隨鉆測(cè)錄井參數(shù)在水平井地質(zhì)導(dǎo)向中的應(yīng)用

＊王　偉

（中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司 天津 300452）

錄井是記錄、錄取鉆井過程中的所有有效信息，具體就包括了工程、地質(zhì)、定量熒光、核磁共振、巖屑成像以及現(xiàn)場(chǎng)化驗(yàn)錄井技術(shù)等等，所以從整體來看它是一項(xiàng)典型的系列技術(shù)。而錄井的核心任務(wù)則是在隨鉆過程中有效預(yù)測(cè)和導(dǎo)向井的巖性、電性、物性與油氣性資料，通過預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)井內(nèi)水平段地層的相互對(duì)比與預(yù)測(cè)，保證鉆測(cè)準(zhǔn)確進(jìn)入目的層，也保證水平段含油氣層的鉆井順利，最終提高油層開采效益。

1.隨鉆測(cè)錄井的鉆導(dǎo)眼井軌跡導(dǎo)向基本概念與原理

(1)基本概念

在井下生產(chǎn)實(shí)鉆過程中，要進(jìn)行綜合錄井，通過隨鉆氣測(cè)獲取巖屑資料，發(fā)現(xiàn)井底巖性及含油氣性的基本變化，通過鉆測(cè)錄井逐步深入客觀反映地層的變化過程，最終精確把握巖性變化。當(dāng)前在油氣藏鉆井開采工程中隨鉆測(cè)綜合錄井作用突出，它能夠通過綜合錄井資料客觀反映現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)屬性與鉆進(jìn)變化，對(duì)像水平井這樣的施工工程內(nèi)容具有較高的指導(dǎo)價(jià)值。

隨鉆測(cè)井（Logging While Drilling,LWD）主要是結(jié)合了地層鉆探與地層信息測(cè)量?jī)身?xiàng)工作內(nèi)容。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)近鉆頭測(cè)量，測(cè)量點(diǎn)控制在距離鉆頭2m左右位置，不過這種近鉆頭測(cè)量成本較高，且鉆井范圍也很受限制。相比較而言傳統(tǒng)的隨鉆測(cè)井設(shè)備可測(cè)量點(diǎn)距離鉆頭8m以上，這說明它是存在至少8m的測(cè)量盲區(qū)的，這8m的測(cè)量鉆頭處地層信息將無法有效獲取，所以當(dāng)前人們就研究推出了結(jié)合水平井地質(zhì)導(dǎo)向的隨鉆測(cè)錄井技術(shù)。

(2)基本原理

隨鉆測(cè)錄井的水平井地質(zhì)導(dǎo)向主要是基于錄井參數(shù)和井眼軌跡實(shí)現(xiàn)鉆導(dǎo)眼井軌跡導(dǎo)向錄井的，它的基本技術(shù)原理要根據(jù)鉆時(shí)、巖屑和氣測(cè)錄井3點(diǎn)情況展開論述。

首先是鉆時(shí)階段，它表示每鉆井單位進(jìn)尺地層所消耗的時(shí)間（min/m），在鉆石錄井過程中，主要是隨鉆記錄鉆時(shí)隨深度不斷變化的鉆井?dāng)?shù)據(jù)，它就涉及到鉆時(shí)曲線問題，要結(jié)合該曲線有效判定巖性問題，再通過它合理解讀地層剖面數(shù)據(jù)。如果所有客觀條件不變，鉆時(shí)階段的曲線變化則可以客觀反映巖性差別。比如說在疏松的、含油砂巖鉆進(jìn)過程中曲線變化相對(duì)較快，而在隨鉆測(cè)錄花崗巖、玄武巖過程中由于其硬度較高所以鉆時(shí)曲線變化較慢。

在水平井鉆井過程中，則需要破碎巖石，可選擇通過下螺桿配合鉆頭高速旋轉(zhuǎn)破碎巖石，也可選擇轉(zhuǎn)盤配合井下螺桿旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)合方式破碎巖石，后者鉆進(jìn)效率更高，但實(shí)際的鉆井過程中還要配合兩種方法交替展開。在鉆進(jìn)過程同時(shí)進(jìn)行巖性判斷可取得較精確數(shù)據(jù)，也有利于錄井。

其次是巖屑觀察階段，巖屑就是鉆頭鉆進(jìn)過程中所形成的大量鉆屑。在隨鉆測(cè)錄井過程中要采集這些巖屑，對(duì)其進(jìn)行觀察、描述與繪制，形成巖屑錄井草圖，配合各項(xiàng)其它鉆井技術(shù)資料、地層資料等等綜合解釋巖屑觀察結(jié)果，同時(shí)恢復(fù)地下地層剖面，上述整個(gè)過程就稱之為巖屑錄井。在巖屑觀察與研究過程中要首先明確井下的正鉆層位與所鉆進(jìn)位置實(shí)際巖性，了解鉆頭所處地層位置，并結(jié)合所收集數(shù)據(jù)修正地質(zhì)預(yù)告，強(qiáng)化故障提示過程，保證鉆進(jìn)整個(gè)過程安全有效。在巖屑觀察過程中也要同時(shí)了解井下油氣水狀況，做到對(duì)油氣層的有效保護(hù)，為隨后的油氣地質(zhì)剖面分析打好前站。

