采用聚合物溶液钻井的测井资料解释.pdf

采 用 聚 合 物 溶 液 钻 井 的 K， B， AHMO HOB等著 测 井 资 料 解 释 采 用堵 塞性能 低而 固相 含量 低 接 近地 层水 的钻 井液 是完 善钻 井和 打开产 层 工艺 的方 向之 一 。在 巴什科 尔斯 坦进 行钻 井试 验 的聚合物钻井液具有上述特 点 油层 近井 筒地 带 形成 的 薄封堵 层 ，并 在 井壁形成不渗透膜是 聚合 物溶 液的主要特点。 因此洗 井 液不渗 入油层 或 渗入量 极 少。聚合 物溶液 也 具有很强 的抑 制 和胶凝 作 用 ，为打 开产层和 用测 井方 法研 究产层创造有利条件 。 储层 内没有 较 厚 的渗 入 带 有 乖 J 于产 层 测 试 ， 并在生产 时能 完全恢 复渗 透率 ，从而 能提 高 聚合物溶液 钻开油层 的产能。 为进 一步研究 采用 聚合 物溶液 钻 井 的油 层近井 眼地带 的结构 ，评价 它对 地球 物理 特 征的影响 ，以及分 析溶 液类 型对 油层 产能 的 影响 ，进行 了一系列研究 工作 1 室内 模 拟 聚合 物 溶 液 的 渗流 作 用 ， 及其与其它成分和不同结构岩石 的作用 ； 2 不 同油 井条件 的地球物 理 测井 方法 及其数值模拟 ； 3 采用 聚合物 溶液 和泥浆 钻 开相 同 地 层时地球物理测井结果 的统计分 析 ； 4 聚合物 和粘 土 溶液洗 井 钻开 的产层 测试结果的统计分析 。 巴什科尔斯 坦西 北部 阿尔 兰油 田中石碳 系的 Ka u r l p on o o , A 6 c K沉积层是研 究对 象。 产层为孔 隙和孔 隙一 孔洞 的 白云 质砂岩 和 白 云岩。岩石孔隙度为 1 4一l 8 ％。 钻井 时采用 了 国产的 聚丙 烯 酰胺 ，以及 了 广 c1[、 州I 李建荣译 胡 湘 炯校 标 号为 DKd r i l 、C S一6、S e d l p u r 和 P o l y d i a的 进 口聚合物 基 无 固相钻 井 液。聚合 物钻 井 液 是 聚丙 烯 酰 胺 高 粘 胶 体 溶 液 后 者 浓 度 为 0， 2一O ． 5 ％ ，密度为 1 0 3 01 0 8 0 ／ m ，粘 度 1 8 ～2 5 s 。据 B M 一6测试仪测 定 ，3 0分 钟 的失水量为 41 0 c m3 ，p H69 。用地层矿 化水稀 释使钻 井 液粘 度大 大 降低 。在 此 情况 下 为确保所要 求 的粘 度 ，必须 把 溶液 中聚合 物的浓度提高到 O ． 61 ． 2 ％。聚合 物 钻井液 的不 同降解 趋势 ，要 求 在替 换聚合 物 溶 液前 相应处理井 筒 ，钻井 队也 应具有 较 高 的技术 水 平 。 采用标 号为 F i NF i x的聚合物对产层 岩 样进行 了物性研 究。 岩样试验研 究 表 明 ，采 用 聚合物 溶 液使 渗滤 速度 急剧下 降。压差 大 于 2 MP a时聚 合 物渗堵后 ，水 实际上 不 渗透 。聚合 物溶 液 封 堵 孔 隙 的 效 果 接 近 1 0 0％。 用 聚 合 物 溶 液 渗 堵岩芯 ，随后用 水 清洗 岩芯后 ，储层 水渗 透 率恢复 的变 化范 围很大 ，它取 决于 渗 流方 向 和储层 的性 质。细粒 岩石 的 渗透率 恢 复效 果 最低 ，并且发 现 ，在 压差 较大 的情 况 下岩 样 中采 出的聚合物较 多。专 门 的研 究 表 明 ，水 渗透 率不 同的原 因 在于 ，反 向渗 透率 比正 向 高得多 。