現(xiàn)場(chǎng)綜合錄井方法在海拉爾探區(qū)的應(yīng)用

張 鵬

（大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司資料采集第一大隊(duì)，黑龍江大慶163411）

現(xiàn)場(chǎng)綜合錄井方法在海拉爾探區(qū)的應(yīng)用

張 鵬*

（大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司資料采集第一大隊(duì)，黑龍江大慶163411）

海拉爾盆地扎賚諾爾坳陷西南部的巴彥呼舒凹陷，構(gòu)造非常復(fù)雜，在凹陷內(nèi)廣泛發(fā)育有火成巖，地層的巖性和含油性與鄰井可對(duì)比性差，在錄井過(guò)程中，受眾多因素的影響，給油氣層的發(fā)現(xiàn)、解釋和評(píng)價(jià)帶來(lái)困難。針對(duì)這一難題，綜合各項(xiàng)資料，采用巖屑、氣測(cè)、巖芯、井壁取芯、地化錄井等一系列的錄井方法，可有效地識(shí)別真假油氣顯示。通過(guò)在巴彥呼舒凹陷的C5井中應(yīng)用，準(zhǔn)確地落實(shí)了油氣層，并總結(jié)了裂縫型稠油層的特征，發(fā)揮了現(xiàn)場(chǎng)錄井的重要作用。

海拉爾盆地詞；綜合錄井方法；裂縫型儲(chǔ)集層；稠油層

海拉爾盆地扎賚諾爾坳陷構(gòu)造為斷陷沉積，發(fā)育有火成巖，成藏條件及油水分布都極為復(fù)雜。地層的巖性及含油性與鄰井可對(duì)比性差，油氣層具有低壓、低滲、油層厚度薄的顯著特征。在現(xiàn)場(chǎng)錄井過(guò)程中，受眾多因素的影響，使油氣層的發(fā)現(xiàn)、解釋和評(píng)價(jià)都較為困難。針對(duì)這一難題，利用鉆井巖芯、巖屑、井壁取芯、氣測(cè)、地化色譜分析資料等進(jìn)行綜合配套分析，可有效地識(shí)別和剔除油氣顯示假象并準(zhǔn)確識(shí)別油層。在扎賚諾爾坳陷巴彥呼舒凹陷的C5井采用了這一系列的錄井方法，通過(guò)對(duì)錄井各項(xiàng)資料的綜合應(yīng)用，準(zhǔn)確地落實(shí)了油氣顯示，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了裂縫型稠油層，發(fā)揮了現(xiàn)場(chǎng)錄井的重要作用。

1 海拉爾盆地扎賚諾爾坳陷構(gòu)造地層巖性分布和錄井難點(diǎn)

1.1 地層巖性分布特點(diǎn)

海拉爾盆地扎賚諾爾坳陷是受阿敦楚魯斷裂控制的北東向箕狀斷陷，具有“東西分帶、南北分塊”的構(gòu)造格局，沉積環(huán)境較為復(fù)雜，并且受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，內(nèi)部斷層發(fā)育。自上而下依次為第四系、第三系、白堊系青元崗組、伊敏組、大磨拐河組、南屯組、銅缽廟組、興安嶺群地層。

南屯組：主要為深灰、灰黑色泥巖及灰色粉砂巖、砂質(zhì)礫巖呈不等厚互層。沉積相研究表明，南屯組沉積時(shí)期西部陡坡帶的扇三角洲前緣，儲(chǔ)層物性較好。

銅缽廟組：巖性為灰、雜色礫巖夾薄層紫紅色泥巖。銅缽廟組的儲(chǔ)層發(fā)育，由于礫石多為火山巖礫，礫石大小混雜，儲(chǔ)層物性一般。

興安嶺群：巖性為灰黑、深灰色泥巖，灰色粉砂巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)礫巖，局部有玄武巖、安山巖、流紋巖、粗面巖、閃長(zhǎng)巖、花崗巖。

1.2 錄井難點(diǎn)

海拉爾盆地扎賚諾爾坳陷廣泛沉積時(shí)期，多伴有火山活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)場(chǎng)錄井時(shí)發(fā)現(xiàn)有以下特點(diǎn)：有孔隙型和裂縫型2種類(lèi)型儲(chǔ)層，儲(chǔ)集層的物性較差，鄰井距離較遠(yuǎn)，目的層段長(zhǎng)，多為稠油層，油氣顯示特征不明顯。以上特點(diǎn)給該區(qū)域的地質(zhì)錄井工作帶來(lái)了重重困難。

