水平井錄井的難點(diǎn)分析及應(yīng)對(duì)探討

鄭 巖

（大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井二公司綜合錄井一部，吉林松原138000）

水平井鉆井技術(shù)廣泛應(yīng)用于國內(nèi)三低油藏的開發(fā)，取得了較好的效果，在油田剩余油的開發(fā)中也是一種十分有效的技術(shù)手段。當(dāng)前國內(nèi)多數(shù)油田開發(fā)進(jìn)入中后期，為了最大限度探勘探新區(qū)非常規(guī)油氣田和挖潛老區(qū)剩余油，都采取水平井的規(guī)?；瘧?yīng)用，對(duì)錄井技術(shù)提出了更高的要求，要在水平井施工基礎(chǔ)上，改進(jìn)和完善之前的直井錄井技術(shù)，以此來形成更加科學(xué)的水平井錄井技術(shù)，促進(jìn)油氣藏的發(fā)現(xiàn)與勘探開發(fā)。水平井是井斜角度超過86°，在目的層中有一定距離的水平延伸。

所有的水平井都存在一定的井斜角，巖屑錄井施工中，在水平段和造斜段式中會(huì)存在失真的情況，加大了錄井工作的難度，這就需要分析水平井錄井的技術(shù)難點(diǎn)，并進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)。水平井錄井技術(shù)主要是跟隨鉆頭跟蹤鉆頭位置，做好地質(zhì)導(dǎo)向，其關(guān)鍵技術(shù)主要是為了實(shí)施采集鉆頭數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)該數(shù)據(jù)，關(guān)鍵技術(shù)主要包括勘探過程中的地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)、隨鉆分析技術(shù)和隨鉆測(cè)量技術(shù)。從整體來看，水平井錄井技術(shù)主要包括目的地參數(shù)預(yù)測(cè)技術(shù)和著陸點(diǎn)卡取技術(shù)。

1 水平井錄井的技術(shù)難點(diǎn)分析

在水平井內(nèi)，井斜角度較大，錄井施工過程與直井施工有著較大區(qū)別，主要體現(xiàn)在巖屑識(shí)別和垂深對(duì)比方面?？偨Y(jié)水平井錄井現(xiàn)場(chǎng)施工的相關(guān)資料可以看出，主要的難點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 巖屑識(shí)別難

PDC鉆頭在水平井鉆井中使用較多，通常獲得較小的破碎巖屑，在水平井段和大斜度井段內(nèi)，鉆具接近平躺在下井壁上，導(dǎo)致下很低的井壁鉆井液環(huán)空返速，在返出過程中，鉆頭破碎的巖屑則更可能在下井壁出現(xiàn)沉積，可能多次碰撞鉆具，就會(huì)打磨巖屑使其更小，對(duì)于水平井井段，受到垂直地層壓力作用，井壁存在不同程度剝落。從這3個(gè)方面來看，錄井操作中撈取巖屑樣品時(shí)，就需要面對(duì)細(xì)小的巖屑，甚至還可能獲取假巖屑，這就很大程度提升了巖屑的識(shí)別難度，假巖屑還會(huì)直接干擾到地質(zhì)錄井施工人員對(duì)地質(zhì)層位的判斷和巖性的鑒別。

1.2 氣測(cè)錄井難點(diǎn)

在錄井施工中，氣測(cè)錄井有著很重要的地位，但在水平井錄井施工中，有很多因素會(huì)對(duì)氣測(cè)錄井的結(jié)果造成影響，最主要的影響來自鉆井液藥品。在水平井施工中會(huì)添加大量的有機(jī)質(zhì)潤滑劑來降低旋轉(zhuǎn)扭矩和摩擦阻力，處于實(shí)際工藝需求，還可能添加油基鉆井液，進(jìn)行氣測(cè)錄井施工時(shí)，受到油基鉆井液和有機(jī)質(zhì)潤滑劑的影響，干擾了全烴測(cè)量曲線，可能存在異常情況，這就使得全烴值曲線的形成原因判斷不準(zhǔn)確，可能是地層油氣層全烴，也有可能是鉆井液中存在的有機(jī)質(zhì)潤滑劑，對(duì)于小油氣層，可能存在漏失顯示的情況，加大了錄井全烴測(cè)量誤差。