类似 的水渗透 率不一致 的情 况证 明， 渗堵 带和 聚合物 膜是使 液体 能从 油层 流 出而 不流人 的 “ 调节器 ” ，这对完井和 地层 测试是 一 个 有 利 因 素 。 此外 ， “ K o p e r r o M ” 公 司实 际钻 井作 精 竹 廿 l 、 ， 盼 一 寸 _ I 康 一 一 一 一 铋 一 ／ 一 、 维普资讯 业的模 拟结果 表 明 ，聚合 物 膜容 易被盐 酸溶 解 ，生产 时储 层渗透率能够完全得到恢 复。 聚合物 溶液 的主要 优点 对提 高测 井 结果 的质量具有 重 要作 用。例 如井 壁稳定 性 是一 成功采用屏 蔽 电极 系和 侧 向测井 电极 系 ，以 及声波 测 井和 密度 测井 法 的最 重 要 的 因素 采用聚合物 溶 液能 避免 失水 ，可使 电法 测井 结果的解释 简化。储 层 质量标 志数减 少 是 聚 合物溶液 钻 开 目的 层 时出现 的消极 因素 。这 时要求提 高评价划分储层 的数 量特 证。 研 究和考虑 钻井液 对所 采 用测 井 方法测 定值 的影 响 ，有 助于提 高 测 井方法 定 量解释 的准确性 。所有孔隙度测 井方 法中 ，易受硼 、 钾 、氯 、铝影 响 的中 子测井 法 ，要 求 给 以特 别 留心 聚合 物 中上述 元素 的含量 可 能在 很 宽范围 内变化。正 如 理论计 算 表 明，聚合 物 中有 1 0 一l 质量 浓度的 硼 ，可 能使孔 隙度 提 高 1 2 ％ 渗游 带和 聚合物 膜 对声 波测 井 显示值 影 响的室 内试验研究 证 明 聚合物溶 液渗入 前 后 ，岩样 中弹 性 波传输 的时 间段 实 际上没 有 变 化 。 油井 条件 对储层 饱 和度 电测法 影 响 的研 究 ，是论证测 井资 料解 释 方法 的最 重要 的 因 素 。聚合物溶 液 渗入 地层 不深 ．不 会造 成地 层单位 电阻误差 ，从而能评价侧 向测 井 为更精细研究 聚合 物溶 液对 电测 法 显示 值 的影 响 ，进行 了针 对不 同油 井条 件 的数值 模拟 。采用 已知 的 软件 ，模 拟 了针 对 不 同条 件 的 侧 向 测 井[ B K 和 侧 向 测 井 测 深 [ B K 3 ]的理论显示值。计算时所取聚合物溶 液 的单 位 电 阻 P ． 分 别 为 O ． 0 5 、0 ． O 8 、L ． 5 、 2． 5 、5 ． 0、2 5 ． 0 Ore m。针 对不 同的 P 进行 了渗淤 带 厚 度 h为 O、5 、L 0 、2 O 、3 0、5 O 、 5 4、1 6 2 ram 的 计 算 。 B K一3的计 算 结 果 见图 1 o 、6 。图 中标 准曲 线 以 坐 标 BI 1 ／ B I f 表 示 ，而 B I ． 1 的值等 于 地层 水 电阻 P R与 聚台 物 溶 液 的 电阻 平衡 的地层单位 电阻 ，这 可消除 渗透带对 B K显示值的影 响。 建立 了针 对 地 层 条 件 的 倒 向 测 井 测 深 BK 3 的标 准 曲线 ，地 层 条 件 与 上 述 坐 标 L 一 电极 系 显 示 值 ，L 一 电极 系 长 度 上研究 的相似 给 出 的 系列 曲线 与 渗淤 带 不同厚度 相符 。 曲线 1是 针 对无渗 入 带条 件 计算 的 ，它与双层 曲线相符 ， 曲线分 析表 明 ，采 用 聚台物 溶 液 不会 消 除渗入 带对 电测法 记 录的 显示值 的影 响 并 且 这种 对侧 向测井显 示值 的影 响 比梯 度 电极 系大得 多 ，这 一 情况在含 水 层最 常 见。