg值8.18mg/g，Ps值0.39；巖屑成像見黑褐色頁巖確定成功著陸。

5 結論

（1）應用地質錄井技術可以及時準確發現Y 區塊水平井井控風險，為安全鉆完井施工提供保障。

（2）地質錄井技術能夠準確實現頁巖油氣水平井甜點層的預測，保障順利著陸。

（3）地質錄井技術為油氣勘探提供了資料錄取和檢測保障。