孟維昌

摘要：綜合地質(zhì)錄井在油氣勘探開發(fā)過程中，能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)鉆井參數(shù)異常情況為處理工程異常贏得寶貴的施工時(shí)間，使井下復(fù)雜情況得到及時(shí)有效的控制，減少經(jīng)濟(jì)損失，提高工程時(shí)效，保障鉆井進(jìn)度安全實(shí)施。

關(guān)鍵詞：鉆井；地質(zhì)錄井；異常預(yù)報(bào)；監(jiān)控

在鉆井施工過程中，綜合地質(zhì)錄井異常預(yù)報(bào)是采用綜合錄井儀對鉆井施工參數(shù)、入井液參數(shù)、地層壓力狀況進(jìn)行監(jiān)測，通過參數(shù)變化發(fā)現(xiàn)地面或地下異常，并預(yù)測異常變化軌跡的技術(shù)手段，為鉆井施工提供預(yù)報(bào)資料，從而降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)，減少事故的發(fā)生并控制鉆井成本提高經(jīng)濟(jì)效益。鉆井異常事件按其引發(fā)機(jī)理及后果異常參數(shù)類型可分為：地質(zhì)異常事件、鉆井液參數(shù)異常、鉆井工程參數(shù)異常、地層壓力檢測參數(shù)異常等。在異常顯示對比分析和綜合判斷解釋的基礎(chǔ)上，確定異常事件的類型并盡快發(fā)出異常事件預(yù)報(bào)。

一、工程異常預(yù)報(bào)

工程異常預(yù)報(bào)，通過綜合錄井儀監(jiān)測和記錄參數(shù)包括：鉆壓、立壓、泵沖、轉(zhuǎn)盤扭矩、鉆時(shí)、大鉤負(fù)荷以及鉆時(shí)、鉆井成本等。鉆井事故異常預(yù)報(bào)，包括：刺泵、鉆具刺漏、掉水眼、遇阻和卡、斷鉆具、牙輪脫落等循環(huán)系統(tǒng)問題；牙輪鉆頭使用壽命終結(jié)、井壁垮塌等。綜合錄井監(jiān)測參數(shù)變化與工程事故有直接對應(yīng)的關(guān)系。

二、地質(zhì)異常預(yù)報(bào)

地質(zhì)異常事件監(jiān)測和記錄參數(shù)包括：部分工程參數(shù)，鉆井液參數(shù)（溫度、入口和出口密度、電導(dǎo)率、入井液體積、立壓、流量、泵沖等等。通過監(jiān)測鉆井液參數(shù)變化可以掌握井筒和地層壓力平衡情況、地層液體流動(dòng)情況，錄取鉆井液異常預(yù)報(bào)，分析資料情況可以避免井漏、井噴等重大事故的發(fā)生，處理水侵、油侵的發(fā)生，創(chuàng)造有利的施工條件。

1.鉆井液循環(huán)系統(tǒng)異常預(yù)報(bào)

循環(huán)系統(tǒng)異常預(yù)報(bào)有：刺泵、管線刺漏、掉水眼、堵塞水眼、鉆具刺漏等情況，其中可以直接表現(xiàn)循環(huán)系統(tǒng)異常的參數(shù)是立管壓力變化。在高壓噴射鉆進(jìn)、排量大、泵壓高及循環(huán)液含砂過高時(shí)，循環(huán)系統(tǒng)容易出現(xiàn)刺漏事故。判斷的參數(shù)有泵速、立壓，一般情況下立壓與泵速是正比關(guān)系。

2.鉆具重量系統(tǒng)異常的監(jiān)測和預(yù)報(bào)

（1）出現(xiàn)鉆具遇阻、遇卡時(shí)，扭矩增大或大幅度波動(dòng)，上提鉆具大鉤負(fù)荷增大，下放鉆具大鉤負(fù)荷減少，立管壓力升高。

（2）當(dāng)出現(xiàn)溜鉆或頓鉆時(shí)，鉆壓突然瞬間增大，大鉤負(fù)荷瞬間減少，大鉤下降速度突然瞬間加快，扭矩突然間增大，立壓上升，鉆時(shí)驟減，深度跳進(jìn)。

（3）出現(xiàn)鉆具斷裂時(shí)，首先是懸重變小，扭矩基值變小，發(fā)生嚴(yán)重蹩跳鉆，立壓下降，繼續(xù)鉆進(jìn)時(shí)下放鉆具，斷口彌合，泵壓回升，上提時(shí)立管又下降。

（4）在鉆進(jìn)過程中，鉆頭牙輪掉落時(shí)，轉(zhuǎn)盤扭矩增加，動(dòng)力設(shè)備負(fù)荷加重，會突然發(fā)生蹩跳或打倒車。上提劃眼時(shí)，鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)自如，扭矩基值變小，且波動(dòng)變??；劃眼到底，蹩跳嚴(yán)重?zé)o進(jìn)尺，鉆具懸重?zé)o明顯變化，立壓有輕微異常顯示。

3.快鉆時(shí)、放空監(jiān)測和預(yù)報(bào)