用淡 水溶液钻 开 地 层 时 0 、 52 ． 0 C } f i 2 - i ] 71 ， P k 相对 于 真实 的 值 可能提 高 7 5％，当溶 液 渗 入 油 层 深 度 为 1 0～2 0 r a m 时 更 大 。 用地 层水制备 的含盐 聚合 物 溶液 ，钻 井 时溶液 对 侧向测井 显示值 的影 响 最小。 聚合 物溶液 对 油层 Pn 的 影 响 较 小 ，不 大 于 l 52 O ％ 用聚合 物溶液洗 井 时侧 向测 井 测深 曲线 的解 释与采用泥浆钻井的解释 相似 ，即 P 和 P B差别 不大 时 ，取 决 于 电极 系长度 的 变 化曲线与 双 质介质 模 型相符 图 l B 。当 P 值升 高时 ，渗入 带开 始对 短 电极 系显示值 有 影响 ，并且 值越高 ，渗入 带越 深。这在典 型 曲线 的计算 曲线 与符合 无渗 入介质 的模型 曲线 图 L Ⅱ 的差别上 可反 映出来 。所研究 模型的优 点是 ，渗淤 带 较薄 的 4 m 电极 系 显 示值 ，实 际上 与地层单 位电阻相 符 对于 适 合 实 际 条 件 的 油 层 模 型 P O． 0 5 1 ． 5 Om- I ] 71 ，h52 0 ram ，聚合物 渗 淤薄层对梯 度 电极 系显示值 的影 响 最小 。在 这些条件下 ，侧 向测 深 曲线 的解 释 与双层 曲 线 图 I ． ． e 的解 释相 似 P ． L ． 5 Ore m 时 ，聚合物薄 层开 始产 生影 响 ，并随 着聚合 物溶渗入油层深度 的加 大而 增大 。 因此 ，电测资料 的解释 与钻 井工艺有关 。 采用地 层水制 备 的聚合 物溶 液 时 ，渗淤 带 实 际上对电测法 显示值 没有影晌 。在此条 件下 解释 电测资 料 时 ，只要 求校 正 井 的影响 采 用淡水聚合 物溶液 时 ，必须考 虑 到渗 透带对 含水层 电测 显示值 的影 响很 ，并且 比梯度 电极系显示值的影响大得 多。 维普资讯 国外钻井技术 第 l 4卷1 9 鲫 年第 4期 面 B l qn 5 I 重 ， 5， 6 四 ；困 0 5 1 0 1 5 2 0 1 1 0 ‘ l ● 3 4 5 I‘ l D 5 1 0 1 5 2 0 p l】 0 M H ． ● 图 l 聚合物 溶液 对侧 向测 井 B K一3 a 、6 和 侧 向测井 侧探 B H3 B r a e 方 法示 值 的影 响 a B 水 层 秆e 一油 层 ， O． 0 B Or n - 仲；肿一 P l 5 Om- r m 1 、2 、3 、4、5 、6 、7 、8分别 为 h 0 ． 5、1 0、2 0、3 0 、5 0 、5 4和 【 6 2 r n m 为 查 明聚 合物溶 液对 实际条件 下测井 显 示值 的影 响 ，对 地 层 单 位 电 阻 和孔 隙 率 I n 进行 了统计分析 。孔 隙率是 根据阿尔 兰油 田 Ka m p o n O R C A b C K沉 积 产层 的 中子伽 马 测井 H兀 和侧 向测井 确定的 。研 究 井数 约 2 0 0口。根据地 球物 理测井 得 出的 结论 是 原始信息 。分 析时只 研究 了对 生产 有益 的产 层。KI 1 2 、K I I 3 、K 层 最具 代 表 性 ，这 些 1 0 9 D 5 0 7 0 9 D N． ． - 3 7 N⋯ 4 8 层 的信息 已被 用来建 立地层 矿化 水 制备 的泥 浆和 聚合 物溶 液钻 开 生产层 的 和 K 曲线 图 。 