2 C5井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

C5井是海拉爾盆地扎賚諾爾坳陷巴彥呼舒凹陷上的一口預(yù)探井。鉆探目的一是了解巴彥呼舒凹陷陡坡帶含油氣情況；二是了解成熟烴源巖發(fā)育情況及儲(chǔ)、蓋層發(fā)育特征；三是尋找新的含油氣勘探區(qū)，為下一步的鉆探做準(zhǔn)備?，F(xiàn)場(chǎng)通過(guò)綜合應(yīng)用錄井各項(xiàng)資料，以保證油氣發(fā)現(xiàn)率及取芯井段準(zhǔn)確率均為100%。以C5井的一個(gè)解釋層為例，對(duì)具體應(yīng)用方法加以說(shuō)明。

2.1 氣測(cè)錄井

氣測(cè)錄井的優(yōu)勢(shì)是連續(xù)性測(cè)量，氣測(cè)曲線的異常是識(shí)別油氣層的非常有效的手段。C5井在井段1740～1742m見(jiàn)氣測(cè)異常顯示（圖1），峰形呈“尖峰狀”，全烴值較低、重組分值較高，全烴最大0.62%，一般0.40%，基值0.15%，比值4.1倍。全脫分析，甲烷0.2673%（占69.90%），乙烷0.0344%（占9.00%），丙烷0.0467%（占12.21%），異丁烷0.0086%（占2.25%），正丁烷0.0254%（占6.64%）。由于巖性較致密，鉆時(shí)無(wú)明顯變化。結(jié)合巖屑、地化等錄井資料排除氣測(cè)可能受到鉆井液中混入成品油或后效等因素的影響，為真實(shí)顯示。根據(jù)氣測(cè)資料顯示，解釋為差油層。

圖1 C5井92號(hào)層錄井綜合圖

2.2 巖屑錄井

C5井巖屑錄井在井段1741～1742m見(jiàn)灰色油跡泥質(zhì)粉砂巖，含油呈星點(diǎn)狀，無(wú)油氣味，無(wú)油脂感，不染手；含油巖屑占巖屑1%，占砂巖5%；熒光普照呈淺黃色，熒光特征弱，不容易識(shí)別；巖屑中能見(jiàn)到少量的方解石；部分含油巖屑可見(jiàn)光滑的裂縫面，附著油膜，對(duì)具油膜的巖屑井行巖石熱解分析，S1值0.86mg/g，S2值5.37mg/g，St值6.23mg/g，S1/S2為0.16，有重質(zhì)油的特點(diǎn)。分析認(rèn)為巖屑顯示具有裂縫含油的特征，孔隙型地層和縫洞性地層含油級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)不同（縫洞性地層含油級(jí)別見(jiàn)表1），含油巖屑占巖屑在0%～5%時(shí)，含油產(chǎn)狀應(yīng)為油斑，按照巖屑解釋?xiě)?yīng)為差油層。

如果是孔隙型儲(chǔ)層，單從這個(gè)層的巖屑特征來(lái)看，泥質(zhì)含量高，含油巖屑的量少，物性較差，解釋?xiě)?yīng)為干層。由于這層，考慮到由于含油巖屑量少，不易判斷是否上覆地層的掉塊，還需結(jié)合鉆井取芯或井壁取芯資料。

2.3 巖芯錄井

由于C5井與鄰井的距離較遠(yuǎn)，地層可對(duì)比性差，取芯難度大，可以把巖屑和氣測(cè)錄井資料相結(jié)合，作為取芯決策的依據(jù)。于井段1740～1742m見(jiàn)氣測(cè)顯示，全烴由0.15%升至最大0.62%后，在相應(yīng)的井段1741～ 1742m見(jiàn)到灰色油跡泥質(zhì)粉砂巖，通過(guò)循環(huán)鉆井液觀察，待井底巖屑返出后仍有含油巖屑，可以判斷目前鉆頭還在油氣層中，據(jù)此在1743～1749m進(jìn)行了鉆井取芯。

從C5井南一段的巖芯來(lái)看，兼具有孔隙型儲(chǔ)層和裂縫型儲(chǔ)層的特點(diǎn)：①巖性為棕灰色油斑凝灰質(zhì)粉砂巖，膠結(jié)較致密，物性較差，含油部分呈斑塊及條帶狀；②在斷面處可見(jiàn)一條立縫，縫面較光滑，周?chē)须s亂狀網(wǎng)狀微縫，多被砂質(zhì)和硅質(zhì)充填，局部裂縫處有原油滲出，油氣味較濃，油脂感差，熒光普照呈暗黃色，8h后二次觀察，含油顏色不變，油氣味變淡。根據(jù)巖芯的物性和含油性來(lái)看，解釋為差油層。

