劉佩波
(大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井二公司,吉林松原138000)
水平井錄井技術(shù)難點(diǎn)與對(duì)策分析
劉佩波*
(大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井二公司,吉林松原138000)
隨著水平井鉆井技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用,簡(jiǎn)單地把直井錄井技術(shù)應(yīng)用在水平井錄井過(guò)程中顯然是不適合的,因此從水平井鉆井技術(shù)概述出發(fā),對(duì)水平井鉆井過(guò)程中的錄井技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了分析,并制定了相應(yīng)的技術(shù)對(duì)策,對(duì)水平井錄井現(xiàn)場(chǎng)具有非常重要的指導(dǎo)作用。
錄井難點(diǎn);技術(shù)對(duì)策;水平井
水平井鉆井技術(shù)不僅是國(guó)內(nèi)外各大油田開(kāi)發(fā)“三低”油氣藏的有效技術(shù)手段,也是油田開(kāi)發(fā)后期挖潛剩余油的有效技術(shù)手段。隨著水平井在各個(gè)大油田的規(guī)?;瘧?yīng)用,也給錄井技術(shù)帶來(lái)了挑戰(zhàn),必須根據(jù)水平井施工的實(shí)際,對(duì)原有的直井錄井技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與完善,形成水平井錄井技術(shù),這樣才能有效發(fā)現(xiàn)油氣藏,為油田勘探開(kāi)發(fā)保駕護(hù)航。
水平井是井斜角達(dá)到86°以上,在目的層中水平延伸一定距離的井。水平井分為長(zhǎng)半徑、中半徑與短半徑水平井,由于井斜角的存在,在造斜段和水平段會(huì)存在巖屑錄井失真的情況,因此會(huì)給錄井工作帶來(lái)很大的困難。
水平井由于存在很大的井斜角度,因此在錄井方面與直井存在很大差異,主要表現(xiàn)在垂深的對(duì)比和巖屑的識(shí)別方面,在水平井錄井現(xiàn)場(chǎng)施工中主要存在以下幾個(gè)方面的難點(diǎn)。
2.1巖屑識(shí)別困難
水平井在鉆井過(guò)程中,由于自身的特點(diǎn),應(yīng)用PDC鉆頭進(jìn)行鉆井,破碎的巖屑本來(lái)就比較細(xì)小,在大斜度井段和水平井段,鉆具幾乎是躺在下井壁上,因此在下井壁的鉆井液環(huán)空返速非常低,而鉆頭破碎的巖屑在返出的過(guò)程中就會(huì)很容易沉積在下井壁,并且與鉆具會(huì)發(fā)生多次的碰撞,巖屑就會(huì)打磨得更為細(xì)小,還有就是水平井井段在垂直地層的壓力情況下,井壁會(huì)有部分的剝落,根據(jù)以上3個(gè)方面的原因,錄井人員在撈取巖屑樣品的時(shí)候,就表現(xiàn)在巖屑非常細(xì)小,甚至?xí)霈F(xiàn)假巖屑的可能,因此在巖屑識(shí)別方面就非常困難,甚至出現(xiàn)假巖屑,這就給現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)錄井施工人員巖性的鑒別和準(zhǔn)確判斷地質(zhì)層位帶來(lái)了困難。
2.2氣測(cè)錄井的難點(diǎn)
氣測(cè)錄井在錄井過(guò)程中占有非常重要的位置,但是在水平井錄井過(guò)程中,氣測(cè)錄井會(huì)受到很多因素的影響,主要是受到鉆井液藥品的影響。這是因?yàn)樵谒骄┕ぶ?,為了降低施工的摩擦阻力和旋轉(zhuǎn)扭矩,就需要在水平井中加入大量的有機(jī)質(zhì)潤(rùn)滑劑,有的特殊工藝井還會(huì)應(yīng)用油基鉆井液,在進(jìn)行氣測(cè)錄井的時(shí)候,這些有機(jī)質(zhì)潤(rùn)滑劑和油基鉆井液會(huì)使全烴測(cè)量曲線出現(xiàn)異常,在錄井的過(guò)程就很難分辨出是地層的油氣層全烴,還是因在鉆井液中加入有機(jī)質(zhì)潤(rùn)滑劑而形成的全烴峰值曲線,這樣就會(huì)漏失顯示小的油氣層,使錄井全烴測(cè)量失去原有的意義。
