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摘 要：地质录井工作是在整个钻井过程中，直接和间接有系统地收集、记录、分析来自井下的各种信息，及时准确的监测钻井过程中的各种风险，并可以向工程反映异常情况，在控制风险，安全生产和减少经济损失等方面发挥重大作用。本文研究了地质录井工作中界面卡取、异常预和报钻遇高压油气层等三个方面的内容，钻遇高压水层时的处理难度、地质录井工作在钻井施工过程监控等进行分析探讨，为确保钻井施工安全，减少经济损失，提高工程时效等提供了重要的指导意义和参考价值。
关键词：地质录井；风险控制；异常预报；钻遇高压油气层
中图分类号：F407.1
1、前言
石油勘探开发项目在钻井施工作业过程中，不仅投入费用大、建设周期长，而且由于特殊的施工作业环境条件，风险分析论证及安全环保要求十分严格。而地质录井工作就是海上钻井作业的“眼睛”，在钻井过程中可以随时检测到各种风险，及时向工程报告，协助工程指揮人员，采取有效工程措施，达到排除险情、安全生产的目的，对施工作业安全生产至关重要。通过研究地质录井过程中的风险控制，以期对钻井现场安全生产有一定的指导意义。在对三个方面风险进行理论探讨的同时，结合实际深入分析，总结经验教训，确保地质录井工作可以在高质量完成的情况下还能在钻井施工作业的风险控制中发挥录井最大的作用，为确保钻井施工安全，减少经济损失，提高工程时效等提供了重要的指导意义和参考价值。
2、技术措施的制定
技术措施是圆满完成钻探任务的基础，其适用性和可操作性是技术措施的关键。对地质录井工作而言主要有以下方面：（1） 先期预告及技术交底，在施工前必须对工区地震剖面和实钻资料进行认真分析，预测界面深度和进入地层的岩性特征，编绘先期地质预告图。（2）中期随钻预告，在钻井过程中根据每一个重要的地层界面（即不整合、标准层、标志层）录井的深度，常用岩性地层对比和地球物理方法进行地层对比和随钻分析，正钻井对钻过地层的主要地层、地震界面要进行及时核实，提出中期预告。（3）临近精细预告，在进入预计界面前200米，地质监督应组织工程、地质及相关技术人员讨论制定卡界面的技术措施，做好各项准备工作。
3、综合地质录井中异常预报研究
在钻井施工过程中，录井现场工程异常预报是使用综合录井仪通过对钻井工程参数、钻井液参数、地层压力监测参数等参数进行实时监测，及时发现因地面或地下异常而直接导致的相关参数的变化，预测异常发展趋势的技术手段，可以为钻井工程提供异常预报，从而降低钻井风险，减少事故的发生并控制钻井成本提高经济效益。钻井异常事件按其引发机理及后果异常参数类型可分为：地质异常事件、钻井液参数异常、钻井工程参数异常、地层压力检测参数异常等。在异常显示对比分析和综合判断解释的基础上，确定异常事件的类型并尽快发出异常事件预报。
4、钻遇异常高压油气层的风险控制
异常高压地层指的是地层压力梯度大于0.0098 MPa/m 的地层 ，地层压力梯度大于0.018 MPa/m的地层，称为超高压地层 。在超高压地层中钻进时，溢流、井壁拐塌以及处理过程中发生的井漏等井下复杂情况，容易造成钻井周期延长和钻井成本增高，所以必须采取特殊措施来控制风险。
4.1 钻遇异常高压地层的随钻分析与判断
首先可利用地震勘探法确立异常地层压力过渡带的层位和顶部位置，为探井的设计提供依据 一般在同等深度下，地震波传播的层速度在欠压实地层中比正常压实地层中的层速度小。如果有邻井资料，还可根据邻井压力录井、测试资料及测井电阻率降低、页岩密度偏小、声波传播时间增加等测井资料判别异常高压地层。在开钻前，做好地质预报.提示各路工程技术人员加强安全防范措施。在钻进过程中，进入预计的异常高压层500m前开始，要进行连续监测，主要通过以下钻井资料进行随钻分析与判断。（1）钻时录井：当钻压、转盘速度、钻头类型及水力条件一定，在进入异常高压地层过渡带时，钻进时的钻速明显增大，钻时相对减小。（2） 钻井液录井：钻井液出现明显的增量（>2.0m3）；通过观测出口流量和总池体积的变化，判断有无发生井涌、井喷或先漏后喷预兆及可能性；并且由于异常高压地层地温梯度异常大，因此，在钻遇异常高压层过渡带时，从钻井液出口管返出的钻井液温度有突然增高的现象。另外，钻井液的密度、粘度下降，氯离子（Cl ）、钾离子（K +）含量明显增高，电阻率降低等异常现象。