錄井技術(shù)在石油鉆探中的作用

劉慶國

（大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司，黑龍江 大慶 163411）

在石油鉆探領(lǐng)域，已廣泛使用地質(zhì)錄井技術(shù)，將鉆時錄井、巖心錄井、巖屑錄井、熒光錄井等錄井技術(shù)綜合應(yīng)用到實踐工作中，可以較準(zhǔn)確地判定鉆遇地層巖性，具有及時、多樣、快捷分析解釋獲取地下信息的特點(diǎn)?，F(xiàn)代電子學(xué)和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使綜合錄井技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，增壓防爆、定量脫氣分析、快速色譜、鉆具振動分析等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，形成了實時錄井、監(jiān)測、處理、傳輸、評價服務(wù)及決策一體化系統(tǒng)的錄井技術(shù)。毫無疑問，這門技術(shù)運(yùn)用到煤田勘探中，尤其是在深孔取心失敗、水文孔含水層判定等方面具有重要意義。

地質(zhì)錄井技術(shù)是石油勘探中發(fā)現(xiàn)油氣藏最及時、最直接的重要手段之一，主要通過鉆井地質(zhì)錄井、氣測錄井、綜合錄井、地化錄井等現(xiàn)場錄井技術(shù)和完井資料解釋處理微機(jī)軟件技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)油氣層，判斷解釋油氣層，并進(jìn)行單井油氣層評價。

1 煤田地質(zhì)勘探中地質(zhì)手段

在煤田地質(zhì)勘探中，各勘查階段一般都要求從地表開始取心鉆進(jìn)，地質(zhì)人員在現(xiàn)場進(jìn)行巖心鑒定,即巖心錄井。由于每口井都要進(jìn)行取心鉆進(jìn)，而每回次取心進(jìn)尺有限，這樣既造成了上、下鉆次數(shù)的增多，降低了鉆效，也給鉆井增加安全風(fēng)險。在巖心采取率低時就不能判斷鉆遇地層巖性，只能靠相鄰鉆孔資料推斷。

在煤田地質(zhì)勘探工作中，如果能夠采用石油地質(zhì)錄井中的鉆時錄井、巖屑錄井、氣測錄井等錄井方法，加上我們常規(guī)的巖心錄井，對于煤田孔取心失敗、水文孔主要含水層參數(shù)的取得必將收到良好的效果。

2 煤田勘探中地質(zhì)錄井技術(shù)

現(xiàn)代煤田地質(zhì)勘探，一般對勘探工期要求都特別緊，如寧夏自治區(qū)寧東煤田勘探，多個20km2左右的井田，鉆探進(jìn)尺均在3萬m左右，業(yè)主要求每個井田在一年半左右完成從詳查到勘探階段的勘查。要滿足業(yè)主的要求，傳統(tǒng)的鉆探需安排大量的鉆機(jī)，在寧東煤田的梅花井井田，就同時開動了40臺鉆機(jī)。

依據(jù)在陜北石油勘探市場從事6年的地質(zhì)錄井工作經(jīng)驗，結(jié)合目前的煤田地質(zhì)勘探，認(rèn)為，今后的煤田地質(zhì)勘探工作，應(yīng)該在非目的層段采用巖屑錄井，在目的層段采用巖屑錄井和巖心錄井，并根據(jù)鉆時、氣測等其它錄井資料進(jìn)行綜合分析，不僅可以準(zhǔn)確地判斷鉆遇地層和巖性，而且能夠大大提高勘探效率。

2.1 錄井方法

2.1.1 鉆時錄井

所謂鉆時錄井，指在鉆井過程中把鉆頭每鉆進(jìn)單位深度(通常為 1m，目的層可加密)的巖層所需要的時間記錄下來，即鉆時錄井。當(dāng)鉆頭鉆遇不同性質(zhì)的巖層時，由于各種巖層的堅硬程度及破碎程度不同，表現(xiàn)在鉆時上有明顯的差異。所以，在鉆壓、轉(zhuǎn)速、排量等鉆探參數(shù)以及在鉆井液性能、鉆頭類型與新舊程度基本相同的情況下，鉆時的高低變化在一定程度上反映了不同的巖性特征。對于同一地區(qū)，其鉆時和巖性之間的變化，反應(yīng)在鉆時曲線上能夠明顯分辨出各種不同的地層。

2.1.2 巖屑錄井

鉆頭向下會遇到各個時期各個地層的巖石，這些巖石被鉆透后破碎的部分隨著液體被沖上地表，分別按照被沖上來的順序?qū)⑦@些碎石收納，檢測分析得到其年限和時代，最終可以達(dá)到利用這些資料來恢復(fù)巖層歷史的目的，這種方法被稱為巖屑錄井，這些收集來的碎石殘渣就是巖屑。

