劉佩波
(大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井二公司,吉林松原138000)
水平井錄井技術(shù)難點(diǎn)與對策分析
劉佩波*
(大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井二公司,吉林松原138000)
隨著水平井鉆井技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用,簡單地把直井錄井技術(shù)應(yīng)用在水平井錄井過程中顯然是不適合的,因此從水平井鉆井技術(shù)概述出發(fā),對水平井鉆井過程中的錄井技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了分析,并制定了相應(yīng)的技術(shù)對策,對水平井錄井現(xiàn)場具有非常重要的指導(dǎo)作用。
錄井難點(diǎn);技術(shù)對策;水平井
水平井鉆井技術(shù)不僅是國內(nèi)外各大油田開發(fā)“三低”油氣藏的有效技術(shù)手段,也是油田開發(fā)后期挖潛剩余油的有效技術(shù)手段。隨著水平井在各個大油田的規(guī)?;瘧?yīng)用,也給錄井技術(shù)帶來了挑戰(zhàn),必須根據(jù)水平井施工的實(shí)際,對原有的直井錄井技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與完善,形成水平井錄井技術(shù),這樣才能有效發(fā)現(xiàn)油氣藏,為油田勘探開發(fā)保駕護(hù)航。
水平井是井斜角達(dá)到86°以上,在目的層中水平延伸一定距離的井。水平井分為長半徑、中半徑與短半徑水平井,由于井斜角的存在,在造斜段和水平段會存在巖屑錄井失真的情況,因此會給錄井工作帶來很大的困難。
水平井由于存在很大的井斜角度,因此在錄井方面與直井存在很大差異,主要表現(xiàn)在垂深的對比和巖屑的識別方面,在水平井錄井現(xiàn)場施工中主要存在以下幾個方面的難點(diǎn)。
2.1巖屑識別困難
水平井在鉆井過程中,由于自身的特點(diǎn),應(yīng)用PDC鉆頭進(jìn)行鉆井,破碎的巖屑本來就比較細(xì)小,在大斜度井段和水平井段,鉆具幾乎是躺在下井壁上,因此在下井壁的鉆井液環(huán)空返速非常低,而鉆頭破碎的巖屑在返出的過程中就會很容易沉積在下井壁,并且與鉆具會發(fā)生多次的碰撞,巖屑就會打磨得更為細(xì)小,還有就是水平井井段在垂直地層的壓力情況下,井壁會有部分的剝落,根據(jù)以上3個方面的原因,錄井人員在撈取巖屑樣品的時候,就表現(xiàn)在巖屑非常細(xì)小,甚至?xí)霈F(xiàn)假巖屑的可能,因此在巖屑識別方面就非常困難,甚至出現(xiàn)假巖屑,這就給現(xiàn)場地質(zhì)錄井施工人員巖性的鑒別和準(zhǔn)確判斷地質(zhì)層位帶來了困難。
2.2氣測錄井的難點(diǎn)
氣測錄井在錄井過程中占有非常重要的位置,但是在水平井錄井過程中,氣測錄井會受到很多因素的影響,主要是受到鉆井液藥品的影響。這是因?yàn)樵谒骄┕ぶ?,為了降低施工的摩擦阻力和旋轉(zhuǎn)扭矩,就需要在水平井中加入大量的有機(jī)質(zhì)潤滑劑,有的特殊工藝井還會應(yīng)用油基鉆井液,在進(jìn)行氣測錄井的時候,這些有機(jī)質(zhì)潤滑劑和油基鉆井液會使全烴測量曲線出現(xiàn)異常,在錄井的過程就很難分辨出是地層的油氣層全烴,還是因在鉆井液中加入有機(jī)質(zhì)潤滑劑而形成的全烴峰值曲線,這樣就會漏失顯示小的油氣層,使錄井全烴測量失去原有的意義。
2.3熒光錄井的難點(diǎn)
熒光錄井也是錄井工程中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容,在水平井錄井過程中,由于巖屑返出速度很慢,巖屑被井壁和鉆井工具打磨得很細(xì)小,因此返出地面的巖屑在進(jìn)行熒光錄井過程中也就損失得相當(dāng)嚴(yán)重,這樣的巖屑在進(jìn)行熒光照射過程中,熒光損失會相當(dāng)?shù)貒?yán)重,油氣顯示就會被弱化幾倍甚至是幾十倍,給油氣藏的定級帶來相當(dāng)大的困難。
2.4巖屑遲到的時間判斷不清楚
在進(jìn)行錄井過程中,巖屑質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到地層垂直深度的對比,而巖屑質(zhì)量的好壞又與巖屑的遲到時間密切相關(guān),這是因?yàn)樵谒骄┕さ臅r候,巖屑被打磨得很細(xì),由于下井壁的流速非常地慢,使這部分巖屑在實(shí)際的遲到時間上往往會低于正常的遲到時間,這就給巖屑的準(zhǔn)確遲到時間的判斷帶來了相當(dāng)大的困難,同時由于在大斜度和水平井井段很容易形成巖屑床,所以需要定期進(jìn)行短起下鉆作業(yè),循環(huán)過程中短起下鉆刮削井壁的砂子在鉆井過程中也會隨著鉆井液循環(huán)到地面,也會增加巖屑的判斷難度。
2.5鉆時錄井與地層巖性的可鉆性不匹配