1.3 熒光錄井難點(diǎn)

熒光錄井是錄井施工中的一個(gè)重要組成，水平井錄井中的巖屑返出速度較慢，受到井壁和鉆井工具的打磨，使其形成更小的顆粒，熒光錄井中選用的此類巖屑就無法保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性，在熒光照射中，這類巖屑會(huì)出現(xiàn)較大的損失，弱化了油氣顯示，嚴(yán)重時(shí)甚至達(dá)到幾十倍弱化，極大地加大了油氣藏定級(jí)難度。

1.4 巖屑遲到時(shí)間判斷不準(zhǔn)確

錄井過程中，巖屑的質(zhì)量會(huì)對(duì)地層垂直深度造成較大的影響，巖屑質(zhì)量的好壞又受到巖屑的延遲時(shí)間影響。水平井施工過程中，巖屑被打磨到十分細(xì)小，下井壁流速較慢，這就導(dǎo)致此部分的巖屑遲到時(shí)間較正常遲到時(shí)間更低，在判斷巖屑的遲到時(shí)間時(shí)很難準(zhǔn)確，一般情況下，會(huì)通過短起下鉆作業(yè)來清除大斜度井段和水平井井段的巖屑床，在這種定期的循環(huán)施工中，就會(huì)對(duì)井壁形成一定的刮削作用而形成砂子，鉆井施工過程中的循環(huán)液會(huì)將砂子帶出，這就使得對(duì)巖屑判斷的難度大大增加。

1.5 鉆時(shí)錄井與地層巖性的可鉆性不匹配

對(duì)于直井施工錄井，巖石的巖性和可鉆性可通過鉆時(shí)錄井來獲知；但是對(duì)于水平井，又有存在一定的斜角度，地層的可鉆性和巖性并不能通過鉆時(shí)錄井真實(shí)反映，通常情況下，施工方式為定向鉆井與復(fù)合鉆井相結(jié)合。分析復(fù)合鉆井與定向鉆井的施工過程可發(fā)現(xiàn)，在相同的鉆井參數(shù)和施工條件下，由于定向鉆進(jìn)過程受到井壁托壓，從機(jī)械鉆速方面來看，定向鉆井就會(huì)低于復(fù)合鉆井，在錄井過程中并不能對(duì)地層的可鉆性進(jìn)行真實(shí)反映，加大了鉆時(shí)錄井的難度。

2 水平井錄井應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)上述的5種情況所出現(xiàn)的難點(diǎn)，可制定對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施來提升水平井錄井質(zhì)量。主要有以下幾個(gè)方面。

2.1 巖屑錄井對(duì)策

水平井施工中，通常會(huì)選用PDC鉆頭來提升機(jī)械轉(zhuǎn)速，從而縮短施工周期，破碎巖屑后獲得較細(xì)的巖屑，經(jīng)過上返過程中的打磨作用，巖屑顆粒會(huì)進(jìn)一步變小，因此提升巖屑錄井難度。分析問題后可看出，保障巖屑錄井質(zhì)量滿足相關(guān)要求的措施主要可從改進(jìn)撈取砂樣的方法入手。不斷優(yōu)化、改進(jìn)取樣方法，如果存在較多砂子，可通過垂直取樣獲取，保證準(zhǔn)確獲取砂子樣品，且齊全。如果是較少砂子的情況，為保證砂子樣品的準(zhǔn)確性和齊全性可在振動(dòng)篩出砂口位置防止取樣砂框。鑒定砂子樣品過程中，相鄰施工區(qū)塊的地層情況也是很好的參考資料，結(jié)合相關(guān)鉆井施工技術(shù)參數(shù)來劃分標(biāo)志層和地層，對(duì)地層巖性變化進(jìn)行準(zhǔn)確辨識(shí)，能清楚了解該變化是因工程施工參數(shù)引起還是地層變化引起，以此來提升地層巖性判斷的準(zhǔn)確性。

