隨鉆判斷煤層氣的方法分析

余曉輝

摘 要：本文主要在充分結(jié)合錄井技術(shù)的基礎(chǔ)上，對在煤層位置確定過程中巖性組合特征以及氣測異常等方法進(jìn)行了闡述，科學(xué)的利用了參數(shù)卡準(zhǔn)煤層位置的技術(shù)方法。鑒于此，對地質(zhì)導(dǎo)向的基本方法以及在現(xiàn)場計算煤層氣量的方法進(jìn)行了探討。最后對現(xiàn)場鉆遇煤層的巖性特征以及煤層氣的厚度層方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：隨鉆;煤層氣;地質(zhì)導(dǎo)向

引言

煤層氣的實(shí)際上是由煤轉(zhuǎn)化而成，通常情況下煤層氣都是以吸附的狀態(tài)聚集在煤層中，屬于一非常規(guī)的天然氣。我國的煤層氣儲量非常豐富，分布范圍較廣，充分利用煤層氣能有效的起到優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)的效果。從上世紀(jì)的90年代開始我國逐漸加大了的對煤層氣開采的力度，但是與發(fā)達(dá)國家的開采水平相比較仍然比較落后，但是，煤層氣不僅能有效緩解能源的緊張結(jié)構(gòu)，同時還能緩解環(huán)境污染的壓力，針對煤層氣的開采方法進(jìn)行研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 鉆井過程中卡準(zhǔn)煤層位置技術(shù)

獲取巖心資料對石油勘探以及煤層氣勘探等都有非常重要的作用。有效的巖心資料能夠極大的提升煤層氣評價額效率。在針對煤層氣進(jìn)行開發(fā)的時候，要想充分了解巖層的基本性質(zhì)以及巖層的變化規(guī)律，并進(jìn)一步分析井下煤層的煤質(zhì)、含氣量、煤層結(jié)構(gòu)以及瓦斯含量等情況，就需要針對樣品做詳細(xì)的分析，這樣才能進(jìn)一步獲得最直觀的巖心資料。但是在巖心資料的獲取過程中采取全井取芯的方法會直接增加勘探開發(fā)的成本，而且也不利于提升勘探開發(fā)的速度，鑒于此，在煤層氣的鉆探過程中，準(zhǔn)確的卡準(zhǔn)煤層位置是一項(xiàng)基本的技術(shù)。

1.1 根據(jù)巖性特征，預(yù)測取心位置

煤礦層系的不同其巖性也有很大的差別，將周邊井位以及區(qū)域內(nèi)的井況資料進(jìn)行收集消化后就能充分掌握巖性的組合特征，并能掌握巖性在橫縱向上巖心、巖層厚度的變化趨勢以及地層傾角的變化規(guī)律;在實(shí)際的鉆井過程中利用巖屑錄井、綜合錄井等錄井手段針對地層的剖面繪制草圖，然后將其與相鄰井位的區(qū)域資料進(jìn)行對比分析，這樣就能準(zhǔn)確獲取煤層的位置。要想保證隨鉆地質(zhì)剖面建立的保證一定準(zhǔn)確性，就必須要確保其遲到時間的準(zhǔn)確性，但是這種方法在實(shí)際的應(yīng)用中存在很多制約因素，因此，一般情況下都會采取最簡單的標(biāo)準(zhǔn)層法來確定的遲到時間，這樣就能充分避免誤差的出現(xiàn)。

1.2 利用工程錄井參數(shù)卡準(zhǔn)煤層位置

在煤層氣開采的鉆井施工現(xiàn)場，通過綜合錄井方法能夠獲取到鉆壓、扭矩、鉆速鉆井液密度等，利用上述參數(shù)能夠準(zhǔn)確的判斷鉆井的狀態(tài)并進(jìn)一步完成鉆井參數(shù)的優(yōu)化，同時做好鉆井過程中鉆井施工事故的預(yù)警，同時還能對地層的可鉆性進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，并對地層的壓力等進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測，最終準(zhǔn)確的卡取鉆井巖層實(shí)際的位置[1]。目前，針對地層的可鉆性、地層壓力監(jiān)測以及卡取巖心位置等操作的時候主要的方法就是利用綜合鉆井參數(shù)后的dc指數(shù)以及Sigma指數(shù)進(jìn)行判斷。

1.2.1 dc指數(shù)、Sigma指數(shù)的基本原理

（1）dc指數(shù)

dc指數(shù)主要值得是鉆井過程中的主導(dǎo)參數(shù)，將鉆井過程中的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、鉆井壓力以及鉆井液密度大等參數(shù)進(jìn)行校正后最終得出的一個綜合性的指數(shù)，dc主要利用在泥沙層地層中。

（2）Sigma指數(shù)

Sigma指數(shù)也是一種鉆井過程中的主導(dǎo)參數(shù)，將鉆井過程中的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、鉆井壓力以及鉆井液密度大等參數(shù)進(jìn)行校正后最終得出的一個綜合性的指數(shù)，Sigma指數(shù)主要是用在碳酸鹽地層中。