一般在砂泥巖剖面鉆進(jìn)遇到儲層或巖層會提高鉆速，碳酸鹽巖地層鉆到縫洞發(fā)育的井段時(shí)，會因?yàn)榉趴宅F(xiàn)象，出現(xiàn)鉆速加快的現(xiàn)象。預(yù)報(bào)參數(shù)表現(xiàn)為：為鉆壓突然瞬間減少或?yàn)榱?，大鉤負(fù)荷突然瞬間增加。大鉤下降速度突然瞬間加快，鉆時(shí)驟減，深度跳進(jìn)。經(jīng)過遲到時(shí)間間隔后，若鉆到油氣層，綜合錄井儀會有油氣顯示；若遇到鹽層，會出現(xiàn)鹽侵，導(dǎo)致電導(dǎo)率上升；若遇到水層，會出現(xiàn)水侵現(xiàn)象。

三、鉆井液參數(shù)異常預(yù)報(bào)

鉆井液參數(shù)包括溫度、入口和出口密度、電導(dǎo)率、入井液體積、立壓、流量、泵沖等等。

在異常顯示對比分析和綜合判斷解釋的基礎(chǔ)上，可以預(yù)防井噴、井漏等事件的發(fā)生。通過監(jiān)測鉆井液參數(shù)變化可以掌握井筒和地層壓力平衡情況、地層液體流動(dòng)情況，可及時(shí)處理水侵、油侵的發(fā)生。

1.井漏異常預(yù)報(bào)

井漏是指循環(huán)時(shí)，鉆井液柱壓力大于地層壓力導(dǎo)致漏入地層的現(xiàn)象。鉆進(jìn)過程中，發(fā)生井漏，入口流量、泵沖無變化，鉆井液池體積減少，池溢漏減少，出口流量減少，立管壓力降低，氣測全烴值降低或無變化。

2.井涌的監(jiān)測和預(yù)報(bào)

井涌是當(dāng)?shù)貙訅毫h(yuǎn)遠(yuǎn)大于液柱壓力的情況下，地層壓力進(jìn)入井筒后與鉆井液一起溢出井口，出現(xiàn)井涌現(xiàn)象后，入口流量、泵沖無變化，鉆井液池體積增加，池溢漏增加，密度減小，出口流量增大，出口電導(dǎo)率升高或降低，立管壓力降低，氣測全烴值可能增大。

3.鹽侵的監(jiān)測和預(yù)報(bào)

鹽侵是指鉆頭鉆到鹽膏層時(shí)，由于鹽層的水溶性影響，遇到水基鉆井液會溶解導(dǎo)致循環(huán)液污染，性能發(fā)生變化，對鹽侵的監(jiān)測和預(yù)報(bào)依據(jù)參數(shù)是電導(dǎo)率。由于鉆速加快，出現(xiàn)鹽侵時(shí)，電導(dǎo)率上升，上升幅度依據(jù)鹽侵程度有差異，采用淡水鉆井液可在取樣中發(fā)現(xiàn)鹽垢，導(dǎo)致鉆具上下過程中遇卡，拉力出現(xiàn)明顯變化。

4.油氣水侵的監(jiān)測和預(yù)報(bào)

油氣水侵指地層壓力大于循環(huán)液柱壓力，儲層中油氣水進(jìn)入鉆井液，影響鉆井液性能。

鉆井過程中，發(fā)生油氣水侵時(shí)，參數(shù)會出現(xiàn)異常顯示。鉆井液密度降低，粘度增大，負(fù)荷增加，所測烴類信號異常，油氣侵時(shí)電導(dǎo)率下降，水侵時(shí)電導(dǎo)率增加，變化幅度依據(jù)地層水礦化度而異；鉆井液體積增加，出口流量增加。若地層壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉆井液液柱壓力，油氣水侵會快速發(fā)生，出現(xiàn)井涌現(xiàn)象。

5.地溫異常的監(jiān)測和預(yù)報(bào)

在鉆井施工過程中，通過密切觀察鉆井液溫度變化規(guī)律，以此推測地溫變化狀況，判斷下伏地層存在欠壓實(shí)地層可能性。

四、異常地層壓力的監(jiān)測和預(yù)報(bào)

異常地層壓力是指在任何深度上地層壓力值偏離正常靜水壓力值的現(xiàn)象。形成原因有多種，主要有：成巖作用、區(qū)域性塊狀鹽沉積、永凍環(huán)境、地層流體壓力、儲集層構(gòu)造、儲集層加壓、沉積速度和沉積環(huán)境、古壓力、構(gòu)造活動(dòng)、透析作用、熱力學(xué)和生物化學(xué)因素等。在鉆井過程中進(jìn)行地層壓力監(jiān)測所錄井參數(shù)有：扭矩、超拉力、鉆時(shí)、dc 指數(shù)、鉆井液密度、溫度、流量、電導(dǎo)率、泥巖密度等。

五、結(jié)束語

實(shí)踐證明，地質(zhì)錄井在油氣勘探開發(fā)過程中發(fā)揮了重要作用，進(jìn)行現(xiàn)場工程異常預(yù)報(bào)的研究具有很大的使用價(jià)值：在處理事故和工程異常情況中，準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)鉆井參數(shù)異常情況為處理工程異常贏得寶貴的施工時(shí)間，使井下復(fù)雜情況得到及時(shí)有效的控制，減少經(jīng)濟(jì)損失，提高工程時(shí)效，保障鉆井進(jìn)度安全實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

[1]康洪峰. 地質(zhì)錄井在油田勘探工作中的應(yīng)用[J]. 石化技術(shù)，2017，24（1）：293-293.

（作者單位：中石化勝利工程有限公司海洋鉆井公司）