水平井录井技术难点与对策分析.pdf

Chenmical Intermediate 当代化工研究 148百家争鸣201607 水平井录井技术难点与对策分析 ＯＯ 张明明ＯＯＯ史建国 （延长油田股份有限公司吴起采油厂ＯＯ陕西ＯＯ717600） 摘要随着时代的进步与发展，人类对于能源的需求日益增加，其中，石油作为能源产业中的重要组成部分发展非常迅速。然而，随着 油田开发时间的推移，石油开采的条件和对象发生重大的变化，大部分常规的生产井产液量不断地下降，严重者甚至出现停产的状况， 此时水平井为石油开采指明了新的方向，进一步地提升油气田的开采效率。但是，受到水平井特殊性质的影响，水平井的录井过程之中存在 一定的难度，本文主要对水平井的录井技术难点加以分析与探讨，相应地提出解决的对策，对水平井录井技术的发展具有重要的指导意义。 关键词水平井；录井技术；难点；对策；分析 中图分类号TE 文献标识码A Difficulties and Countermeasure Analysis of Horizontal Well Logging Technology Zhang Mingming, Shi Jianguo （Wuqi Oil Extraction Plant of Yanchang Oilfield co., LTD. Shanxi, 717600） AbstractAs the progress and development of the times, human’s demand for energy is increasing, among that, the petroleum as an importan t part of the energy industry, is developing very quickly. However, with the development of oil field exploitation,the condition and objects of oil explora tion have great changes, and most of the produced fluid of conventional production well continuously decrease, even the serious situation of productio n creasing appears. At this point, the horizontal well pointed out the new direction for oil exploitation and it further enhances the efficiency of oil and gas field exploration. However, affected by the special features of horizontal well, the logging process of horizontal well has certain difficulty.This art icle mainly analyzes and discusses the difficulties of horizontal well logging technology, and accordingly puts forward the countermeasures, which ha s important guiding significance for the development of horizontal well logging technology. Key wordshorizontal well；logging technology；difficulties；countermeasure；analysis 一、水平井钻井基本概述 所谓水平井指的是井斜角已经达到86度之上，而且与 目的层会水平延伸一定距离的井，其中，水平井可以划分为 以下几种类型，分别是第一，长半径井；第二，中半径 井；第三，短半径井。由于受到井斜角的影响，导致在水平 段以及造斜段发生岩屑录井失真的问题，给录井工作带来极 大的不便。 二、水平井录井存在的几点技术难点 由于水平井存在较大的井斜角，就录井来说，较常规 井存在较大的不同，具体而言，表现为以下几个方面，分别 是第一，垂深的对比；第二，岩屑的识别等，在施工的现 场看，水平井录井的难点具体体现在以下方面 1.