（3）dc指數(shù)以及Sigma指數(shù)監(jiān)測壓力的基本方法

兩種指數(shù)都是利用計算機(jī)來對各種傳感器的電壓、電流值進(jìn)行處理后并將其換算成相對應(yīng)的參數(shù)，然后在通過計算最終確定不同采集深度點(diǎn)位的dc指數(shù)以及Sigma指數(shù)的具體值，然后利用計算機(jī)來自動生成兩種指數(shù)的曲線。在鉆井現(xiàn)場應(yīng)用過程中主要是通過將該曲線與正常壓力的趨勢線進(jìn)行對比后，通過其實(shí)際產(chǎn)生的偏離值來最后走過確定所鉆地層的偏離程度。

1.2.2 利用工程參數(shù)卡準(zhǔn)煤層取心層位

首先利用常規(guī)的錄井手段可以判斷出鉆井過程中鉆頭是否鉆遇煤層，但是常規(guī)的錄井資料存在一定滯后性。而dc指數(shù)、Sigma指數(shù)則具有具有的較好的時效性，而且能夠?qū)崿F(xiàn)在線實(shí)時操作。在煤層氣鉆井施工過程中，如果煤層的可鉆性良好，那么dc指數(shù)、Sigma指數(shù)曲線與正常趨勢線出現(xiàn)偏離，據(jù)此在開鉆時就能準(zhǔn)確的判斷出鉆達(dá)的斷層是否為煤層，充分提升了取心的成功率。

在實(shí)際煤層鉆井施工過程中，如果出現(xiàn)實(shí)時的鉆速突然降低，而dc指數(shù)、Sigma指數(shù)則出現(xiàn)突變的狀況，那么司鉆就需要立即停止循環(huán)，經(jīng)過應(yīng)對遲到時間的停留后，如果氣測出現(xiàn)異常狀況，而且?guī)r屑中也出現(xiàn)了大量的煤，那么就可以由此判斷出已經(jīng)鉆遇煤層，結(jié)合實(shí)際情況后來決定是否進(jìn)行取心。

2 運(yùn)用常規(guī)技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向

目前水平井技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到油氣勘探開發(fā)中，以此來提升油氣產(chǎn)量，高技術(shù)在煤層氣的勘探中仍然處于研究狀態(tài)。煤層氣鉆探中應(yīng)用水平井的技術(shù)的關(guān)鍵是要做好地質(zhì)導(dǎo)向工作。

2.1 判斷井眼軌跡是否達(dá)到地質(zhì)要求

在煤層氣的實(shí)際鉆井施工過程中要充分結(jié)合鉆遇地層與設(shè)計地層、周圍井位下地層的井眼軌跡資料與實(shí)際鉆井施工的井眼軌跡資料的隨鉆對比分析后，實(shí)時的繪制出鉆井施工實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)軌跡、設(shè)計經(jīng)驗(yàn)軌跡等的跟蹤圖。并對比分析上述圖譜的一致程度以及實(shí)際產(chǎn)生偏離原因，通常情況下鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的井斜、方位等如果沒有按照設(shè)計來進(jìn)行實(shí)際操做，地層傾角等發(fā)生變化，地層實(shí)際厚度發(fā)生變化等都會造成井眼軌跡的變化，上述因素造成的井眼軌跡偏離必須要經(jīng)過嚴(yán)格的分析，看起是否需要進(jìn)行分析，如需分析就要及時的進(jìn)行調(diào)整[2]。

2.2 判斷井眼軌跡能否中靶

充分利用現(xiàn)代的路徑軟件，并充分參考鉆井施工設(shè)計方案后，通過計算現(xiàn)有設(shè)定鉆井參數(shù)下井眼軌跡的實(shí)際鉆達(dá)的參數(shù)，并對其能否在鉆達(dá)設(shè)計深度后能否按照預(yù)定軌跡中靶進(jìn)行分析，經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)了異常的情況就需要及時的調(diào)整鉆井參數(shù)，對井眼軌跡進(jìn)行糾正。

3 結(jié)束語

我國的煤層氣勘探技術(shù)起步相對較晚，針對煤層氣的勘探技術(shù)中隨鉆分析判斷是非常重要的一個環(huán)節(jié)，因此要加強(qiáng)對隨鉆分析判斷的研究探索，進(jìn)一步提升煤層氣的勘探開發(fā)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]紀(jì)偉，姜維寨，胡錦堂，李新房，孟憲軍，趙年峰. 煤層氣分支水平井地質(zhì)導(dǎo)向?qū)嵺`與認(rèn)識[J]. 石油鉆采工藝，2011，33（03）：82-86.

[2]喬磊，申瑞臣，黃洪春，王開龍，鮮保安，鮑清英. 煤層氣多分支水平井鉆井工藝研究[J]. 石油學(xué)報，2007（03）：112-115.