2.2 氣測(cè)錄井應(yīng)對(duì)措施

之前對(duì)氣測(cè)錄井難點(diǎn)的分析中可以看出，錄井氣測(cè)顯示異常主要是鉆井施工過程中添加的有機(jī)質(zhì)潤滑劑，而在同時(shí)出現(xiàn)地層氣測(cè)和有機(jī)質(zhì)氣測(cè)時(shí)，更加大了判斷難度，在辨識(shí)有機(jī)質(zhì)全烴或地層全烴方面，地質(zhì)錄井技術(shù)人員需要具有足夠的現(xiàn)場(chǎng)錄井施工經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)地質(zhì)知識(shí)才能準(zhǔn)確識(shí)別?，F(xiàn)場(chǎng)錄井施工中，在一個(gè)周期循環(huán)后，有機(jī)質(zhì)氣測(cè)會(huì)消失，如果是地層強(qiáng)烈顯示，會(huì)經(jīng)過多個(gè)循環(huán)周期后才會(huì)實(shí)現(xiàn)逐步平穩(wěn)，提升氣測(cè)全烴基值。

2.3 熒光錄井應(yīng)對(duì)措施

在錄井施工中，熒光錄井技術(shù)和氣測(cè)錄井技術(shù)有著相同的重要性，鉆井施工中，鉆井液中添加的有機(jī)質(zhì)潤滑液降低了施工扭矩和摩阻，這也是工藝所需，如果再采取常規(guī)熒光錄井，則無法滿足水平井錄井需求，可通過定量熒光錄井之類的新技術(shù)來改善效果。定量熒光錄井是當(dāng)前應(yīng)用較多的一種油氣顯示識(shí)別技術(shù)，主要是采取檢測(cè)溶液來萃取砂巖樣本，該技術(shù)的檢驗(yàn)精度較高，且在油氣含量較低的巖屑樣品中，也能得到比較好的檢測(cè)效果。

2.4 準(zhǔn)確計(jì)算巖屑的遲到時(shí)間

水平井的井斜角對(duì)巖屑的運(yùn)移方式產(chǎn)生了本質(zhì)改變，也就使其遲到時(shí)間不準(zhǔn)確，可從這一根本因素上改進(jìn)遲到時(shí)間的測(cè)量方式。對(duì)于遲到時(shí)間的計(jì)算，錄井儀器獲得的是理論值，在實(shí)際施工時(shí)，鉆井液排量和井眼尺寸都可能會(huì)對(duì)這一值產(chǎn)生影響，這就需要實(shí)時(shí)修整錄井儀器，加密測(cè)量遲到時(shí)間，以此來保障撈砂遲到時(shí)間的準(zhǔn)確性。

2.5 地質(zhì)導(dǎo)向錄井技術(shù)應(yīng)用

地質(zhì)導(dǎo)向錄井技術(shù)在水平井錄井施工中的應(yīng)用能有效提升錄井效果，該技術(shù)主要是在著陸前，綜合分析鄰井地層等資料、錄井綜合參數(shù)，根絕LWD隨鉆測(cè)井曲線來判斷垂深和地層的巖性，著陸后，根據(jù)伽馬和電阻率特征，在錄井巖屑砂樣的基礎(chǔ)上，判斷是否向油層方向鉆進(jìn)，以此來對(duì)水平井施工進(jìn)行準(zhǔn)確指導(dǎo)。

3 結(jié)論

在油氣層的開發(fā)過程中，錄井施工有著不可替代的作用，特別是對(duì)于水平井的鉆井施工。有鑒于此，錄井地質(zhì)施工技術(shù)人員需要足夠的施工經(jīng)驗(yàn)和足夠的地質(zhì)理論知識(shí)儲(chǔ)備，這樣才能根據(jù)鉆時(shí)錄井、熒光錄井、氣測(cè)錄井和巖性錄井的參數(shù)，輔助以水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地層特征的準(zhǔn)確判斷，有助于后期工程預(yù)報(bào)，保證水平井能準(zhǔn)確入靶，能沿油氣層穿行，以此來提升砂巖鉆遇率。