綜合錄井在鉆井工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

付文娟

(大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司,黑龍江 大慶163411)

在綜合錄井發(fā)展初期，由于其大部分工作都與鉆井液有關(guān)，所以國(guó)外稱綜合錄井為“mud logging”，即鉆井液錄井，其主要目的是找油找氣，所以被稱之為“勘探家的眼睛”。綜合錄井發(fā)展到現(xiàn)在，已不僅是從鉆井液中獲取信息，而是在鉆井過(guò)程中應(yīng)用各種技術(shù)，利用各種儀器進(jìn)行石油地質(zhì)、鉆井工程及其他隨鉆信息的采集、分析及處理，其功能也由最初的找油找氣擴(kuò)展為建立地質(zhì)剖面、發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)油氣顯示、鉆井工程服務(wù)三大功能，所以俄羅斯、中亞等國(guó)家和地區(qū)將綜合錄井定義為"地質(zhì)一鉆井工藝研究"。

綜合錄井能夠?qū)ň^(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)鉆井井下故障(包括井涌、井漏、鉆具刺漏、掉水嘴、堵水眼、溜鉆、卡鉆、鉆具遇阻、油氣水侵、掉鉆具等)，為保障安全鉆井，發(fā)揮了重要作用。在保證鉆井安全的同時(shí)，錄井工程參數(shù)在提速提效、優(yōu)化鉆井方面，也起到了積極的作用。隨著工程參數(shù)錄井的發(fā)展，逐漸形成了一系列技術(shù)。

1 鉆井工程安全預(yù)警技術(shù)

我國(guó)在沒(méi)有使用綜合錄井儀之前，對(duì)于井下鉆井故障的判斷主要是根據(jù)工作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷或者只是單獨(dú)的依靠一些異常參數(shù)進(jìn)行報(bào)警。這對(duì)于鉆井工程現(xiàn)場(chǎng)人員的責(zé)任感要求十分高，而且必須要求人員的專業(yè)素質(zhì)及經(jīng)驗(yàn)水平達(dá)到一定的高度，人的認(rèn)識(shí)畢竟是有限的，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)判、漏判的現(xiàn)象。而且值得我們注意的是鉆井工程的故障并不是單一存在的，而且故障基本發(fā)生在井下的位置，往往是一種故障產(chǎn)生就會(huì)連帶著出現(xiàn)其他的異常情況，例如發(fā)生井涌的時(shí)候，就會(huì)連帶著立管壓力、鉆井液體積增加等現(xiàn)象。所以我們?yōu)榱吮苊飧髥?wèn)題的產(chǎn)生，就必須在故障發(fā)生初期就及時(shí)發(fā)現(xiàn)并能夠盡早的解決，避免故障迅速發(fā)展，造成更大的損失。如何對(duì)早期的井下故障進(jìn)行預(yù)警已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的關(guān)注并做了大量的研究工作。

2 水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)

在水平井鉆進(jìn)過(guò)程中，錄井工程師收集定向井的各種鉆井參數(shù)、地質(zhì)資料及隨鉆測(cè)井、測(cè)量資料，結(jié)合MWD、LWD數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)調(diào)整井眼軌跡；還可進(jìn)行實(shí)時(shí)井眼軌跡描述、鄰井距離掃描、鄰井水平掃描、定向井法面掃描、叢式井三維掃描、叢式井透視等，在井眼防碰預(yù)測(cè)上發(fā)揮了重要的作用。中國(guó)石化華北石油局錄井公司在大牛地氣田10余口大位移定向井進(jìn)行了定向錄井一體化試驗(yàn)，取得了成功；后在冀東油田進(jìn)行了推廣應(yīng)用，并引入了地質(zhì)建模技術(shù)，編制了《定向井隨鉆地質(zhì)分析系統(tǒng)》軟件，使地質(zhì)導(dǎo)向更加精準(zhǔn)。

3 地層壓力隨鉆預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)技術(shù)

隨著人們對(duì)地質(zhì)勘探技術(shù)研究的不斷深入，地層壓力檢測(cè)技術(shù)也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外的研究人員對(duì)于地層壓力檢測(cè)技術(shù)也提出很多確定的方法。伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各國(guó)對(duì)于地下油氣的需求量也在不斷的上升，這就促使各大石油公司地層壓力檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行不間斷的研究，其取得的成績(jī)是十分顯著的。由傳統(tǒng)的dc指數(shù)法到隨鉆檢測(cè)法的方向發(fā)展，對(duì)于地下鉆井工程的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持。

4 優(yōu)化鉆井技術(shù)

