羅宏斌,于永海,陳 俊,劉大均
(西部鉆探克拉瑪依錄井工程公司,新疆克拉瑪依 834000)
準(zhǔn)噶爾盆地滴西地區(qū)特殊地層錄井識別特征
羅宏斌,于永海,陳 俊,劉大均
(西部鉆探克拉瑪依錄井工程公司,新疆克拉瑪依 834000)
鉆井是高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的工程,特別是在復(fù)雜層段或新探區(qū),往往事故不斷,不但消耗大量人力和物力,且大大提高鉆井費(fèi)用,造成資金和時(shí)間的巨大浪費(fèi)。在鉆井過程中,做好鉆遇特殊層正確判斷,采取有效合理的工程措施,達(dá)到安全施工的目的,對鉆井安全生產(chǎn)有一定的重要意義。
鉆井安全;特殊地層;異常高壓;不整合面
以石膏為主要巖性特征的地層。石膏巖分為軟石膏巖和硬石膏巖兩種,上部地層常見軟石膏,下部地層可見硬石膏,尤其是巖心上看比較明顯。石膏主要白色、灰色或小部分淺黃色;石膏巖為粒度較粗,呈塊狀,硬石膏巖為粒度較細(xì),呈層狀、透鏡狀,硬石膏巖比石膏巖致密一些。
石膏巖地層在鉆井過程中,經(jīng)常發(fā)生塑性蠕變、膨脹縮井,甚至導(dǎo)致惡性卡鉆事故。石膏巖在無論在淡水鉆井液還是在飽和鹽水鉆井液均發(fā)生水化分散,破壞鉆井液全性能。用以下方法進(jìn)行識別:
鉆遇石膏巖地層時(shí)鉆時(shí)變快(降低),瞬時(shí)鉆時(shí)跳變,有時(shí)有放空現(xiàn)象。
鉆具有蹩跳現(xiàn)象,轉(zhuǎn)盤負(fù)荷加大,泵壓大部分時(shí)間正常,有時(shí)忽高忽低,甚至憋壓。
鉆遇石膏巖地層時(shí),石膏在鉆井液中不斷地溶解,于鉆井液接近飽和,造成脫氣效率提高,氣測背景氣將略有增加,烴組分也會(huì)有相應(yīng)升高。
鉆遇石膏巖地層時(shí),鉆井液黏度、切力增高,失水量增大,氯離子含量升高。
鉆遇返石膏巖地層時(shí),返出巖屑量明顯增多(泥巖夾層)。滴西地區(qū)鉆上部石膏巖地層是返出巖屑中常常見粒度較粗,呈塊狀的白色或小部分淺黃色礦物;鉆下部石膏巖地層是返出巖屑中可見粒度較細(xì),呈層狀、透鏡狀白色礦物。
異常高壓地層指的是地層壓力系數(shù)大于1.08的地層。在異常高壓地層中鉆進(jìn)時(shí),必須采取特殊措施。根據(jù)鄰井壓力錄井、測井及試油資料判別異常高壓地層。主要以下錄井資料進(jìn)行隨鉆分析和判斷:
當(dāng)鉆壓、轉(zhuǎn)盤速度、鉆頭類型及水力條件一定,在進(jìn)入異常高壓地層過渡帶時(shí),鉆速明顯增大,鉆時(shí)相對變小。
dc指數(shù):當(dāng)鉆遇異常高壓層過渡帶時(shí),dc指數(shù)將向著減小的方向偏離正常趨勢線。
鉆遇異常高壓層過渡帶時(shí),鉆具蹩跳,轉(zhuǎn)盤扭矩突然增大,鉆具放空,提鉆時(shí)(包括短提)遇卡、下鉆時(shí)遇阻遇卡等現(xiàn)象,都是其預(yù)兆。
在鉆遇異常高壓層過渡帶時(shí),氣測含量大幅度上升,高峰顯示的持續(xù)時(shí)間明顯地大于鉆穿該層的時(shí)間。單根氣、背景氣和后效氣的大幅度升高,都有發(fā)生井涌甚至井噴的危險(xiǎn)。
鉆井液出口出現(xiàn)鉆井液量明顯的增量,通過觀測出口流量和總池體積的變化,判斷是否溢流、井涌或先漏后噴預(yù)兆及可能性。由于異常高壓地層地溫梯度異常大,在鉆遇異常高壓層過渡帶時(shí),從鉆井液出口返出的鉆井液溫度有增高的現(xiàn)象。
在鉆遇異常高壓層時(shí),返出巖屑泥巖的顏色深,呈片狀,富含生物,黏性降低,吸水性差,鉆井液不造漿。
對于鉆遇裂縫、孔(洞)發(fā)育的碎屑巖及裂縫、氣孔構(gòu)造發(fā)育的火成巖(非碎屑)地層,用以下錄井資料來判斷:
鉆遇裂縫或氣孔發(fā)育地層時(shí),鉆井工程參數(shù)變化不明顯情況下,鉆時(shí)突然變快(降低),甚至可能鉆具突然放空現(xiàn)象,且伴隨著可能井漏、油氣水侵或井涌的征兆。