最后是氣測(cè)錄井階段，該階段要直接測(cè)量地層中的實(shí)際油氣含量，實(shí)際上就是測(cè)量鉆井液中所蘊(yùn)含的天然氣含量與成分，這有利于快速發(fā)現(xiàn)地下油氣資源。在隨鉆測(cè)錄井過程中要通過水平鉆井過程觀察其甲烷、乙烷的輕組分變化（基本為升高過程）過程，然后判斷是否已經(jīng)鉆進(jìn)進(jìn)入油層部分。

2.隨鉆測(cè)錄井的鉆導(dǎo)眼井軌跡導(dǎo)向技術(shù)分析

水平井在隨鉆測(cè)路徑的鉆導(dǎo)眼井軌跡導(dǎo)向技術(shù)方面主要要經(jīng)歷兩個(gè)技術(shù)階段：尋找油層階段與油層跟蹤階段。

首先要尋找油層，在水平井鉆進(jìn)進(jìn)入水平段之前，需要對(duì)其地層進(jìn)行對(duì)比預(yù)測(cè)分析，地層對(duì)比本身也是地質(zhì)研究的重要基礎(chǔ)和必要手段，由地層對(duì)比還能衍生出地層劃分、地層預(yù)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)錄井等一系列重要技術(shù)環(huán)節(jié)。在尋找油層過程中，還要綜合考慮卡準(zhǔn)水平井技術(shù)與大位移井目的層的深度問題，這兩項(xiàng)內(nèi)容在隨鉆測(cè)錄井的鉆導(dǎo)眼井軌跡導(dǎo)向技術(shù)實(shí)施過程中將起到關(guān)鍵作用。

再一點(diǎn)就是應(yīng)用地層對(duì)比的方法明確地層分布問題，配合正鉆井技術(shù)實(shí)施隨鉆測(cè)錄井，再結(jié)合鉆井資料進(jìn)行錄井、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)比，最后對(duì)目的層深度的碎鉆預(yù)測(cè)進(jìn)行綜合分析?？紤]到某些水平井是不具備明顯標(biāo)志層的，所以要從一開始就采用錄井監(jiān)測(cè)技術(shù)，也可考慮在油氣層達(dá)到50～90m垂深時(shí)再開始監(jiān)控，豐富水平井隨鉆測(cè)錄井資料內(nèi)容。

其次要實(shí)施油層跟蹤，該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于根據(jù)鉆井進(jìn)層后的隨鉆測(cè)井伽馬以及電阻率相關(guān)資料來重新明確、整理鉆石、巖屑以及氣測(cè)錄井相關(guān)資料。同時(shí)，它也會(huì)采用到隨鉆測(cè)錄井相關(guān)技術(shù)有效判斷油層位置，更要判斷鉆頭與油層之間的相對(duì)位置，這對(duì)快速找到并精確定位油氣層位置十分關(guān)鍵。

3.隨鉆測(cè)錄井的鉆導(dǎo)眼井軌跡導(dǎo)向技術(shù)的案例解讀

某水平井采用了隨鉆測(cè)錄井的鉆導(dǎo)眼井軌跡導(dǎo)向技術(shù)，主要針對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況進(jìn)行探測(cè)分析。它充分結(jié)合了鄰井的鉆測(cè)錄井資料內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)該水平井的地層上部位置沉積分布了一部分穩(wěn)定的礫巖層，技術(shù)施工人員將它定位該鉆井工程的標(biāo)志層。將標(biāo)志層與油氣層進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)該井的標(biāo)志層為2000m，距離標(biāo)志層附近的第一個(gè)油氣層約800m?？梢栽谠撍骄木?500m位置設(shè)計(jì)它所對(duì)應(yīng)的鄰井的第一個(gè)油氣層位置，大約在3000m附近，并明確其巖性為粉砂巖巖性，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了鄰井的第一個(gè)油氣層在距離水平井3000m位置。利用鉆頭鉆井到水平井第一個(gè)油氣層附近時(shí)，全面開啟對(duì)鉆時(shí)、巖屑與氣測(cè)錄井技術(shù)應(yīng)用過程，結(jié)合它們找到水平井的主力油層位置，為快速發(fā)現(xiàn)油氣層提供有利條件。根據(jù)實(shí)踐技術(shù)應(yīng)用，可提前4～10m左右提前預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)主力油層?？梢砸姷茫摷夹g(shù)可有效規(guī)避因未能提前發(fā)現(xiàn)主力油層而使得主力油層被破壞鉆穿的問題。

總結(jié)

綜上所述，在隨鉆測(cè)錄井過程中要合理結(jié)合鉆時(shí)、巖屑以及氣測(cè)錄井參數(shù)觀察，配合水平井地質(zhì)導(dǎo)向的鉆導(dǎo)眼井軌跡導(dǎo)向技術(shù)來有效結(jié)合測(cè)錄數(shù)據(jù)，判斷地層變化，快速預(yù)測(cè)主力油層位置，提高水平井有效油氣層儲(chǔ)層的鉆遇成功效率。

?【參考文獻(xiàn)】

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