2.3熒光錄井的難點(diǎn)
熒光錄井也是錄井工程中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容,在水平井錄井過(guò)程中,由于巖屑返出速度很慢,巖屑被井壁和鉆井工具打磨得很細(xì)小,因此返出地面的巖屑在進(jìn)行熒光錄井過(guò)程中也就損失得相當(dāng)嚴(yán)重,這樣的巖屑在進(jìn)行熒光照射過(guò)程中,熒光損失會(huì)相當(dāng)?shù)貒?yán)重,油氣顯示就會(huì)被弱化幾倍甚至是幾十倍,給油氣藏的定級(jí)帶來(lái)相當(dāng)大的困難。
2.4巖屑遲到的時(shí)間判斷不清楚
在進(jìn)行錄井過(guò)程中,巖屑質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到地層垂直深度的對(duì)比,而巖屑質(zhì)量的好壞又與巖屑的遲到時(shí)間密切相關(guān),這是因?yàn)樵谒骄┕さ臅r(shí)候,巖屑被打磨得很細(xì),由于下井壁的流速非常地慢,使這部分巖屑在實(shí)際的遲到時(shí)間上往往會(huì)低于正常的遲到時(shí)間,這就給巖屑的準(zhǔn)確遲到時(shí)間的判斷帶來(lái)了相當(dāng)大的困難,同時(shí)由于在大斜度和水平井井段很容易形成巖屑床,所以需要定期進(jìn)行短起下鉆作業(yè),循環(huán)過(guò)程中短起下鉆刮削井壁的砂子在鉆井過(guò)程中也會(huì)隨著鉆井液循環(huán)到地面,也會(huì)增加巖屑的判斷難度。
2.5鉆時(shí)錄井與地層巖性的可鉆性不匹配
在直井施工的錄井過(guò)程中,鉆時(shí)錄井可以很好地反映井下的巖石可鉆性以及巖性;而在水平井的錄井過(guò)程中,由于井斜角度的存在,使錄井的鉆時(shí)錄井不能夠反映真實(shí)的地層巖性的可鉆性,這是因?yàn)樵谶M(jìn)行水平井錄井的過(guò)程中,往往需要進(jìn)行定向鉆井和復(fù)合鉆井相結(jié)合的施工方式,在同一地層、同一巖性的情況下,定向鉆進(jìn)由于摩阻的存在,會(huì)出現(xiàn)井壁托壓的情況,在施工相同的鉆井參數(shù)的情況下,定向鉆井的機(jī)械鉆速就會(huì)比復(fù)合鉆井的機(jī)械鉆速低,這就使得錄井鉆時(shí)不能夠反映出真實(shí)的地層可鉆性,增加了鉆時(shí)錄井的難度。
3.1巖屑錄井的技術(shù)對(duì)策
水平井在施工過(guò)程中為了提高機(jī)械鉆速,縮短鉆井周期,往往都是使用PDC鉆頭,破碎的巖屑會(huì)很細(xì),由于在上返過(guò)程中的打磨,巖屑的顆粒會(huì)顯得更細(xì)小,因此在巖屑錄井中出現(xiàn)了困難,為了解決這一問(wèn)題,則要對(duì)巖屑錄井撈取砂樣的方法進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),這樣才能適應(yīng)水平井巖屑錄井的需求。改進(jìn)后的取樣方法是在砂子比較多的時(shí)候,采用垂直取樣的方法,這樣才能保證砂子樣品的準(zhǔn)確、齊全;在砂子比較少的情況下,就要把取樣的砂框直接放在振動(dòng)篩的出砂口處,力求對(duì)砂樣取準(zhǔn)、取全。在進(jìn)行砂子樣品鑒定的時(shí)候,要充分地了解所施工區(qū)塊鄰井的地層情況,結(jié)合鉆井施工技術(shù)參數(shù),準(zhǔn)確劃分地層和標(biāo)志層,準(zhǔn)確地辨別地層巖性的變化到底是由于地層變化引起的,還是由于工程施工參數(shù)引起的,這樣才能準(zhǔn)確判斷地層巖性。
3.2氣測(cè)錄井的技術(shù)對(duì)策
