*王 偉
(中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司 天津 300452)
錄井是記錄、錄取鉆井過程中的所有有效信息,具體就包括了工程、地質(zhì)、定量熒光、核磁共振、巖屑成像以及現(xiàn)場化驗錄井技術(shù)等等,所以從整體來看它是一項典型的系列技術(shù)。而錄井的核心任務(wù)則是在隨鉆過程中有效預(yù)測和導向井的巖性、電性、物性與油氣性資料,通過預(yù)測實現(xiàn)對井內(nèi)水平段地層的相互對比與預(yù)測,保證鉆測準確進入目的層,也保證水平段含油氣層的鉆井順利,最終提高油層開采效益。
在井下生產(chǎn)實鉆過程中,要進行綜合錄井,通過隨鉆氣測獲取巖屑資料,發(fā)現(xiàn)井底巖性及含油氣性的基本變化,通過鉆測錄井逐步深入客觀反映地層的變化過程,最終精確把握巖性變化。當前在油氣藏鉆井開采工程中隨鉆測綜合錄井作用突出,它能夠通過綜合錄井資料客觀反映現(xiàn)場地質(zhì)屬性與鉆進變化,對像水平井這樣的施工工程內(nèi)容具有較高的指導價值。
隨鉆測井(Logging While Drilling,LWD)主要是結(jié)合了地層鉆探與地層信息測量兩項工作內(nèi)容。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)近鉆頭測量,測量點控制在距離鉆頭2m左右位置,不過這種近鉆頭測量成本較高,且鉆井范圍也很受限制。相比較而言傳統(tǒng)的隨鉆測井設(shè)備可測量點距離鉆頭8m以上,這說明它是存在至少8m的測量盲區(qū)的,這8m的測量鉆頭處地層信息將無法有效獲取,所以當前人們就研究推出了結(jié)合水平井地質(zhì)導向的隨鉆測錄井技術(shù)。
隨鉆測錄井的水平井地質(zhì)導向主要是基于錄井參數(shù)和井眼軌跡實現(xiàn)鉆導眼井軌跡導向錄井的,它的基本技術(shù)原理要根據(jù)鉆時、巖屑和氣測錄井3點情況展開論述。
首先是鉆時階段,它表示每鉆井單位進尺地層所消耗的時間(min/m),在鉆石錄井過程中,主要是隨鉆記錄鉆時隨深度不斷變化的鉆井數(shù)據(jù),它就涉及到鉆時曲線問題,要結(jié)合該曲線有效判定巖性問題,再通過它合理解讀地層剖面數(shù)據(jù)。如果所有客觀條件不變,鉆時階段的曲線變化則可以客觀反映巖性差別。比如說在疏松的、含油砂巖鉆進過程中曲線變化相對較快,而在隨鉆測錄花崗巖、玄武巖過程中由于其硬度較高所以鉆時曲線變化較慢。
在水平井鉆井過程中,則需要破碎巖石,可選擇通過下螺桿配合鉆頭高速旋轉(zhuǎn)破碎巖石,也可選擇轉(zhuǎn)盤配合井下螺桿旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動復(fù)合方式破碎巖石,后者鉆進效率更高,但實際的鉆井過程中還要配合兩種方法交替展開。在鉆進過程同時進行巖性判斷可取得較精確數(shù)據(jù),也有利于錄井。
其次是巖屑觀察階段,巖屑就是鉆頭鉆進過程中所形成的大量鉆屑。在隨鉆測錄井過程中要采集這些巖屑,對其進行觀察、描述與繪制,形成巖屑錄井草圖,配合各項其它鉆井技術(shù)資料、地層資料等等綜合解釋巖屑觀察結(jié)果,同時恢復(fù)地下地層剖面,上述整個過程就稱之為巖屑錄井。在巖屑觀察與研究過程中要首先明確井下的正鉆層位與所鉆進位置實際巖性,了解鉆頭所處地層位置,并結(jié)合所收集數(shù)據(jù)修正地質(zhì)預(yù)告,強化故障提示過程,保證鉆進整個過程安全有效。在巖屑觀察過程中也要同時了解井下油氣水狀況,做到對油氣層的有效保護,為隨后的油氣地質(zhì)剖面分析打好前站。