鉆遇裂縫或氣孔發(fā)育地層時(shí),鉆壓瞬間降低(鉆壓跟不上),過裂縫或氣孔(溶洞)發(fā)育地層后鉆壓恢復(fù)原值。
鉆遇裂縫或孔發(fā)育的地層,若富集著油氣,氣測值會(huì)突然增大,組分出全。
鉆井液性能:鉆遇裂縫或孔(洞)發(fā)育的地層,鉆井液密度、黏度變化較大,槽面見油氣顯示,甚至可能發(fā)生孔洞性或裂縫性井漏。
鉆遇裂縫或孔發(fā)育的地層,返出巖屑中可見方解石、沸石、硬石膏及其他次生礦物晶體或火成巖碎屑物,有時(shí)還可能發(fā)現(xiàn)次生礦物晶粒,尤其在巖心資料上比較明顯。
滴西地區(qū)斷層較分發(fā)育。地下斷層發(fā)育可能使生成的油氣溢損,亦可使油氣富集。地下構(gòu)造可能被幾條斷層縱、橫切割成若干斷塊??赏ㄟ^以下錄井資料進(jìn)行判斷:
鉆遇斷層時(shí)鉆井工程參數(shù)相同未變化情況下,鉆時(shí)突然(變快)降低或鉆具突然放空。
鉆遇斷層時(shí),鉆壓瞬間降低,過斷層后鉆壓恢復(fù)原值。
在鉆遇斷層過程中,氣測值會(huì)突然增大(斷層是油氣運(yùn)移的通道或油氣聚集的場所)。
在鉆遇斷層過程中,會(huì)發(fā)生不同程度的裂縫性或滲透性漏失,甚至井漏。
鉆遇斷層之前,通過與鄰井地層對比,根據(jù)巖性變化情況可以發(fā)現(xiàn)地層的重復(fù)或缺失,地層缺失是巖性突變。鉆遇斷層時(shí),返出的巖屑比較細(xì)混雜,顏色雜。有些顆粒稍大一點(diǎn)巖屑還可見碎裂巖、糜棱巖、玻化巖或角礫巖。
總之在現(xiàn)場錄井過程中,通過對常遇的對鉆井施工有影響的特殊地層進(jìn)行監(jiān)測與識別,有助于降低鉆井風(fēng)險(xiǎn),提高鉆井安全有著重要意義。但對以上所述的“特殊地層”判斷時(shí),應(yīng)充分考慮鉆井液密度、鉆頭類型、井眼狀況等影響因素。
[1] 黃華,王曉陽.風(fēng)化殼地層元素特征與錄井識別方法[J].錄井工程,2012,(3):28-32+99.
Characteristics of Logging Formation in Special Strata in the Dripping Area of Junggar Basin
Luo Hong-bin,Yu Yong-hai,Chen Jun,Liu Da-jun
Drilling is a high-input,high-risk project.Especially in complex sections or new exploration areas,often accidents,not only consume a lot of manpower and material resources,and greatly improve the drilling costs,resulting in a huge waste of money and time.In the drilling process,do a good job in drilling a special layer to determine the correct,to take effective and reasonable engineering measures to achieve the purpose of safe construction,safety of drilling production has a certain significance.
drilling safety;special formation;abnormal high pressure;unconformity
P618.13
A
1003–6490(2017)10–0231–02
2017–07–08
羅宏斌(1980—),男,甘肅定西人,工程師,主要從事地質(zhì)錄井工作。