在直井施工的錄井過程中,鉆時錄井可以很好地反映井下的巖石可鉆性以及巖性;而在水平井的錄井過程中,由于井斜角度的存在,使錄井的鉆時錄井不能夠反映真實(shí)的地層巖性的可鉆性,這是因?yàn)樵谶M(jìn)行水平井錄井的過程中,往往需要進(jìn)行定向鉆井和復(fù)合鉆井相結(jié)合的施工方式,在同一地層、同一巖性的情況下,定向鉆進(jìn)由于摩阻的存在,會出現(xiàn)井壁托壓的情況,在施工相同的鉆井參數(shù)的情況下,定向鉆井的機(jī)械鉆速就會比復(fù)合鉆井的機(jī)械鉆速低,這就使得錄井鉆時不能夠反映出真實(shí)的地層可鉆性,增加了鉆時錄井的難度。
3.1巖屑錄井的技術(shù)對策
水平井在施工過程中為了提高機(jī)械鉆速,縮短鉆井周期,往往都是使用PDC鉆頭,破碎的巖屑會很細(xì),由于在上返過程中的打磨,巖屑的顆粒會顯得更細(xì)小,因此在巖屑錄井中出現(xiàn)了困難,為了解決這一問題,則要對巖屑錄井撈取砂樣的方法進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),這樣才能適應(yīng)水平井巖屑錄井的需求。改進(jìn)后的取樣方法是在砂子比較多的時候,采用垂直取樣的方法,這樣才能保證砂子樣品的準(zhǔn)確、齊全;在砂子比較少的情況下,就要把取樣的砂框直接放在振動篩的出砂口處,力求對砂樣取準(zhǔn)、取全。在進(jìn)行砂子樣品鑒定的時候,要充分地了解所施工區(qū)塊鄰井的地層情況,結(jié)合鉆井施工技術(shù)參數(shù),準(zhǔn)確劃分地層和標(biāo)志層,準(zhǔn)確地辨別地層巖性的變化到底是由于地層變化引起的,還是由于工程施工參數(shù)引起的,這樣才能準(zhǔn)確判斷地層巖性。
3.2氣測錄井的技術(shù)對策
正如前面錄井難點(diǎn)分析的那樣,在水平井施工中在鉆井液中加入帶有有機(jī)質(zhì)的潤滑劑,使錄井氣測顯示出現(xiàn)異常,特別是有機(jī)質(zhì)的氣測與地層氣測同時出現(xiàn)的情況就更難以判斷,因此就需要地質(zhì)錄井的相關(guān)技術(shù)人員必須擁有豐富的地質(zhì)知識和現(xiàn)場錄井施工實(shí)踐水平,這樣才能夠準(zhǔn)確判斷是地層全烴還是有機(jī)質(zhì)全烴。在現(xiàn)場錄井施工過程中,有機(jī)質(zhì)氣測顯示經(jīng)過一個周期的循環(huán)后會消失,而如果遇到地層的強(qiáng)烈顯示時,往往要循環(huán)幾個周期才能夠趨于平穩(wěn),使氣測全烴基值升高。
3.3熒光錄井的技術(shù)對策
熒光錄井技術(shù)與氣測錄井技術(shù)具有同等重要的地位,在進(jìn)行水平井施工的時候,為了降低摩阻和施工扭矩,必然要在施工的鉆井液中加入帶有有機(jī)質(zhì)的潤滑物質(zhì),因此常規(guī)的熒光錄井就不再適應(yīng)水平井錄井的需求,需要采取定量熒光錄井這項(xiàng)新技術(shù)。定量熒光錄井技術(shù)就是應(yīng)用檢測溶液對砂巖樣本進(jìn)行萃取,定量熒光錄井技術(shù)檢測的精度高,在巖屑樣品中含油氣很少的情況下就可以檢測出結(jié)果,是目前非常實(shí)用的一項(xiàng)油氣顯示識別技術(shù)。
3.4準(zhǔn)確計算巖屑的遲到時間
由于水平井的井斜角的存在,巖屑運(yùn)移方式發(fā)生了根本性的變化,因此遲到時間不夠準(zhǔn)確,有必要對現(xiàn)有的遲到時間測量方式進(jìn)行改進(jìn)。錄井儀器計算的遲到時間是個理論值,實(shí)際中還會受到鉆井液排量、井眼尺寸等方面的影響,因此要加密測量遲到時間,不斷地對錄井儀器修正,保證撈取砂巖的遲到時間準(zhǔn)確。
3.5地質(zhì)導(dǎo)向錄井技術(shù)的應(yīng)用
在水平井錄井過程中,還需要地質(zhì)導(dǎo)向錄井技術(shù),所謂的地質(zhì)導(dǎo)向錄井,就是在著陸之前根據(jù)LWD的隨鉆測井曲線,結(jié)合錄井的綜合參數(shù),通過與鄰井對比分析,準(zhǔn)確判斷地層的垂深、巖性等特征,在著陸之后,根據(jù)伽馬、電阻率等特征,結(jié)合錄井巖屑砂樣,判斷是否沿著油層方向鉆進(jìn),達(dá)到指導(dǎo)水平井的施工目的。
錄井工程是發(fā)現(xiàn)油氣層的非常重要的技術(shù)手段,在進(jìn)行水平井的鉆探過程中,錄井工程發(fā)揮著不可取代的作用,因此在水平井錄井過程中,錄井地質(zhì)施工人員一定要有豐富的地質(zhì)理論知識儲備和現(xiàn)場施工豐富經(jīng)驗(yàn),這樣才能根據(jù)巖性、氣測、熒光、鉆時等錄井參數(shù),結(jié)合水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù),準(zhǔn)確判斷地層特征,及時做好工程預(yù)報,保證水平井準(zhǔn)確入靶,并沿著油氣層穿行,來達(dá)到增加砂巖鉆遇率的目的。
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A
1004-5716(2016)06-0023-02
2016-03-04
劉佩波(1975-),男(漢族),吉林松原人,工程師,現(xiàn)從事地質(zhì)錄井技術(shù)工作。