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摘 要:本文阐述了水平井钻探成功的关键录井技术环节,从钻时录井、气测录井、岩屑录井、荧光录井等方面分析了综合录井技术的地质导向原理;从样品采集、真假油气判断、气测异常和地化谱图特征等方面论述了综合录井技术地质导向方法,在改进录井方法的基础上提出了确保水平井地质导向成功和准确发现油气层的措施。
关键词:水平井;综合录井;地质导向
中图分类号:F407.1
随着石油勘探开发的不断深入,水平井和定向井等特殊井钻探越来越多,特殊井录井技术难度越来越大。在各油田水平井钻井技术已成功地运用于各种类型油气田的勘探开发。通过多口井录井,水平井钻井技术的成功运用必须解决两个关键技术环节:一是确定井眼轨迹,即如何确保井眼轨迹按照设计轨迹延伸;二是确定井眼与油气层相对关系,即如何及时了解和调整钻头轨迹,确保钻头在油气层内钻进。综合录井技术恰好能解决这两个技术环节。
一、综合录井技术的地质导向原理
综合录井技术的地质导向原理:(1)钻时录井:实时反应地下岩石的可钻性,进而推测其岩性及钻头位置。2、气测录井:在油气层中水平钻进时,气测录井曲线和数据基本保持不变,一旦井眼轨迹离开油气层,气测曲线及数据特征将发生变化。3、岩屑录井:岩屑为实物,以闻油气味、看颜色、荧光滴照、浸泡、系列对比等手段快速判断油气显示。在水平井录井中可通过连续观察、描述含油岩屑及其百分含量的变化来判断井眼轨迹是否在油层中延伸。(4)定量荧光录井:流体性质相同、油质相同,定量荧光谱图形状相同、荧光强度相同、
荧光级别相同。(5)气相色谱录井:流体性质不同,气相色谱流出曲线不同。
二、综合录井技术地质导向方法
在水平井钻井过程中,为保证快速钻进及钻井施工安全,工程需要使用 PDC 钻头、钻井
液中需要加入有机物质,而且水平井岩屑运移方式与直井不同,这给岩屑、荧光及气测录井
带来了相当的难度。如何使用先进的录井技术真实地反映地层信息是指导水平井钻进的关键。
1、岩屑录井
岩屑录井是发现油气显示最直接、最有效的方法,但水平井钻井通常采用“PDC 钻头和
螺杆钻具结构”新工艺来提高钻井速度,岩屑细杂,能否捞到反映地层真实信息的岩屑成为
关键。定时加密取样、小水压清洗、静止烘晒、结合钻时和气测值及岩屑图象高分辨率采集
仪综合分析,并进行岩屑图象对比、多块岩屑图象连续显示,从而确定岩性并进行精细描述。
2、荧光录井
为确保钻井安全及工程需要,钻井液中加入润滑剂、磺化沥青等有机物,对岩屑特别对
PDC 钻头细碎岩屑污染严重,常规荧光无法准确识别油气显示。定量荧光录井技术通过差谱功能,显示岩屑定量荧光分析的真实图谱,消除干扰,初步区分出荧光显示是来自于样品本身还是添加剂,判断地层的含油情况,进行地质导向。
3、气测录井
以 xx 井为例,从气测录井图可以看出,井深 5050m 以前混油录井段(非油层段)与水平井段的全烃显示相似,但气测组分值差异较大,水平井油层段 C1、C2值远远高于混油段 C1、C2值。在水平段内钻进时,钻头穿出油层和穿入油层时,气测组分值也具有同样的变化特征,因而利用此特征可指导水平井轨迹的调整。该井水平钻进至井深 5165m 时,迟到井深 5159m 气测组分 C1由 0.164%↘0.044%,C2由 0.098%↘0.0382%,重组分也有微量降低,观察岩屑发现褐色泥岩略有增加,录井判断钻头触底,定向队调整工具面,改变轨迹,钻至井深 5180m 后,C1由0.057%上升至0.3936%,说明井眼轨迹又重新进入油层。为提高气测录井地质导向的准确性,应配套3Q04 快速色谱仪,色谱分析周期为30s,测量的甲烷值可以看作一条近似的连续曲线,可替代全烃曲线,卡准油层的可靠性更强。通过快速色谱中 3H 曲线的变化,能够判断钻井中的偏差,如果钻头偏出油气层,3H曲线也随之发生变化,且这一变化反映在仪器上仅滞后于钻头位置一个迟到时间,能够较快发现井眼轨迹的偏移,更有利于钻井及时调整井眼轨迹。
