水平井綜合錄井技術(shù)難點(diǎn)與解決辦法

【摘 要】水平井作業(yè)過(guò)程中，利用各方資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行井眼軌跡的準(zhǔn)確導(dǎo)向、定位非常重要，MWD、或LWD雖然具有有效地地質(zhì)導(dǎo)向作用但由于自身儀器的不足，存在一定的盲區(qū)，而綜合錄井資料有及時(shí)、直觀、快捷的作用。綜合錄井在水平井鉆進(jìn)中的導(dǎo)向作用就是確定油層界線預(yù)測(cè)油層變化趨勢(shì)，能指導(dǎo)水平鉆進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】水平井;綜合錄井技術(shù);導(dǎo)向作用

水平井是井斜角達(dá)到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進(jìn)一定長(zhǎng)度的井，井眼在油層中水平延伸相當(dāng)長(zhǎng)一段長(zhǎng)度。是增加油田產(chǎn)量的有效手段之一。一般來(lái)說(shuō)，水平井適用于薄的油氣層或裂縫性油氣藏，目的在于增大油氣層的裸露面積。水平井的鉆井施工與直井相比有較大的風(fēng)險(xiǎn)性，同時(shí)水平井鉆井也給現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)錄井工作帶來(lái)了極大的困難，這些因素都會(huì)在降低錄井資料的采集品質(zhì)、巖性和油氣層符合率的同時(shí)，削弱現(xiàn)場(chǎng)錄井對(duì)鉆井施工的地質(zhì)導(dǎo)向作用。因此利用綜合錄井資料指導(dǎo)水平鉆進(jìn)已成為地質(zhì)導(dǎo)向的重要手段。

1、綜合錄井技術(shù)的地質(zhì)導(dǎo)向原理

地質(zhì)導(dǎo)向的過(guò)程是互動(dòng)的鉆井方式，地質(zhì)導(dǎo)向師利用高科技的隨鉆測(cè)井，隨鉆測(cè)量，定向工具及導(dǎo)向模型軟件，在水平井的鉆進(jìn)過(guò)程中不斷的調(diào)整最初的設(shè)計(jì)，指揮鉆進(jìn)的方向，將井眼軌跡調(diào)整到油藏最佳的位置，以達(dá)到最佳的產(chǎn)油（氣）或注水效果。地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，主體是LWD儀器本身。導(dǎo)向工程師先是結(jié)合油藏特點(diǎn)，建立地層模型，再利用LWD測(cè)量的各項(xiàng)參數(shù)，不斷修正模型，以期達(dá)到和實(shí)現(xiàn)地質(zhì)目的。水平段導(dǎo)向成功與否，直接影響水平井的鉆探效果，地質(zhì)導(dǎo)向的基本要求是使鉆頭軌跡在油層中上部順層經(jīng)過(guò)，盡量控制在目的層頂面1m之內(nèi)。隨鉆測(cè)井技術(shù)的測(cè)量信息滯后現(xiàn)象將大大地影響其導(dǎo)向效果，尤其是薄油層或碳酸鹽巖裂縫性油層。相比較而言，綜合錄井鉆時(shí)、巖屑、熒光、氣測(cè)錄井等資料的反映速度都快于隨鉆測(cè)井資料，能及時(shí)有效地反映隨鉆儀器測(cè)量盲區(qū)的地層巖性及其含油氣性情況。根據(jù)所鉆目的層（油層）鉆時(shí)、巖屑、熒光、氣測(cè)錄井等綜合錄井參數(shù)的表現(xiàn)特征，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和隨鉆測(cè)井資料，綜合錄井資料在水平井鉆進(jìn)中能真正起到地質(zhì)導(dǎo)向作用，指導(dǎo)井眼軌跡的正確導(dǎo)向。通過(guò)多口井錄井，我們總結(jié)出，水平井鉆井技術(shù)的成功運(yùn)用必須解決兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)：一是確定井眼軌跡，即如何確保井眼軌跡按照設(shè)計(jì)軌跡延伸;二是確定井眼與油氣層相對(duì)關(guān)系，即如何及時(shí)了解和調(diào)整鉆頭軌跡，確保鉆頭在油氣層內(nèi)鉆進(jìn)。綜合錄井技術(shù)恰好就能解決這兩個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。綜合錄井在水平井鉆進(jìn)中的導(dǎo)向作用主要通過(guò)以下幾個(gè)方面確定油層界線預(yù)測(cè)油層變化趨勢(shì)。