表1 縫洞性地層含油巖屑含油級(jí)別劃分

2.4 地化錄井

地化錄井快速、可定量分析的特點(diǎn)，在判別原油性質(zhì)方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)場(chǎng)錄井中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

對(duì)C5井92號(hào)解釋層的3組巖屑和13組巖芯進(jìn)行地化熱解錄井分析，具有以下特點(diǎn)：在巖屑地化熱解分析資料，S1值在0.85～1.05mg/g之間，S2值在5.25～5.77mg/g之間，St值在6.10～6.82mg/g之間，S1/S2（即輕重組分指數(shù)PS）在16.08～18.20之間。在含油豐度圖上，巖芯熱解色譜分析的S1值在14.84～22.79mg/g之間，S2值在22.34～36.72mg/g之間，St值在38.52～60.83mg/g之間，S1/S2（即輕重組分指數(shù)PS）在0.58～0.68之間，呈差油層特征。從對(duì)比結(jié)果看出，在同層巖芯熱解分析的S1和St值遠(yuǎn)高于巖屑，是由于裂隙面的含油部分，在鉆井液的浸泡、沖刷、攜帶、清洗過(guò)程中損失所致。

C5井92號(hào)解釋層飽和烴氣相色譜圖見(jiàn)圖2。

圖2 C5井92號(hào)層氣相色譜分析圖

從氣相色譜分析譜圖特征來(lái)看：峰值偏低；主峰碳后移或不明顯；未分辨化合物含量偏高；基線不平，重組分峰形成“穹窿”較高，具稠油的特點(diǎn)，從氣相色譜來(lái)看均呈差油層特征。

3 現(xiàn)場(chǎng)綜合錄井方法的應(yīng)用效果

3.1 應(yīng)用效果

應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)綜合錄井方法，準(zhǔn)確地落實(shí)了這層油氣顯示，為解釋提供了重要數(shù)據(jù)，錄井和測(cè)井解釋均為差油層。在C5井共計(jì)落實(shí)巖屑顯示89層，氣測(cè)異常顯示85層，共取出了83顆井壁取芯，其中72顆見(jiàn)到不同程度的含油產(chǎn)狀。

通過(guò)對(duì)巴彥呼舒凹陷該區(qū)塊南一段的顯示層分析，普遍具有以下共同特點(diǎn)：①氣測(cè)全烴值較低，一般不超過(guò)1%；C1相對(duì)百分比較低，重組分值相對(duì)較高；全烴曲線峰形不飽滿(mǎn)，組分反吹峰較高；無(wú)明顯后效峰、接單根峰；②巖屑顯示含量少，油質(zhì)較干枯，熒光呈暗黃色；③巖芯和井壁取芯地化熱解分析，總烴值高，S1值明顯低于S2值；氣相色譜未分辨化合物含量偏高，有明顯的“穹窿”。反映出本井含油是典型的稠油特征。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)錄井顯示與試油結(jié)果對(duì)比

根據(jù)這口井的油氣顯示特征，我們建議使用熱采的方式試油。在C5井通過(guò)熱蒸汽采油方式試油，其中一層獲得日產(chǎn)32.75t原油，原油密度0.92g/cm3，粘度360mPa·s，是典型的稠油特征。試油結(jié)果證明，利用現(xiàn)場(chǎng)綜合錄井方法在C5井的油氣顯示落實(shí)準(zhǔn)確，為解釋評(píng)價(jià)提供了可靠的依據(jù)。見(jiàn)表2。

表2 C5井錄井解釋成果與試油結(jié)果對(duì)比表

4 結(jié)論

（1）針對(duì)這海拉爾探區(qū)構(gòu)造巖性復(fù)雜，裂縫型稠油層識(shí)別難度大的問(wèn)題，綜合應(yīng)用巖屑錄井、巖芯錄井、井壁取芯、地化錄井等多種資料，按照不同資料的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)其可靠程度評(píng)估，很好地落實(shí)了疑難油氣顯示，形成了綜合錄井方法。

（2）利用文中所述方法對(duì)巴彥呼舒凹陷C5井進(jìn)行了地質(zhì)錄井分析，獲得較好效果，經(jīng)過(guò)試油施工結(jié)果驗(yàn)證，達(dá)到了及時(shí)落實(shí)和準(zhǔn)確評(píng)價(jià)油氣層的目的。

[1]郎東升，岳興舉，等.油氣水層定量評(píng)價(jià)錄井新技術(shù)[M].石油工業(yè)出版社，2004.

