地質(zhì)錄井過程中現(xiàn)場管理研究

李志杰

（大慶油田鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司，黑龍江大慶 163000）

1 概述

地質(zhì)錄井工作主要內(nèi)容是對從井口返出的巖屑、巖芯、地層氣體、鉆井液等進(jìn)行分析，同時(shí)通過多種傳感器記錄各項(xiàng)工程參數(shù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測油氣顯示、評價(jià)儲(chǔ)層含油氣性、及時(shí)發(fā)現(xiàn)及預(yù)報(bào)鉆井工程異常。地質(zhì)錄井是油氣發(fā)現(xiàn)的眼睛，通過收集地層實(shí)物資料，第一時(shí)間記錄、分析巖屑?xì)鉁y數(shù)據(jù)，記錄原始的地層信息，建立起齊全的井筒地質(zhì)與工程數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)儲(chǔ)層評價(jià)、壓裂設(shè)計(jì)、試油試采、直至生產(chǎn)，提供了原始的實(shí)物資料及分析數(shù)據(jù)，在油氣田勘探與開發(fā)中發(fā)揮重要的作用[1]。錄井?dāng)?shù)據(jù)是建立在鉆井現(xiàn)場實(shí)物資料基礎(chǔ)上的，對后續(xù)各種分析意義重大，必須保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與真實(shí)性，才能為后續(xù)分析提供準(zhǔn)確可靠的井筒信息。然而，由于錄井作業(yè)現(xiàn)場處于戶外環(huán)境，受到雨、雪、大風(fēng)天氣影響，加之錄井隊(duì)伍較為分散、人員不固定，部分錄井隊(duì)人員責(zé)任意識(shí)差，導(dǎo)致錄井錄取資料質(zhì)量難以保證。為了提升錄井資料質(zhì)量，必須加強(qiáng)對錄井現(xiàn)場工作管理，確保各項(xiàng)錄井工作高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求完成，為后續(xù)油氣井開發(fā)提供真實(shí)可靠的錄井資料，發(fā)揮地質(zhì)錄井在油氣勘探中的重要作用。

2 地質(zhì)錄井工作內(nèi)容

地質(zhì)錄井工作內(nèi)容主要有巖屑錄井、氣測錄井、地化錄井、工程錄井、鉆井液錄井等。巖屑錄井主要是對隨鉆井液返出的巖屑進(jìn)行研究，首先從振動(dòng)篩上撈取巖屑，然后進(jìn)行清洗，清洗完的巖屑需要挑巖屑，將假巖屑挑除掉。然后對巖屑進(jìn)行熒光分析，查看是否有油氣顯示，然后對巖屑進(jìn)行烘干處理，烘干后的巖屑進(jìn)行裝盒，最后進(jìn)行巖屑識(shí)別描述，對巖屑進(jìn)行定名；地化錄井是對巖屑、鉆井液及巖芯樣品進(jìn)行地化分析，測定樣品中烴類物質(zhì)含量及組分，評價(jià)儲(chǔ)層含油氣性；氣測錄井是通過分析從鉆井液中返出的氣體，檢測氣體中是否含烴類氣體，通過安裝在泥漿池的脫氣器，將鉆井液中氣體分離出來，然后通過氣測管路輸送到綜合錄井儀烴類氣體檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢查，得到氣測分析數(shù)據(jù)；工程錄井是通過安裝在鉆臺(tái)上的各種傳感器，如流量傳感器、密度傳感器、溫度傳感器、電導(dǎo)率傳感器、扭矩傳感器、大鉤負(fù)荷傳感器、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速傳感器、絞車傳感器、池體積傳感器、力壓傳感器、套壓傳感器、泵沖傳感器等，通過各種傳感器采集將采集的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過CAN 總線裝置，將數(shù)據(jù)傳送到綜合錄井儀，實(shí)時(shí)顯示各項(xiàng)工程參數(shù)，通過分析這些工程參數(shù)變化情況，能夠?qū)こ坍惓Ｇ闆r進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程異常，避免出現(xiàn)嚴(yán)重鉆井工程事故。

3 地質(zhì)錄井存在問題

（1）水平井存在巖屑床，導(dǎo)致假巖屑多，巖屑識(shí)別難度大。水平井由于井身結(jié)構(gòu)比較特殊，存在較長水平段。當(dāng)井斜角大于60°時(shí)，巖屑在重力作用下，容易沉積在井眼下方，大量巖屑堆積，形成了巖屑床，并且?guī)r屑床很難被清除掉[2]。巖屑床的存在會(huì)導(dǎo)致不同巖屑堆積在一起，使得巖屑中假巖屑量增多，增加了巖屑挑選的難度，使得巖屑識(shí)別描述難度大，容易造成巖屑誤判。

（2）井壁坍塌造成假巖屑增多。水平井由于水平段長時(shí)間浸泡在鉆井液中，井壁容易發(fā)生崩塌，井壁掉下來的碎塊，在井眼下方被反復(fù)研磨，磨碎的巖屑與真巖屑混雜在一起，導(dǎo)致假巖屑量增加，巖屑識(shí)別難度增大。

（3）鉆時(shí)資料不準(zhǔn)。水平井由于鉆進(jìn)過程中鉆頭可能出層，為了控制井眼軌跡，需要頻繁的增斜、降斜，以調(diào)整井眼軌跡，使井眼處于目的層中，提高優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率。由于頻繁調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，使得鉆時(shí)數(shù)據(jù)失真，不能真實(shí)反映地層的可鉆性，不能利用鉆時(shí)來識(shí)別巖性變化，失去了參考價(jià)值。