（3） 岩屑录井：在钻遇异常高压层时，返出岩屑泥岩的颜色深，呈片状，富含生物，粘性降低，不能造浆，岩屑中伊利石、高岭石和碳酸钙矿物成分有明显的增加。另外，由于页岩欠压实的原因，异常高压过渡带页岩岩屑密度较正常压实地层页岩密度明显变小，在钻井过程中，可将异常段的岩屑进行密度分析，这种方法较简便、见效快、精度高。但要注意对页岩中碳酸盐矿物和重矿物的含量进行校正。（4） 气测录井：在钻遇异常高压层过渡带时，气测含量大幅度上升，且高峰显示的持续时间明显地大于钻穿该层的时间；气测基值升高，气体组分比值（C1/C2 、 C2/C3或C1/C2 + C2/C3）降低，尤以C2/C3降低幅度最为明显，当C2/C3≤ 1时，多为欠压实层。气测单根气、背景气和后效气的大幅度升高，都有发生井涌甚至井喷的危险。（5）dc指数（可钻性指数）：当钻遇异常高压层过渡带时，出指数将向着减小的方向偏离正常压实趋势线。
4.2 钻遇含油气高压油气层时的处理对策
钻遇含油气高压油气层发现溢流时，要立即停止钻进，迅速地进行处理，必要时要及时关井，记录套压值和立压值，算出压井液密度，时间拖得越长，造成的后果越严重，处理控制的难度越大。（1）钻遇高压油气层时，容易发生溢流，如果处理不得当还可能导致井涌甚至井喷，所以钻遇高压水层时首先要考虑的就是压稳地层；（2）如果发生溢流，要及时循环加重，防止情况恶化。加重要均匀，防止加重过程中压漏地层，提前准备必要的堵漏材料；
（3）钻遇油气高压油气层，泥浆容易受油、气、水侵，泥浆性能变差，所以应及时处理泥浆，维护好泥浆性能，降低滤失量，提高造壁性和携带岩屑性能，防止井壁坍塌造成井下复杂。
5、结语
（1）进行现场工程异常预报的研究可以尽早发现事故隐患，降低钻井风险，准确地预报钻井参数异常情况为处理工程异常赢得宝贵的施工时间，使井下复杂情况得到及时有效的控制，减少经济损失，提高工程时效，保障钻井施工的安全进行。（2）钻遇高压油气层时，在开钻前，做好地质预报，提示各路工程技术人员加强安全防范措施。在钻进过程中，进入预计的异常高压层500 m前开始，要进行连续监测，通过录井资料进行随钻分析与判断。并且要及时通知钻井监督，采取停钻循环钻井液等工程措施，防止钻井液严重气侵，发生井喷。
参考文献
[1]袁长生.综合地质录井中工程异常预报研究，中扬油气勘查，2002，No.45.
[2]李建富 ，吕兴辉，石正国，甘赠国.钻遇含油气高压水层的处理对策，西部探矿工程，2012，10（29）.
[3]孙景耀，陈辉军.钻遇特殊地层时的地质录井监测与判断，录井技术，2001，12（1）.
关键词：地质录井；风险控制；异常预报；钻遇高压油气层
中图分类号：F407.1
1、前言
石油勘探开发项目在钻井施工作业过程中，不仅投入费用大、建设周期长，而且由于特殊的施工作业环境条件，风险分析论证及安全环保要求十分严格。而地质录井工作就是海上钻井作业的“眼睛”，在钻井过程中可以随时检测到各种风险，及时向工程报告，协助工程指揮人员，采取有效工程措施，达到排除险情、安全生产的目的，对施工作业安全生产至关重要。通过研究地质录井过程中的风险控制，以期对钻井现场安全生产有一定的指导意义。在对三个方面风险进行理论探讨的同时，结合实际深入分析，总结经验教训，确保地质录井工作可以在高质量完成的情况下还能在钻井施工作业的风险控制中发挥录井最大的作用，为确保钻井施工安全，减少经济损失，提高工程时效等提供了重要的指导意义和参考价值。
2、技术措施的制定
技术措施是圆满完成钻探任务的基础，其适用性和可操作性是技术措施的关键。对地质录井工作而言主要有以下方面：（1） 先期预告及技术交底，在施工前必须对工区地震剖面和实钻资料进行认真分析，预测界面深度和进入地层的岩性特征，编绘先期地质预告图。（2）中期随钻预告，在钻井过程中根据每一个重要的地层界面（即不整合、标准层、标志层）录井的深度，常用岩性地层对比和地球物理方法进行地层对比和随钻分析，正钻井对钻过地层的主要地层、地震界面要进行及时核实，提出中期预告。（3）临近精细预告，在进入预计界面前200米，地质监督应组织工程、地质及相关技术人员讨论制定卡界面的技术措施，做好各项准备工作。
3、综合地质录井中异常预报研究