如果是在精查階段，不用浪費(fèi)太多的時間使用取心的方法，而可以使用巖屑錄井，利用后者，排除的方法就可以達(dá)到通過判斷巖層深層的狀況來找到取心的地點(diǎn)。這樣大大提高了鉆進(jìn)的有效程度，使一個相對可行的方法。

巖屑錄井這種方法好處頗多，能夠大大提高實際下鉆效率，從而減少成本，對于取心當(dāng)中完成效果差進(jìn)而難以得到確切巖性的缺陷也是一個很好的彌補(bǔ)。

2.1.3 巖心錄井

巖心錄井，即所謂我們煤田地質(zhì)的取心鉆進(jìn)和巖心鑒定，在常規(guī)煤田地質(zhì)勘探過程中，巖心錄井可以直觀判定巖層性質(zhì)及其變化規(guī)律。

據(jù)多年經(jīng)驗判斷來看，大部分鉆探應(yīng)該重點(diǎn)考慮取心方法。一些地域需要更高的勘測設(shè)備和勘測手段，需要取樣的范圍也比較大，這樣一般要選出主次，根據(jù)實際需要采集樣品，而另外一些層段用巖屑錄井來處理。

2.1.4 氣測錄井

此種方法利用的是煤層內(nèi)部擁有大量CH4或其他的可燃性的氣體，這些氣體的產(chǎn)生一般是煤層積壓年限很久后從固體分離出來的。屬于可利用的資源。通過這些氣體的特性來判定所需要的結(jié)果，屬于哪一種氣體。鉆井下鉆的過程中這樣的氣體形成強(qiáng)大的壓強(qiáng)深入到鉆井液中，甚至進(jìn)入到機(jī)器之中。這時可以依靠脫氣器來完成分離氣體的工作，分離出的氣體收集，經(jīng)過燃燒測試，其他判別方式確定當(dāng)中具體有哪些成分的氣體，以及成分的配比。此外能夠根據(jù)滲入到鉆井液中的氣態(tài)的含量來估算出巖層含氣量的水平。這種方法的好處是能夠快速得到氣層存在的位置和深度。并能檢驗出屬于哪一種氣體資源，是否能夠直接投入收集和使用。而在這過程中甚至不需要停止鉆井工作，不會造成耽誤時間。

2.2 現(xiàn)代先進(jìn)錄井技術(shù)在地質(zhì)鉆探中的應(yīng)用前景

2.2.1 科技含量高的錄井技術(shù)規(guī)范了數(shù)據(jù)采集和整理的流程和結(jié)果，以更有說服力的方式提供給操作人員和需求者。提升了錄井技術(shù)的面貌，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加明朗化。

2.2.2 引進(jìn)了國外一些先進(jìn)的技術(shù)，加上適應(yīng)國內(nèi)情況的一些自主創(chuàng)新，翻新了錄井操作和服務(wù)的質(zhì)量等級，為更多專家所認(rèn)可和接受。

2.2.3 MWD、以及 LWD(FEMWD)這些新型軟件和工藝使得對下層信息的正確判斷提供了充分的可能性。并能夠判斷質(zhì)量等級。

2.2.4 資料處理軟件一方面將信息的收集納入系統(tǒng)化規(guī)范程序，另一方面使互相交流，傳播與共享成為可能，能夠令多方人員，多領(lǐng)域人員共同探討，多方位各個角度對待勘探工作和手段，使之更加嚴(yán)整。從理論上為地質(zhì)勘探拓寬了道路。

2.2.5 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)大大提升了對數(shù)據(jù)處理的速度和能力，能夠容納更大范圍的數(shù)據(jù)計算，這為鉆井勘探的背景資料收集和后期計算處理提供強(qiáng)大的支持，它幾乎能在錄井的各個階段發(fā)生效力，已經(jīng)成為勘探工作必不可少的一個部分。使其科技化，精準(zhǔn)化能力大大提高。

結(jié)束語

上述介紹了錄井技術(shù)的操作流程，和有用的設(shè)備，技術(shù)。這些工藝將大力幫助國家地質(zhì)探測工作進(jìn)步和發(fā)展，但應(yīng)看到所有的技術(shù)和操作都是在不斷發(fā)展和變化的進(jìn)程中，應(yīng)從思想上理解這些工藝的操作原理和發(fā)展前景，創(chuàng)新技術(shù)，完善其中的缺陷，為國家提供更好更先進(jìn)的技術(shù)。全方位提升勘探技術(shù)的水平水準(zhǔn)。

綜上所述，完整而優(yōu)秀的地址勘探應(yīng)該把鉆井工作，錄井工作，測井工作有序的整合起來，不單只是精通其中一項，也不單是精通操作工作，更應(yīng)該有更新觀念和設(shè)備，了解相關(guān)背景資料，與各方交流經(jīng)驗互相促進(jìn)的方式方法。為接下來的工作提供必要的數(shù)據(jù)支持。

[1] 賈晟國.現(xiàn)代石油錄井新技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實務(wù)全書 [M].北京:中國科技文化出版社，2005.