（4）PDC鉆頭造成巖屑細(xì)碎，巖屑識(shí)別定名難度增大。目前鉆井為了提速，普遍使用PDC 鉆頭+扭力沖擊器的鉆具組合，PDC鉆頭結(jié)構(gòu)特殊，由薄層人造金剛石和碳化鎢基片組成，由于其特殊的結(jié)構(gòu)，破巖方式與普通牙輪鉆頭差別較大，使用PDC 鉆頭破巖巖屑細(xì)碎，呈細(xì)粒到微粒狀[3]，給巖屑采集、清洗、識(shí)別、分析、描述等增加了難度。

（5）混油鉆井液增加了對油氣顯示識(shí)別的難度。在水平井鉆井過程中，為了提高鉆井液潤滑性，降低井壁和鉆具的摩擦阻力，也為了降低套管下入的摩擦阻力，經(jīng)常會(huì)向鉆井液中加入有機(jī)潤滑劑，或者使用油基鉆井液，會(huì)導(dǎo)致鉆井液受到污染，在進(jìn)行熒光分析時(shí)，真假熒光顯示難以識(shí)別。此外，鉆井液中有機(jī)物質(zhì)的存在，會(huì)造成分離鉆井液氣體中烴類氣體含量增加，導(dǎo)致氣測顯示基值增大，給油氣顯示識(shí)別增加了難度。

4 加強(qiáng)錄井現(xiàn)場管理，提升錄井質(zhì)量的措施

4.1 加強(qiáng)巖屑撈取管理

針對PDC 鉆頭鉆井導(dǎo)致巖屑細(xì)碎，巖屑撈取難度大的情況，需要加強(qiáng)對巖屑的撈取。首先要求振動(dòng)篩孔徑不能太大，要求孔徑大于120目。要經(jīng)常觀察振動(dòng)篩接砂情況，對于接砂量少的情況，要及時(shí)調(diào)整振動(dòng)篩位置，保證接到充足的巖屑量，以滿足巖屑分析及裝盒的需求。針對巖屑細(xì)碎，清洗后巖屑量變少的情況，需要改進(jìn)巖屑清洗方法。要減小巖屑清洗幅度，減小巖屑損失量。

4.2 認(rèn)真進(jìn)行巖屑描述

巖屑描述是巖屑錄井的重要工作內(nèi)容，為了做好巖屑描述工作，首先要認(rèn)真挑選巖屑，盡量挑選新鮮、棱角分明的巖屑，保證巖屑的代表性。然后要對巖屑進(jìn)行認(rèn)真觀察，觀察可以遵循以下原則，即大段觀察、橫向?qū)Ρ?、遠(yuǎn)看顏色、近看巖性。所謂遠(yuǎn)看顏色可以遠(yuǎn)觀巖屑盒中巖屑顏色變化，還可以應(yīng)用巖屑照片對比顏色變化。近看巖性可以借助放大鏡，在鏡下觀察巖屑的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、含有物、化石等，當(dāng)巖屑中泥質(zhì)成分增加，地層巖性為泥巖。根據(jù)巖性中新巖屑出現(xiàn)的深度，定為該巖層的頂界深度，隨著巖屑中新巖屑含量不斷增加，表明地層巖性仍為該地層，隨著該巖屑成分減少，表面地層巖性發(fā)生變化，為該巖層底界深度。

4.3 區(qū)分真假油氣顯示

對于鉆井液中含有有機(jī)添加劑或油基鉆井液的情況，造成的假油氣顯示，在巖屑熒光分析時(shí)，巖屑熒光由外到內(nèi)是逐漸減弱的，而真正的含油巖屑熒光顯示是由內(nèi)到外逐漸減弱。因此，可以對巖屑進(jìn)行熒光滴照，在濾紙上有四氯化碳進(jìn)行滴照，觀察熒光顯示情況，如果巖屑顆粒熒光顯示由內(nèi)到外逐漸減弱，則判斷為真油氣顯示，反之則為假油氣顯示，判斷是有機(jī)物造成的影響。還可以借助于氣測來區(qū)分真假油氣顯示，鉆井液中添加有機(jī)添加劑后，氣測顯示基值會(huì)整體抬升，當(dāng)鉆開油氣層后，氣測顯示曲線會(huì)突然升高，明顯高于氣測顯示基值，呈箱狀或者指狀，同時(shí)氣測組分中C1含量大幅升高，可以判斷出現(xiàn)油氣顯示。

5 結(jié)束語

地質(zhì)錄井工作通過在鉆井現(xiàn)場實(shí)時(shí)分析巖屑、鉆井液、氣測及工程參數(shù)，建立起數(shù)據(jù)齊全的井筒資料庫，為油氣顯示識(shí)別、儲(chǔ)層解釋評價(jià)、工程異常監(jiān)測等提供了依據(jù)，在油田勘探與開發(fā)中發(fā)揮重要作用。為了確保錄井錄取資料的準(zhǔn)確性、可靠性，為后續(xù)儲(chǔ)層解釋評價(jià)、油氣井開發(fā)提供詳實(shí)的地質(zhì)及工程資料，必須加強(qiáng)對現(xiàn)場錄井工作管理，切實(shí)提升錄井工作質(zhì)量，為油田勘探開發(fā)做出重要貢獻(xiàn)。