4、气相色谱录井
在重力分异作用下,储层流体在储层中形成气、油、水的分层分布状态。在气相色谱流
出曲线上表现出原油组份峰轻质组分逐渐减少,重质组分逐渐增多,油质从轻到重的变化
趋势。利用流体性质不同,气相色谱谱图不同这一特征指导水平井钻进。
三、需要注意的问题
通过多口水平井录井服务,要保证综合录井地质导向的成功率,除了改进上述各类录井方法外,还必须落实以下工作措施:(1)钻前准备。掌握区域地质情况,在分析邻井资料的基础上,根据井斜对标志层视厚度及深度逐个进行校正,确保水平井地层对比的准确性。(2)卡好着陆点(A点)。结合邻井目的层的岩性、物性、含油性及分析化验资料,对比判断着陆点(A点)的位置。(3)加强综合录井对工程异常的预报。综合录井系统不仅能及时发现与评价油气显示,采集处理工程参数与钻井液参数,提供异常预报信息,而且还能进行各种异常的分析判断。现场应密切观察各项参数的异常变化,尤其是立管压力、套管压力、扭矩、悬重和钻井液量等变化。
四、结束语
当然,水平井地质导向是一个复杂的研究课题,本文介绍的综合录井技术在水平井钻进
中的导向作用只是现场实践经验的总结。在水平井钻进过程中,综合录井虽然对地层信息反
应较快,但水平井的复杂性,需要更先进的录井技术设备作保证,同时加强对现场资料和区
域地质资料对比分析和综合判断,才能实现真正意义上的地质导向。
参考文献:
[1] 梁宝安,王悦田等.水平井录井技术研究与应用.录井工程.2010(4)
关键词:水平井;综合录井;地质导向
中图分类号:F407.1
随着石油勘探开发的不断深入,水平井和定向井等特殊井钻探越来越多,特殊井录井技术难度越来越大。在各油田水平井钻井技术已成功地运用于各种类型油气田的勘探开发。通过多口井录井,水平井钻井技术的成功运用必须解决两个关键技术环节:一是确定井眼轨迹,即如何确保井眼轨迹按照设计轨迹延伸;二是确定井眼与油气层相对关系,即如何及时了解和调整钻头轨迹,确保钻头在油气层内钻进。综合录井技术恰好能解决这两个技术环节。
一、综合录井技术的地质导向原理
综合录井技术的地质导向原理:(1)钻时录井:实时反应地下岩石的可钻性,进而推测其岩性及钻头位置。2、气测录井:在油气层中水平钻进时,气测录井曲线和数据基本保持不变,一旦井眼轨迹离开油气层,气测曲线及数据特征将发生变化。3、岩屑录井:岩屑为实物,以闻油气味、看颜色、荧光滴照、浸泡、系列对比等手段快速判断油气显示。在水平井录井中可通过连续观察、描述含油岩屑及其百分含量的变化来判断井眼轨迹是否在油层中延伸。(4)定量荧光录井:流体性质相同、油质相同,定量荧光谱图形状相同、荧光强度相同、
荧光级别相同。(5)气相色谱录井:流体性质不同,气相色谱流出曲线不同。
二、综合录井技术地质导向方法
在水平井钻井过程中,为保证快速钻进及钻井施工安全,工程需要使用 PDC 钻头、钻井
液中需要加入有机物质,而且水平井岩屑运移方式与直井不同,这给岩屑、荧光及气测录井