由所获得 的 结 果 图 2 可 见 ，在 此 研 究 条件下 发现 和 吻合 很 好 这 表 明 巴 什科 尔斯坦 所采用的聚合物溶液 的配方不 同 ， 也证 明采 用 电测法 和 中子 测 井法 能够 定 量评 价油 层含油饱和度和孔隙度 。 0 3 0 2 D 1 0 1 0 3 0 5 0 7 0 9 0 N 6 9 N 1 3 0 N 1 0 9 N l 6 2 图 2 泥浆和聚合物溶液蹴井钻井产层 的 } a 、6 、 和 K r arKI t 2 ，6 -- KI 1 3 ；B 、r Kr L层 。 根 据用 聚合 物溶 液和 泥 浆 图 2钻 BH “区某些井 的情况 e 参数的分布 针对 巴什科 尔斯坦 曲型沉 3 1 4 3 2 L 0 维普资讯 4l 积 层 研 制 的 工 艺 ， 用 F HHT E T I方 法 对 测 井 资料进 行定 量解释 。综合方法 包括 井径测量 、 伽 马和 中子一伽 马测井 、声 渡 测井 和测 向测 井 。 0 8 O． B E E 0 4 0 ． 8 m 6 0 ． 4 ／ ／ P n n o壹 ／ ． ／ 。 ／ 田 3 BⅡ WK区采 用 聚合物 溶 液 Kn n ． P ．K B f 1 ． P 和 泥浆 Kn n ． P ，KB Ⅱ ． P 钻 穿的 邻井 的孔 隙 度 a 1 和 含水 饱 和度【 6 的 比较 1 、2、3 、4、5 一 分别 为油层 盯 、I 、 KFI 5 l ⅡL 为研究溶 液对测井方法显示值 的影响， 对三肘相 邻井 的 测井资 料进 行 了处理 。这 些 井 中 采 用 聚 合 物 溶 液 钻 的 井 有 1 3 5 8 9和 1 3 5 8 5号 井 ；采 用 泥 浆 的并 有 1 3 5 2 2、1 3 5 8 7 和 1 3 5 2 3号井 。综合 定 量处理 测井 资料 获 得 的总孔 隙度 和 含水饱 和 系数 K ，定 为被 比较的参数。 比较处理 了 Kn2 、K1 7 3 、KⅡ} 、 K 层 。图 3 a 、6给 出了 和 的 比较 结 果 。 由解释 结果 可见 ，被 比较 层 的 K 值 变 化范围为 5 ％，而 值 的误 差更大 ，为 1 0 1 5 ％。用聚合物溶 液钻井观察到的含水饱 和度 ， 比采用泥 浆 的井较 高。但 是 含水饱 和 系数 K 上升时 ，聚台 物 溶液 使 P Ⅱ显著 降低 的结 论是没有根据的 。从油井生产结果 可知 ， 产层 含水 饱和 度 在平 面上有 变 化。若在 采 用 聚台 物 溶 液 所 钻 的 井 中 只 有 一 个 层 生 产 1 3 5 2 1 、1 3 5 8 9号 井 的 KⅡ ， l 3 5 8号 井 的 ／ ／ ／ ／ 4 ／ ／ I／ ／ 。。 P O 0 _ ／ j 1 2 售8 主 4 0 4 8 ，H ， 亡 y T ／ ／ ／ ／ l／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ； 0 。 图 4采 用聚 合物 溶液 Q ，Q 和泥 浆 ，Q 钻 开 油层 的产 承 力 a 和 产油 量 6 的 比较 1 一 l 1 一 ⋯l v Nt 2 】 油目 21 t 1l v抽居 N t 1 K几 j ，那 么 用泥 浆 所钻 的 1 3 5 8 7 、1 3 5 2 3号 井的产层 KU2 、K兀3 、Kr L、都 有较 高 的产 能。所 有信 息 表 明，采 用 聚台 物溶 液钻 开 的 0 圆 维普资讯 4 2 国外钻 井技术 第 l 4卷1 9 9 9卑第 4期 油层 含水 饱 和 度较 高 ，这 取 决 于 地 质条 件 。 