（1）鉆時(shí)錄井：實(shí)時(shí)反應(yīng)地下巖石的可鉆性，而鉆時(shí)曲線是巖屑描述過(guò)程中的進(jìn)行巖性分層的重要參考資料，于因而可以根據(jù)鉆時(shí)曲線來(lái)推測(cè)地層巖性及鉆頭位置。

（2）氣測(cè)錄井：在鉆入和鉆出油氣層時(shí)，氣測(cè)錄井曲線和數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生變化，在其他情況下氣測(cè)曲線及數(shù)據(jù)特征保持穩(wěn)定。

（3）巖屑錄井：在鉆井過(guò)程中，地質(zhì)人員按照一定的取樣間距和遲到時(shí)間、連續(xù)收集巖屑實(shí)物，以聞?dòng)蜌馕?、看顏色、熒光滴照、系列?duì)比等手段快速判斷油氣顯示。通過(guò)連續(xù)觀察、描述含油巖屑及其百分含量的變化來(lái)判斷井眼軌跡是否在油層中延伸。

（4）定量熒光錄井：它是建立在巖屑巖心和井壁取心錄井基礎(chǔ)上，對(duì)油氣的檢測(cè)靈敏度高能在現(xiàn)場(chǎng)迅速發(fā)現(xiàn)并且初步定量評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層。儲(chǔ)集層內(nèi)流體性質(zhì)相同、油質(zhì)相同，定量熒光譜圖形狀相同、熒光強(qiáng)度相同、熒光級(jí)別相同。

（5）氣相色譜錄井：不同的儲(chǔ)集層其氣測(cè)值全烴曲線和濕度比平衡比特征比的曲線各不相同在目的儲(chǔ)集層鉆進(jìn)時(shí)曲線和數(shù)值保持穩(wěn)定一旦偏離目的層曲線和數(shù)值就會(huì)發(fā)生變化利用這個(gè)特征進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。

2、水平井綜合錄井技術(shù)難點(diǎn)

（1）受水平井結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和新的鉆井工藝的影響，由于PDC鉆頭的使用，巖屑的鑒別極其困難。綜合作用使錄井中的巖屑細(xì)小，甚至撈不到真巖屑。進(jìn)而增加了巖屑描述的難度，直接影響了巖屑描述的準(zhǔn)確性，使巖屑錄井工作根本無(wú)法按常規(guī)方法進(jìn)行。

（2）巖屑熒光顯示強(qiáng)弱與巖屑所含油氣多少有關(guān)。由于被PDC鉆頭破碎的巖屑明顯偏小、偏細(xì)熒光顯示也會(huì)偏弱。另外，水平井鉆井施工中在進(jìn)入造斜段后加入的原油潤(rùn)滑劑、消泡劑等多種泥漿材料，使現(xiàn)場(chǎng)氣測(cè)異常真假難辨，造成熒光假顯示、氣測(cè)假異常等，極大地影響熒光錄井、氣測(cè)錄井的作用， 不能反映地層的含油氣情況。

（3）鉆時(shí)資料的真實(shí)性下降。

（4）井下情況的復(fù)雜化使得綜合錄井儀的工程參數(shù)檢測(cè)和異常預(yù)報(bào)難度加大。這就要求綜合錄井人員應(yīng)以高度的責(zé)任心和準(zhǔn)確的判斷能力及時(shí)進(jìn)行工程異常預(yù)報(bào)，保證鉆探施工的安全性。

（5）井下情況的復(fù)雜化使得綜合錄井儀的工程參數(shù)檢測(cè)和異常預(yù)報(bào)難度加大。這就要求綜合錄井人員應(yīng)以高度的責(zé)任心和準(zhǔn)確的判斷能力及時(shí)進(jìn)行工程異常預(yù)報(bào)，保證鉆探施工的安全性。