在鉆井工程中必須要考慮到鉆井成本問(wèn)題，而影響鉆井成本的因素是十分多的，因?yàn)樵阢@井工程中預(yù)算鉆井成本要考慮的因素很多，這是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程。受我國(guó)當(dāng)前鉆井技術(shù)的制約，我國(guó)目前的鉆井成本普遍偏高，所以我們應(yīng)該積極地進(jìn)行優(yōu)化鉆井技術(shù)。綜合錄井儀在鉆井工程中的使用可以直接測(cè)出十三種三十多個(gè)鉆井參數(shù)，而且通過(guò)對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，可以獲得上百個(gè)參數(shù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于進(jìn)一步分析和優(yōu)化鉆井技術(shù)是十分可靠的依據(jù)。綜合錄井對(duì)于優(yōu)化鉆井技術(shù)及減少井下故障的發(fā)生具有很大的促進(jìn)作用。

5 鉆具振動(dòng)監(jiān)測(cè)與分析技術(shù)

通過(guò)測(cè)量鉆柱頂部的振動(dòng)，可以監(jiān)測(cè)下部鉆柱的振動(dòng)狀態(tài)。通過(guò)處理和分析振動(dòng)信號(hào)，可識(shí)別鉆柱振動(dòng)的主要特征，如所鉆地層巖性、鉆頭磨損、鉆柱共振、鉆柱與井壁之間的相互作用等。最近幾年，加拿大Datelog公司研發(fā)了鉆具振動(dòng)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)DLSVIBRA，可以以10 Hz的頻率采集泵壓、懸重、轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速、扭矩等參數(shù)，并能對(duì)采集到的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在國(guó)內(nèi)，中國(guó)石油大學(xué)(北京)的郭學(xué)增和高巖教授在鉆具振動(dòng)檢測(cè)與分析方面進(jìn)行了研究，取得了較好的應(yīng)用效果

6 井眼清潔監(jiān)測(cè)技術(shù)

采用巖屑流量計(jì)計(jì)量從井內(nèi)返出巖屑的質(zhì)量和流速，并與鉆頭破碎巖石的理論容積進(jìn)行對(duì)比，有助綜合錄井在鉆井工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展思考于判斷鉆井過(guò)程中的井眼清潔問(wèn)題和井眼的穩(wěn)定性，并及時(shí)制定相應(yīng)措施，保證鉆井安全，節(jié)約鉆井時(shí)間及鉆井成本。

7 有毒有害、易燃易爆氣體檢測(cè)技術(shù)

雖然近幾年鉆井工程技術(shù)發(fā)展十分迅速，但是仍然出現(xiàn)了很多的井下事故，其中有一部分就是因?yàn)榫掠卸練怏w及易燃易爆氣體的產(chǎn)生導(dǎo)致的。所以我們必須增強(qiáng)對(duì)這些氣體的檢測(cè)技術(shù)，及早地發(fā)現(xiàn)井下各區(qū)域的各種有害及易燃?xì)怏w，盡量地避免井下事故的發(fā)生。當(dāng)前通常都使用S2一傳感器并結(jié)合PH值傳感器，對(duì)井下各區(qū)域的硫化氫氣體進(jìn)行提前的檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就要及時(shí)的撤離并找到解決的方法。

8 氣體鉆井井下燃爆監(jiān)測(cè)技術(shù)

相對(duì)于常規(guī)鉆井液鉆井，氣體鉆井可以大幅度提高機(jī)械鉆速、降低成本、縮短鉆井周期、減小儲(chǔ)層傷害，有利于發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層、提高油氣采收率，避免因地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜而造成的井漏、水敏地層的垮塌等井下故障。但限制氣體鉆井應(yīng)用范圍的因素也有很多：地層出水，會(huì)造成井內(nèi)排屑不暢、用氣量增加、卡鉆等復(fù)雜問(wèn)題；含硫地層，當(dāng)?shù)貙恿黧w中含H2S時(shí)一般只能通過(guò)轉(zhuǎn)換為鉆井液鉆井進(jìn)行處理；當(dāng)鉆遇油氣層時(shí)油氣便會(huì)進(jìn)入井內(nèi)，由于井下高溫等因素的存在，極易產(chǎn)生燃爆，嚴(yán)重時(shí)可能熔斷鉆具，造成井眼報(bào)廢，帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。

9 綜合信息平臺(tái)建設(shè)及應(yīng)用技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在不同的領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，使工程技術(shù)更加地方便、準(zhǔn)確。在鉆井工程中綜合錄井已經(jīng)形成了一套完整的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和發(fā)布系統(tǒng)，而且在鉆井工程中也建立了井上信息管理平臺(tái)，更好地發(fā)揮了該錄井系統(tǒng)的作用，鉆井現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)中心的形成增加了信息整理、分析的規(guī)范化可科學(xué)化，保證了鉆井工程施工人員及生產(chǎn)決策人員、管理者之間的密切聯(lián)系。

[1]王佑寧.錄井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].錄井工程，1998，9(1)：1-5.

[2]謝輝.淺談錄井信息的分類、意義、作用及應(yīng)用[J3.錄井工程，2004，15(4)：47-51.

[3]劉宗林，巫正禮.淺談建立現(xiàn)代錄井技術(shù)體系的幾個(gè)問(wèn)題[J].錄井工程，2004，15(3)：6-7.