錄井工程技術(shù)在水平井導(dǎo)向中應(yīng)用

胡豐波

摘要：錄井工程技術(shù)是石油勘探開發(fā)過程中一項重要技術(shù)，錄井結(jié)果對水平井鉆進(jìn)起著至關(guān)重要的作用。通過對錄井工程技術(shù)各個方法原理及錄取資料進(jìn)行分析，評價不同錄井技術(shù)對水平井井眼軌跡的控制作用。認(rèn)為錄井工程技術(shù)能有效指導(dǎo)水平井井眼軌跡的鉆進(jìn);其優(yōu)勢是能直觀反映地下地層信息，缺點是遲到時間差，不能對井眼軌跡進(jìn)行實時調(diào)整;錄井與測井相融合的水平井鉆進(jìn)導(dǎo)向技術(shù)是未來水平井鉆進(jìn)需要攻克的主要科學(xué)問題。

1 引言

錄井工程技術(shù)是石油勘探開發(fā)過程中一項重要技術(shù)，錄井結(jié)果對水平井鉆進(jìn)起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)代錄井工程技術(shù)是基于巖屑錄井發(fā)展起來的一套集地質(zhì)、地球化學(xué)、電子信息和計算機(jī)監(jiān)測一體化的地層監(jiān)測信息技術(shù)。它在地層鉆進(jìn)過程中搜集、處理、分析大量與地層相關(guān)的第一性的巖性、物理、化學(xué)性質(zhì);建立地層垂向剖面;發(fā)現(xiàn)和評估油氣層;幫助鉆井施工、預(yù)測油氣層位及指導(dǎo)后期油氣測試。隨著非常規(guī)油氣層的發(fā)現(xiàn)，水平井鉆井需求量越來越高，錄井工程技術(shù)對水平井鉆進(jìn)的輔助作用也顯得越來越重要。如何利用錄井技術(shù)來指導(dǎo)水平井鉆進(jìn)是一項油氣地質(zhì)領(lǐng)域關(guān)心的重要科學(xué)問題。

2 錄井工程技術(shù)

現(xiàn)代錄井工程技術(shù)主要包括：巖屑錄井、工程錄井（鉆時、鉆壓、泥漿等）、氣測錄井、熒光錄井及地化錄井（巖石熱解）。

2.1 巖屑錄井

巖屑錄井是描述鉆頭破碎巖層后隨鉆井液返出井口的巖屑的過程。依據(jù)研究區(qū)目的選取不同的取樣間距連續(xù)撈取巖屑，后期再根據(jù)實測測井曲線對巖屑柱進(jìn)行歸位、建立研究區(qū)整體巖性地層柱。

錄取資料主要包括：巖屑實物、深度、顏色、礦物成分、巖性、化石及含有物、物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、與稀鹽酸反應(yīng)情況、含油氣情況等。

2.2 工程錄井

工程錄井是應(yīng)用自動監(jiān)測儀器直接獲取鉆井相關(guān)參數(shù)，連續(xù)監(jiān)測鉆井過程實時參數(shù)變化一種錄井技術(shù)。

工程錄井監(jiān)測的主要資料：鉆時，分鐘;鉆壓，kN;大鉤負(fù)荷，kN;大鉤高度，m;轉(zhuǎn)盤扭矩，kN;立管壓力，MPa;套管壓力，MPa;轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，r/min;泥漿泵沖速率，沖/min;泥漿池體積，m3;泥漿密度，g/cm3;全烴及烴類氣體組分百分含量，%;遲到時間，min等

2.3 氣測錄井

氣測錄井是一種監(jiān)測井口泥漿攜帶的全烴、組分氣體含量及非烴氣體含量的地球化學(xué)錄井方法。

氣測錄井監(jiān)測的主要資料：烴類氣體中的全烴含量、組分含量;非烴類氣體二氧化碳、硫化氫等含量。

2.4 熒光錄井

熒光錄井是一種按照石油使用熒光分析儀器測定現(xiàn)場采集到的巖屑熒光性的錄井方法。熒光錄井分為定性熒光和定量熒光兩種。

定性熒光監(jiān)測的主要資料：干照、濕照及滴照后巖屑顏色、級別等。定量熒光監(jiān)測的主要資料：油性指數(shù)、最佳激發(fā)波長、最佳發(fā)射波長、熒光強(qiáng)度、含油濃度。

2.5 地化錄井

巖石熱解地化錄井是新進(jìn)發(fā)展起來的一種錄井方法，剛開始主要用于烴源巖資源評價，后期隨著非常規(guī)油氣開發(fā)逐步開始廣泛應(yīng)用。巖石熱解地化錄井是利用巖石熱解儀對鉆進(jìn)過程中的巖屑樣品分析，獲取烴源巖或儲集層巖石熱解參數(shù)的錄井方法。