K 0 ． 4的 产层 Kr I 3和 Kr 1 4中所 研 究参 数 的联系十分紧密 根 据阿 尔 兰油 田 B I T c k区油 井 的生 产结 果 ，对采用聚合 物溶液 和 泥浆 钻井油 层 的 产 油量 QH和 产水 量 QB 做 了统计分析 。研究 油 井生产结果的主要困难是几个 产层混合 生产 ， 产层 的数 量和 它们 的混 合具有 不稳 定 性。结 果与约 2 0 0 0口井 中仅 有限 的井 生 产 条件 相 似 比较平均 日产 油和 日产水 量 时 ，根 据最 初几个 月的生 产结 果 ，未 查 明泥 浆类 型 对油 层储集性 质的影响 图 4 结论 1 ． 分 析采用不同溶液 钻开碳 酸盐 岩地层 获得的测井 资料 时 ，未发 现 聚台 物 溶液 对 测 得的地质参数 的影 响。 2 ．由聚合物钻井液 中获得 的测井 资料 的 解释方法 ，与用泥 浆的测 井资料 解释 方 法设 有本质差别 只是 电测 资料解 释 可能要 求 考 虑渗淤带和渗淤带性质 。 3 ． 利用高矿化度地层 水制 备的聚 合物 钻 井液 ，是采用 电测 法 的有利 条件 。单位 电阻 低 0． 0 50． 0 8 Ore I ／ 1 的较 薄 渗 淤 带 ，实 际上对测量 的 电阻没有 影响 在 此情 况 下 电 测法 BK、B K3 显 示值 反映 地层 的单位 电 阻 ，这证 明 前 获得 的关 于 聚合 物钻 井液 对 测 井 显示值影响的研究结论 是正确 的。 4． 由于获得聚合物 的工 艺不 同 ，所 以不 同聚 台物 内含有浓度 为 1 OI 3 级 的不 可控混 合 物 ，这可能引起孔 隙度提高 12 ％。这 便是 由 中子 伽马测 井确 定孔 隙度 时可 能产生 的系 统误 差。这类误差可通过相应 校正来避 免。 5 ． 聚合 物 钻 井液 可 确保 井 筒 的稳 定 性 ． 提高 用泥浆 易 冲刷和破 坏 的泥岩 和裂缝 岩 层 段的测井 AK、F F K的信息 量 但 是这 些条件 下 由于 储层 无 渗滤泥 饼 ，缺少 高 质量 的储层标 志 ，这 时 划分 储 层 必须 根 据 K K m 的极 限值 进 行 ，这样 对 定量评 价 储层 增 加 了 难 度 6 ．比较用普通 泥浆 和 聚合物溶 液钻 开储 层的特征 ，能 反 映油 田地 质构 造 的特 点。 被 比较 参数间 有差 别是 因为油 层储集 性质 变化 很 大和平面饱 和 度变 化大 ，这一 特征 在碳 酸 盐岩剖 面比陆相 剖面更明显 。 7 ．巴什科尔斯坦地 区 采用聚 合物溶 液钻 开碳酸盐岩地层 时 ，储集 性质没有 变差 。 译 自 He p T n n o e x∞H c M 七 。 1 99 8． N0 6 上接 第 4 7页 结论 1 ． 保持 钻 柱失 效 的低 风 险性 是 困难 的。 因为事 实上 ，这要 有 为不 同公 司工作 的 不 同 学科技术人员在长时期 内才能 完成 。 2 ． 互 利合 作关系在成 功的钻 柱管理 中是 必 不 可 少 的 。 3． 在勘探 钻井项 目上 ，一根 钻杆柱 的 平 均费用趋向于增多 。 4 ． 在钻机作业过程 中 ，改善钻 柱 的检测 与处理工作有助 于保护 现有的钻柱部 件 5． 可把 一些能提高 经济 效益 的方法用 于 购买钻 柱的详 细说 明 中 ，以改 善 钻具 的性 能 同 A PI 最低要求 相 比 。 译 自 S PE 3 9 3 2 5 维普资讯