最后是氣測錄井階段,該階段要直接測量地層中的實際油氣含量,實際上就是測量鉆井液中所蘊含的天然氣含量與成分,這有利于快速發(fā)現(xiàn)地下油氣資源。在隨鉆測錄井過程中要通過水平鉆井過程觀察其甲烷、乙烷的輕組分變化(基本為升高過程)過程,然后判斷是否已經(jīng)鉆進進入油層部分。
水平井在隨鉆測路徑的鉆導眼井軌跡導向技術(shù)方面主要要經(jīng)歷兩個技術(shù)階段:尋找油層階段與油層跟蹤階段。
首先要尋找油層,在水平井鉆進進入水平段之前,需要對其地層進行對比預(yù)測分析,地層對比本身也是地質(zhì)研究的重要基礎(chǔ)和必要手段,由地層對比還能衍生出地層劃分、地層預(yù)測、現(xiàn)場地質(zhì)錄井等一系列重要技術(shù)環(huán)節(jié)。在尋找油層過程中,還要綜合考慮卡準水平井技術(shù)與大位移井目的層的深度問題,這兩項內(nèi)容在隨鉆測錄井的鉆導眼井軌跡導向技術(shù)實施過程中將起到關(guān)鍵作用。
再一點就是應(yīng)用地層對比的方法明確地層分布問題,配合正鉆井技術(shù)實施隨鉆測錄井,再結(jié)合鉆井資料進行錄井、測井數(shù)據(jù)對比,最后對目的層深度的碎鉆預(yù)測進行綜合分析??紤]到某些水平井是不具備明顯標志層的,所以要從一開始就采用錄井監(jiān)測技術(shù),也可考慮在油氣層達到50~90m垂深時再開始監(jiān)控,豐富水平井隨鉆測錄井資料內(nèi)容。
其次要實施油層跟蹤,該技術(shù)的關(guān)鍵點在于根據(jù)鉆井進層后的隨鉆測井伽馬以及電阻率相關(guān)資料來重新明確、整理鉆石、巖屑以及氣測錄井相關(guān)資料。同時,它也會采用到隨鉆測錄井相關(guān)技術(shù)有效判斷油層位置,更要判斷鉆頭與油層之間的相對位置,這對快速找到并精確定位油氣層位置十分關(guān)鍵。
某水平井采用了隨鉆測錄井的鉆導眼井軌跡導向技術(shù),主要針對當?shù)氐刭|(zhì)狀況進行探測分析。它充分結(jié)合了鄰井的鉆測錄井資料內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)該水平井的地層上部位置沉積分布了一部分穩(wěn)定的礫巖層,技術(shù)施工人員將它定位該鉆井工程的標志層。將標志層與油氣層進行對比分析,發(fā)現(xiàn)該井的標志層為2000m,距離標志層附近的第一個油氣層約800m。可以在該水平井的井深2500m位置設(shè)計它所對應(yīng)的鄰井的第一個油氣層位置,大約在3000m附近,并明確其巖性為粉砂巖巖性,同時還發(fā)現(xiàn)了鄰井的第一個油氣層在距離水平井3000m位置。利用鉆頭鉆井到水平井第一個油氣層附近時,全面開啟對鉆時、巖屑與氣測錄井技術(shù)應(yīng)用過程,結(jié)合它們找到水平井的主力油層位置,為快速發(fā)現(xiàn)油氣層提供有利條件。根據(jù)實踐技術(shù)應(yīng)用,可提前4~10m左右提前預(yù)測發(fā)現(xiàn)主力油層??梢砸姷茫摷夹g(shù)可有效規(guī)避因未能提前發(fā)現(xiàn)主力油層而使得主力油層被破壞鉆穿的問題。
綜上所述,在隨鉆測錄井過程中要合理結(jié)合鉆時、巖屑以及氣測錄井參數(shù)觀察,配合水平井地質(zhì)導向的鉆導眼井軌跡導向技術(shù)來有效結(jié)合測錄數(shù)據(jù),判斷地層變化,快速預(yù)測主力油層位置,提高水平井有效油氣層儲層的鉆遇成功效率。
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