巖石熱解地球化學(xué)錄井監(jiān)測的主要資料：含油氣總量、氣產(chǎn)率指數(shù)、油產(chǎn)率指數(shù)、油氣總產(chǎn)率指數(shù)、原油輕重組分指數(shù)、凝析原油指數(shù)、輕質(zhì)原油指數(shù)、中質(zhì)原油指數(shù)及重質(zhì)原油指數(shù)。

2.6 其它錄井技術(shù)

除了上述錄井方法外，還有罐頂氣、脈沖核磁共振譜儀錄井及核磁共振錄井

罐頂氣是巖屑中的輕烴部分揮發(fā)后“剩余輕烴”自然脫附后形成的氣體。PK錄井就是脈沖核磁共振譜儀錄井。主要用以計算巖屑樣品中的物性參數(shù)。核磁共振技術(shù)原理是檢測巖石樣品孔隙內(nèi)流體氫原子核。其信號強(qiáng)弱反映巖石孔隙流體量的多少。

3 錄井信息與水平井軌跡關(guān)系

巖屑錄井資料能實時反映地下地層巖性變化，是了解地層變化的最直觀、最有效的資料，在水平井鉆進(jìn)過程中，巖屑顏色、巖性、、礦物成分、巖性、化石及含有物、物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的變化能直觀的告訴你水平井眼軌跡的變化，是調(diào)整軌跡的主要依據(jù)。通過與臨井地層巖性的對比，可以確定軌跡縱向上或向下調(diào)整。但一般巖屑返回有個遲到時間，不能做到實時調(diào)整的目的。

工程錄井是實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，可以判斷鉆井過程中的異常情況，也能實時反映鉆井軌跡的變化，包括地質(zhì)異常、工程異常及地質(zhì)-工程異常。這些異常也是調(diào)整井眼軌跡的重要依據(jù)，目的層油氣侵入可以確定井眼軌跡鉆進(jìn)方向;地層高壓、井涌或井漏也是識別水平井是否在目的層位穿行的主要依據(jù);鉆時、鉆壓等信息的異常也能幫助調(diào)整鉆井軌跡。

氣測值得大小是鉆井過程中重要的地質(zhì)信息，其值大小穩(wěn)定與否與水平井鉆井軌跡方向有著密切關(guān)系。水平井一般都設(shè)計在目的層內(nèi)鉆進(jìn)，其氣測值一般都較高，如有大的變動，其井眼軌跡肯定發(fā)生偏移，需要及時進(jìn)行調(diào)整。其缺點也是存在遲到時間差，不能實時反映井眼軌跡變化對氣測值的影響。

熒光錄井已經(jīng)從定性分析發(fā)展到定量數(shù)量階段，定量熒光的發(fā)展為水平井鉆井軌跡的調(diào)整提供了良好依據(jù)。定量熒光方法獲得的數(shù)據(jù)可以幫助定量判斷水平井鉆井軌跡變化：變大或變小都表示井眼軌跡的變化，可以依據(jù)臨近井熒光數(shù)據(jù)實時判斷井眼軌跡調(diào)整方向。缺點也是存在遲到時間差，不能實時對井眼軌跡進(jìn)行調(diào)整。

巖石熱解地化錄井通過儲層中原油性質(zhì)定性判別和烴源巖類型鑒別、豐度和成熟度定量評價來判斷鉆井軌跡的變化，進(jìn)而進(jìn)行井眼軌跡的調(diào)整。該方法也是基于巖屑錄井工作的補(bǔ)充，所以也存在遲到時間問題，但其數(shù)據(jù)更加具有參考價值，特別是在非常規(guī)油氣鉆井過程中。

其它一些錄井技術(shù)基本都是在巖屑基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一些錄井方法，這些方法由于經(jīng)費和技術(shù)方面的原因暫時還沒有應(yīng)用到現(xiàn)場實踐中，這里暫不做相關(guān)分析。

4 結(jié)論

錄井工程技術(shù)和水平井井眼軌跡存在良好耦合關(guān)系，利用錄井信息可以有效調(diào)整井眼軌跡方向，達(dá)到地質(zhì)導(dǎo)向功能。

錄井工程技術(shù)優(yōu)勢是能直觀反映地下地層信息，但也存在著因遲到時間差的客觀問題，不能對井眼軌跡進(jìn)行實時調(diào)整。

錄井工程技術(shù)與隨鉆錄井相結(jié)合的技術(shù)將是實時調(diào)整井眼軌跡的重要組合技術(shù)，大力發(fā)展錄井與測井相融合的水平井鉆進(jìn)導(dǎo)向技術(shù)是未來水平井鉆進(jìn)需要攻克的主要科學(xué)問題。

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