正如前面錄井難點(diǎn)分析的那樣,在水平井施工中在鉆井液中加入帶有有機(jī)質(zhì)的潤(rùn)滑劑,使錄井氣測(cè)顯示出現(xiàn)異常,特別是有機(jī)質(zhì)的氣測(cè)與地層氣測(cè)同時(shí)出現(xiàn)的情況就更難以判斷,因此就需要地質(zhì)錄井的相關(guān)技術(shù)人員必須擁有豐富的地質(zhì)知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)錄井施工實(shí)踐水平,這樣才能夠準(zhǔn)確判斷是地層全烴還是有機(jī)質(zhì)全烴。在現(xiàn)場(chǎng)錄井施工過(guò)程中,有機(jī)質(zhì)氣測(cè)顯示經(jīng)過(guò)一個(gè)周期的循環(huán)后會(huì)消失,而如果遇到地層的強(qiáng)烈顯示時(shí),往往要循環(huán)幾個(gè)周期才能夠趨于平穩(wěn),使氣測(cè)全烴基值升高。
3.3熒光錄井的技術(shù)對(duì)策
熒光錄井技術(shù)與氣測(cè)錄井技術(shù)具有同等重要的地位,在進(jìn)行水平井施工的時(shí)候,為了降低摩阻和施工扭矩,必然要在施工的鉆井液中加入帶有有機(jī)質(zhì)的潤(rùn)滑物質(zhì),因此常規(guī)的熒光錄井就不再適應(yīng)水平井錄井的需求,需要采取定量熒光錄井這項(xiàng)新技術(shù)。定量熒光錄井技術(shù)就是應(yīng)用檢測(cè)溶液對(duì)砂巖樣本進(jìn)行萃取,定量熒光錄井技術(shù)檢測(cè)的精度高,在巖屑樣品中含油氣很少的情況下就可以檢測(cè)出結(jié)果,是目前非常實(shí)用的一項(xiàng)油氣顯示識(shí)別技術(shù)。
3.4準(zhǔn)確計(jì)算巖屑的遲到時(shí)間
由于水平井的井斜角的存在,巖屑運(yùn)移方式發(fā)生了根本性的變化,因此遲到時(shí)間不夠準(zhǔn)確,有必要對(duì)現(xiàn)有的遲到時(shí)間測(cè)量方式進(jìn)行改進(jìn)。錄井儀器計(jì)算的遲到時(shí)間是個(gè)理論值,實(shí)際中還會(huì)受到鉆井液排量、井眼尺寸等方面的影響,因此要加密測(cè)量遲到時(shí)間,不斷地對(duì)錄井儀器修正,保證撈取砂巖的遲到時(shí)間準(zhǔn)確。
3.5地質(zhì)導(dǎo)向錄井技術(shù)的應(yīng)用
在水平井錄井過(guò)程中,還需要地質(zhì)導(dǎo)向錄井技術(shù),所謂的地質(zhì)導(dǎo)向錄井,就是在著陸之前根據(jù)LWD的隨鉆測(cè)井曲線,結(jié)合錄井的綜合參數(shù),通過(guò)與鄰井對(duì)比分析,準(zhǔn)確判斷地層的垂深、巖性等特征,在著陸之后,根據(jù)伽馬、電阻率等特征,結(jié)合錄井巖屑砂樣,判斷是否沿著油層方向鉆進(jìn),達(dá)到指導(dǎo)水平井的施工目的。
錄井工程是發(fā)現(xiàn)油氣層的非常重要的技術(shù)手段,在進(jìn)行水平井的鉆探過(guò)程中,錄井工程發(fā)揮著不可取代的作用,因此在水平井錄井過(guò)程中,錄井地質(zhì)施工人員一定要有豐富的地質(zhì)理論知識(shí)儲(chǔ)備和現(xiàn)場(chǎng)施工豐富經(jīng)驗(yàn),這樣才能根據(jù)巖性、氣測(cè)、熒光、鉆時(shí)等錄井參數(shù),結(jié)合水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù),準(zhǔn)確判斷地層特征,及時(shí)做好工程預(yù)報(bào),保證水平井準(zhǔn)確入靶,并沿著油氣層穿行,來(lái)達(dá)到增加砂巖鉆遇率的目的。
[1]張累累,李永勝,張宴奇,等.水平井錄井技術(shù)理論應(yīng)用分析[J].內(nèi)蒙古石油化工,2009(10).
[2]趙靜凱,羅梅,孫恒君.大位移井和水平井綜合錄井技術(shù)探討[J].錄井工程,2006,17(4):14-16.
[3]鄂明峰.水平井錄井技術(shù)研究[J].石化技術(shù),2015(5).
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A
1004-5716(2016)06-0023-02
2016-03-04
劉佩波(1975-),男(漢族),吉林松原人,工程師,現(xiàn)從事地質(zhì)錄井技術(shù)工作。