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表1 鉆進(jìn)參數(shù)表

表2 泥漿配方表

使用效果：攜砂性能好、潤(rùn)滑性良、利于提高回次進(jìn)尺和巖芯采取率。

在一些水敏性強(qiáng)、易垮塌地層中頂漏鉆進(jìn)，為防止孔壁縮徑、垮塌，在原有泥漿配方中應(yīng)加入廣譜護(hù)壁劑，并提高腐植酸鉀的比例。鉆穿這種復(fù)雜地層后應(yīng)立刻下入套管。

5 施工實(shí)例

（1）2009年在織金縣高山磷礦礦區(qū)施工。該礦區(qū)屬于干山類(lèi)型，地勢(shì)較高，溶洞裂隙發(fā)育，所有鉆孔基本上是全孔連續(xù)性漏水，堵漏無(wú)法進(jìn)行。采用安裝節(jié)流閥和聚丙烯銑胺水溶液潤(rùn)滑的方法來(lái)進(jìn)行鉆進(jìn)，礦區(qū)內(nèi)8個(gè)鉆孔全部順利完工。

（2）2012年在道真縣大塘鋁土礦區(qū)施工。礦區(qū)內(nèi)溶洞裂隙發(fā)育，地下水貫通，鉆孔巖芯較破碎，基本上都是采用頂漏鉆進(jìn)進(jìn)行施工。在孔內(nèi)水位較低時(shí)，特別是在幾個(gè)地勢(shì)較高的鉆孔施工時(shí)（地下水位都在350～400m），采用安裝節(jié)流閥和涂抹二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑脂的方法進(jìn)行鉆，使用的效果較好，較聚丙烯銑胺水溶液潤(rùn)滑方法還有一定的護(hù)壁效果。

6 鉆探的認(rèn)識(shí)

（1）繩索取芯鉆進(jìn)工藝在漏失地層中鉆進(jìn)，選用頂漏鉆進(jìn)方法較為簡(jiǎn)單，節(jié)約時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；

（2）通過(guò)安裝節(jié)流閥可以解決頂漏鉆進(jìn)中內(nèi)管投送和減少燒鉆事故的發(fā)生；

（3）在頂漏鉆進(jìn)中鉆進(jìn)參數(shù)要適當(dāng)降低，這樣可以減少孔內(nèi)事故的發(fā)生，嚴(yán)禁盲目高壓鉆進(jìn)；

（4）在頂漏鉆進(jìn)中盡量選用便宜的泥漿，如果清水能滿(mǎn)足鉆進(jìn)地層的需要最好，針對(duì)復(fù)雜地層，要根據(jù)地層特性及時(shí)調(diào)整泥漿配方；

（5）在漏失地層中頂漏鉆進(jìn)，應(yīng)選用外徑加大的鉆頭；下套管時(shí)在套管外壁涂抹二硫化鉬潤(rùn)滑膏。

7 總結(jié)

繩索取芯鉆進(jìn)工藝在漏失地層中采用頂漏鉆進(jìn)，選用安裝節(jié)流閥的方法來(lái)進(jìn)行施工，方法較為簡(jiǎn)單，加工便宜，基本上不用改變機(jī)場(chǎng)上現(xiàn)用設(shè)備和物質(zhì)，使用方便、熟悉。這種方法只是提高了鉆柱內(nèi)的泥漿液面，解決了內(nèi)管投送難題；提高壓差，減少了燒鉆事故的發(fā)生。由于鉆柱內(nèi)的泥漿仍處于不滿(mǎn)管狀態(tài)，泵壓表的功能完全失效，這就要求當(dāng)班班長(zhǎng)提高警惕，在鉆進(jìn)施工操作中保持一定的鉆壓和轉(zhuǎn)速，不要隨意變動(dòng)。一旦線速度變快、動(dòng)力機(jī)負(fù)荷變重應(yīng)立刻提撈內(nèi)管，防止事故的發(fā)生。頂漏鉆進(jìn)適用于較為簡(jiǎn)單的地層，對(duì)于水敏性地層、松散地層等復(fù)雜地層，泥漿的要求高，并且泥漿消耗過(guò)大，費(fèi)用高；其次復(fù)雜地層中，漏失層上部孔壁由于沒(méi)有泥漿護(hù)壁導(dǎo)致不穩(wěn)定，易發(fā)生孔內(nèi)事故。

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1004-5716(2015)09-0085-04

2015-01-29

2015-01-29

張鵬（1970-），男（漢族），江蘇銅山人，工程師，現(xiàn)從事現(xiàn)場(chǎng)錄井及管理工作。