3、解決辦法

（1）現(xiàn)場(chǎng)錄井人員在熟悉區(qū)塊的構(gòu)造、地層及巖性特征，吃透鉆井與地質(zhì)設(shè)計(jì)的同時(shí)，還要結(jié)合所鉆探區(qū)塊的鄰井資料，通過(guò)認(rèn)真分析各項(xiàng)參數(shù)的變化，及時(shí)卡準(zhǔn)目的層后，再根據(jù)其實(shí)鉆情況重新調(diào)整靶窗位置。

（2）確保細(xì)小巖屑的撈取質(zhì)量。細(xì)小巖屑的接樣、撈取、洗樣應(yīng)嚴(yán)格按照巖屑錄井操作規(guī)程進(jìn)行，首先接樣盆放置位置要適當(dāng)，以能連續(xù)接到從震動(dòng)篩上濾出的新鮮細(xì)小真巖屑為宜，并根據(jù)震動(dòng)篩實(shí)際返砂情況，靈活調(diào)整接樣盆的位置。其次接樣盆接滿后應(yīng)盡快取樣，巖屑采集、取樣應(yīng)嚴(yán)格按照二分法或四分法均勻采集，確保巖屑樣品的代表性，并取樣后多余的巖屑清理干凈。在洗樣的過(guò)程中應(yīng)采用小水流、輕攪拌，稍微沉淀后倒混水換清水的辦法，從而保證巖屑樣品的數(shù)量和代表性。

（3）由于水平井存在巖屑沉積床，在描述巖屑時(shí)，應(yīng)參考鉆井參數(shù)的變化，分析巖屑成分改變是由巖層變化引起的，還是由巖屑沉積床的形成或破壞造成的。實(shí)踐證明，在同一個(gè)鉆頭鉆進(jìn)的井段內(nèi)，可以不考慮鉆井參數(shù)的變化，直接用DC指數(shù)劃分砂泥巖層，數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，容易掌握，上下可對(duì)比性較強(qiáng)。另外，扭矩曲線也可應(yīng)用于輔助判斷巖性，具體描述時(shí)可靈活應(yīng)用。

（4）加密測(cè)定遲到時(shí)間。通過(guò)實(shí)物校正對(duì)遲到時(shí)間進(jìn)行加密測(cè)定，并對(duì)綜合錄井儀遲到時(shí)間及時(shí)修正，保證巖屑準(zhǔn)確取樣。綜合錄井儀的遲到時(shí)間是計(jì)算的理論值，實(shí)際上由于井眼復(fù)雜不規(guī)則、泥漿泵工作效率及鉆井液排量等因素的影響，實(shí)測(cè)遲到時(shí)間與理論計(jì)算時(shí)間往往存在較大差異，所以在巖屑撈取的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)通過(guò)加密實(shí)測(cè)遲到時(shí)間，不斷修正巖屑的上返時(shí)間，以保證巖屑撈取的時(shí)間盡可能準(zhǔn)確。

（5）氣測(cè)錄井與巖屑錄井互補(bǔ)，進(jìn)行油氣顯示綜合解釋。氣測(cè)錄井是發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣的直接有效手段，水平井鉆井中使用的油基鉆井液使得氣測(cè)全烴基值升高，但基值相對(duì)穩(wěn)定，在未進(jìn)目的層之前可以以此作為整體氣測(cè)基值。在水平鉆進(jìn)中，一旦甲烷、乙烷等輕組分出現(xiàn)或升高時(shí)，則可判斷進(jìn)入油氣層。在綜合分析過(guò)程中，氣測(cè)異常需要巖屑熒光實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)，同時(shí)巖屑熒光實(shí)驗(yàn)因氣測(cè)異常而更有針對(duì)性，兩者綜合分析可落實(shí)油氣顯示情況。

4、結(jié)束語(yǔ)

在水平井作業(yè)過(guò)程中，綜合錄井資料可以作為隨鉆測(cè)井的補(bǔ)充，能夠迅速的發(fā)現(xiàn)所鉆地層的變化情況，以對(duì)井身軌跡進(jìn)行有效控制，使得實(shí)鉆軌跡沿設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)趨勢(shì)發(fā)展，以達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，而且使井眼光滑暢通，有利于攜砂、清除巖屑、保證鉆進(jìn)安全。

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作者簡(jiǎn)介：程秀東（1980—），男，工程師，從事綜合錄井工作。