带来了相当的难度。如何使用先进的录井技术真实地反映地层信息是指导水平井钻进的关键。
1、岩屑录井
岩屑录井是发现油气显示最直接、最有效的方法,但水平井钻井通常采用“PDC 钻头和
螺杆钻具结构”新工艺来提高钻井速度,岩屑细杂,能否捞到反映地层真实信息的岩屑成为
关键。定时加密取样、小水压清洗、静止烘晒、结合钻时和气测值及岩屑图象高分辨率采集
仪综合分析,并进行岩屑图象对比、多块岩屑图象连续显示,从而确定岩性并进行精细描述。
2、荧光录井
为确保钻井安全及工程需要,钻井液中加入润滑剂、磺化沥青等有机物,对岩屑特别对
PDC 钻头细碎岩屑污染严重,常规荧光无法准确识别油气显示。定量荧光录井技术通过差谱功能,显示岩屑定量荧光分析的真实图谱,消除干扰,初步区分出荧光显示是来自于样品本身还是添加剂,判断地层的含油情况,进行地质导向。
3、气测录井
以 xx 井为例,从气测录井图可以看出,井深 5050m 以前混油录井段(非油层段)与水平井段的全烃显示相似,但气测组分值差异较大,水平井油层段 C1、C2值远远高于混油段 C1、C2值。在水平段内钻进时,钻头穿出油层和穿入油层时,气测组分值也具有同样的变化特征,因而利用此特征可指导水平井轨迹的调整。该井水平钻进至井深 5165m 时,迟到井深 5159m 气测组分 C1由 0.164%↘0.044%,C2由 0.098%↘0.0382%,重组分也有微量降低,观察岩屑发现褐色泥岩略有增加,录井判断钻头触底,定向队调整工具面,改变轨迹,钻至井深 5180m 后,C1由0.057%上升至0.3936%,说明井眼轨迹又重新进入油层。为提高气测录井地质导向的准确性,应配套3Q04 快速色谱仪,色谱分析周期为30s,测量的甲烷值可以看作一条近似的连续曲线,可替代全烃曲线,卡准油层的可靠性更强。通过快速色谱中 3H 曲线的变化,能够判断钻井中的偏差,如果钻头偏出油气层,3H曲线也随之发生变化,且这一变化反映在仪器上仅滞后于钻头位置一个迟到时间,能够较快发现井眼轨迹的偏移,更有利于钻井及时调整井眼轨迹。
4、气相色谱录井
在重力分异作用下,储层流体在储层中形成气、油、水的分层分布状态。在气相色谱流
出曲线上表现出原油组份峰轻质组分逐渐减少,重质组分逐渐增多,油质从轻到重的变化
趋势。利用流体性质不同,气相色谱谱图不同这一特征指导水平井钻进。
三、需要注意的问题
通过多口水平井录井服务,要保证综合录井地质导向的成功率,除了改进上述各类录井方法外,还必须落实以下工作措施:(1)钻前准备。掌握区域地质情况,在分析邻井资料的基础上,根据井斜对标志层视厚度及深度逐个进行校正,确保水平井地层对比的准确性。(2)卡好着陆点(A点)。结合邻井目的层的岩性、物性、含油性及分析化验资料,对比判断着陆点(A点)的位置。(3)加强综合录井对工程异常的预报。综合录井系统不仅能及时发现与评价油气显示,采集处理工程参数与钻井液参数,提供异常预报信息,而且还能进行各种异常的分析判断。现场应密切观察各项参数的异常变化,尤其是立管压力、套管压力、扭矩、悬重和钻井液量等变化。
四、结束语
当然,水平井地质导向是一个复杂的研究课题,本文介绍的综合录井技术在水平井钻进
中的导向作用只是现场实践经验的总结。在水平井钻进过程中,综合录井虽然对地层信息反
应较快,但水平井的复杂性,需要更先进的录井技术设备作保证,同时加强对现场资料和区
域地质资料对比分析和综合判断,才能实现真正意义上的地质导向。
参考文献:
[1] 梁宝安,王悦田等.水平井录井技术研究与应用.录井工程.2010(4)