在钻井施工过程中，录井现场工程异常预报是使用综合录井仪通过对钻井工程参数、钻井液参数、地层压力监测参数等参数进行实时监测，及时发现因地面或地下异常而直接导致的相关参数的变化，预测异常发展趋势的技术手段，可以为钻井工程提供异常预报，从而降低钻井风险，减少事故的发生并控制钻井成本提高经济效益。钻井异常事件按其引发机理及后果异常参数类型可分为：地质异常事件、钻井液参数异常、钻井工程参数异常、地层压力检测参数异常等。在异常显示对比分析和综合判断解释的基础上，确定异常事件的类型并尽快发出异常事件预报。
4、钻遇异常高压油气层的风险控制
异常高压地层指的是地层压力梯度大于0.0098 MPa/m 的地层 ，地层压力梯度大于0.018 MPa/m的地层，称为超高压地层 。在超高压地层中钻进时，溢流、井壁拐塌以及处理过程中发生的井漏等井下复杂情况，容易造成钻井周期延长和钻井成本增高，所以必须采取特殊措施来控制风险。
4.1 钻遇异常高压地层的随钻分析与判断
首先可利用地震勘探法确立异常地层压力过渡带的层位和顶部位置，为探井的设计提供依据 一般在同等深度下，地震波传播的层速度在欠压实地层中比正常压实地层中的层速度小。如果有邻井资料，还可根据邻井压力录井、测试资料及测井电阻率降低、页岩密度偏小、声波传播时间增加等测井资料判别异常高压地层。在开钻前，做好地质预报.提示各路工程技术人员加强安全防范措施。在钻进过程中，进入预计的异常高压层500m前开始，要进行连续监测，主要通过以下钻井资料进行随钻分析与判断。（1）钻时录井：当钻压、转盘速度、钻头类型及水力条件一定，在进入异常高压地层过渡带时，钻进时的钻速明显增大，钻时相对减小。（2） 钻井液录井：钻井液出现明显的增量（>2.0m3）；通过观测出口流量和总池体积的变化，判断有无发生井涌、井喷或先漏后喷预兆及可能性；并且由于异常高压地层地温梯度异常大，因此，在钻遇异常高压层过渡带时，从钻井液出口管返出的钻井液温度有突然增高的现象。另外，钻井液的密度、粘度下降，氯离子（Cl ）、钾离子（K +）含量明显增高，电阻率降低等异常现象。（3） 岩屑录井：在钻遇异常高压层时，返出岩屑泥岩的颜色深，呈片状，富含生物，粘性降低，不能造浆，岩屑中伊利石、高岭石和碳酸钙矿物成分有明显的增加。另外，由于页岩欠压实的原因，异常高压过渡带页岩岩屑密度较正常压实地层页岩密度明显变小，在钻井过程中，可将异常段的岩屑进行密度分析，这种方法较简便、见效快、精度高。但要注意对页岩中碳酸盐矿物和重矿物的含量进行校正。（4） 气测录井：在钻遇异常高压层过渡带时，气测含量大幅度上升，且高峰显示的持续时间明显地大于钻穿该层的时间；气测基值升高，气体组分比值（C1/C2 、 C2/C3或C1/C2 + C2/C3）降低，尤以C2/C3降低幅度最为明显，当C2/C3≤ 1时，多为欠压实层。气测单根气、背景气和后效气的大幅度升高，都有发生井涌甚至井喷的危险。（5）dc指数（可钻性指数）：当钻遇异常高压层过渡带时，出指数将向着减小的方向偏离正常压实趋势线。
4.2 钻遇含油气高压油气层时的处理对策
钻遇含油气高压油气层发现溢流时，要立即停止钻进，迅速地进行处理，必要时要及时关井，记录套压值和立压值，算出压井液密度，时间拖得越长，造成的后果越严重，处理控制的难度越大。（1）钻遇高压油气层时，容易发生溢流，如果处理不得当还可能导致井涌甚至井喷，所以钻遇高压水层时首先要考虑的就是压稳地层；（2）如果发生溢流，要及时循环加重，防止情况恶化。加重要均匀，防止加重过程中压漏地层，提前准备必要的堵漏材料；
（3）钻遇油气高压油气层，泥浆容易受油、气、水侵，泥浆性能变差，所以应及时处理泥浆，维护好泥浆性能，降低滤失量，提高造壁性和携带岩屑性能，防止井壁坍塌造成井下复杂。
5、结语
（1）进行现场工程异常预报的研究可以尽早发现事故隐患，降低钻井风险，准确地预报钻井参数异常情况为处理工程异常赢得宝贵的施工时间，使井下复杂情况得到及时有效的控制，减少经济损失，提高工程时效，保障钻井施工的安全进行。（2）钻遇高压油气层时，在开钻前，做好地质预报，提示各路工程技术人员加强安全防范措施。在钻进过程中，进入预计的异常高压层500 m前开始，要进行连续监测，通过录井资料进行随钻分析与判断。并且要及时通知钻井监督，采取停钻循环钻井液等工程措施，防止钻井液严重气侵，发生井喷。
参考文献
[1]袁长生.综合地质录井中工程异常预报研究，中扬油气勘查，2002，No.45.
[2]李建富 ，吕兴辉，石正国，甘赠国.钻遇含油气高压水层的处理对策，西部探矿工程，2012，10（29）.
[3]孙景耀，陈辉军.钻遇特殊地层时的地质录井监测与判断，录井技术，2001，12（1）.