识别岩屑困难 在进行钻井的过程之中，水平井受到自身特征的影响， 在运用PDC的钻头实施钻井的过程中，原本破碎的岩屑较为 细小，钻具在大斜度井段以及水平的井段，基本上需要躺在 下井壁之上。为此，在下井壁的钻井液环空返速度较低，然 而，在返出的过程中，钻头破碎的岩屑会在下井壁发生沉积， 而且多次与钻具发生碰撞，则会打磨岩屑至更加的细小。 此外，在垂直地层压力状况下，水平井的井段，部分的 井壁会出现剥落，从上述三个因素来说，在捞取岩屑样品的 过程之中，一方面会出现岩屑过于细小的问题，另一方面出 现假岩屑的状况，加大录井工作人员识别岩屑的困难，严重 者会存在假岩屑，不仅加大现场地质录井施工人员鉴别岩性 的难度，而且给录井人员对地质层位进行准确地判断带来较 大的困难。 2.气测录井的难点 在录井的过程中，气测录井占据重要地位，然而，在 进行水平井录井的过程中，气测录井则会受到诸多因素的影 响，尤其会受到来自于钻井液药品的影响，探究其原因可以 知道，主要是由于在进行水平井施工的过程中，施工人员将 数量巨大的有机质润滑剂加入至水平井钻井液之中，不仅可 以降低施工的摩擦阻力，而且可以降低旋转扭矩，对于一部 分的特殊工艺井，则会运用油基钻井液。 然而，在实施气测录井的过程中，全烃测量曲线由于 受到有机质润滑剂以及钻井液的影响而发生异常的状况，导 致录井人员在进行录井的过程之中，对于地层的油气层的全 烃难以准确地分辨，或者是将有机质润滑剂加入至钻井液之 中，从而促使全烃峰值曲线的形成，由此一来，则会使得显 示小的油气层漏失，导致录井全烃测量丧失原本的意义。 3.荧光录井的难点问题 在录井工程之中，荧光录井属于重要内容，其中，在 进行水平录井的过程中，受到岩屑返出速度过慢的影响，导 致井壁以及钻井工作将岩屑打磨地过于细小，由此在实施荧 光录井的过程之中，返出地面的岩屑损失严重。由此一来， 在实施荧光照射的过程之中，将会损失较多的荧光，甚至会 弱化油气显示，导致油气藏的定级困难。 4.无法清楚判断岩屑迟到时间 在实施录井的过程中，地层垂直深度的对比，会受到 岩屑质量好坏的影响，其中，岩屑的迟到时间与岩屑质量的 好坏息息相关，探究其原因可以知道，在水平井施工的过程 中，由于将岩屑打磨过细，加之下井壁的流速过慢，较之与 正常的岩屑迟到时间，部分的岩屑的实际迟到时间过长，导 致无法准确地判断岩屑的迟到时间。与此同时，岩屑床容易 149百家争鸣 Chenmical Intermediate 当代化工研究 201607 在大斜度以及水平井段中形成，这就需要开展定期的短起下 钻作业，在钻井的过程之中，短起下钻刮削井壁的砂子会随 着钻井液循环至地面，从而加大了岩屑判断的难度。 5.可钻性质的不匹配 在直井进行录井的施工过程之中，钻时录井不仅可以反 映出井下岩石的可钻性，而且可以反映出井下岩石的岩性。 然而，在进行水平井录井的过程中，受到井斜角度的影响， 导致录井的钻时无法真实地反映出地层岩性的可钻性，主要 是由于在实施水平井录井的过程之中，需要采取定向钻井以 及复合钻井相互结合的方式。在统一的地层以及岩性的状况 下，定向钻井受到摩擦阻力的影响，常常会出现井壁托压的 状况。在相同的施工钻井参数的状况下，较之于复合钻井的 机械钻速，定向钻井的机械钻速较低，导致在进行录井钻的 过程中，无法将地层的可钻性真实地反映出来，从而加大了 钻时录井的难度。 6.钻时的资料缺乏足够的真实性 在进行水平井的钻进的过程之中，由于钻井器易于与井 壁贴近，同时稳定器同样会和井壁的四周发生接触，一部分 的钻压将会对井壁造成压力，从而使得传递至钻头之上的压 力减少，则会增加钻时。然而，水平井还需要造斜、增斜以 及降斜等，应当对工程参数加以适当地调整，如钻压、转 盘参数、排量等，而且钻时无法对地层的可钻性以及其它情 况进行准确的反映。 三、水平井的录井技术的措施 1.岩屑录井的对策 在进行水平井的施工工作中，使用PDC钻头，一方面可 以提升机械的钻速，另一方面可以缩短钻井周期，而且破碎 的岩屑非常细腻，加之在上返的过程中进行打磨，则会显得 岩屑颗粒更加细小，加大岩屑录井的困难，这就要求录井人 员相应地改进岩屑录井的捞取砂岩的方式，满足水平井岩屑 录井的要求，由此可以解决上述存在的问题。 在经过改进的取样方式，针对于砂子较多的状况下，则 应用垂直取样的方式，从而为砂子样品的准确性以及齐全性 提供重要保障。针对于砂子较少的状况下，则需要直接地将 取样的砂框放置于振动筛的出砂口位置，确保砂样取样的准 确性，此外，在鉴定砂子样品的过程中，应当对施工区块邻 井的地层情况加以充分的对比了解，根据钻井的施工技术参 数，对地层以及标志层进行准确地划分，由此对引起地层岩 性发生变化的因素加以准确地辨别，辨别是地层变化所引起 的，还是工程施工参数所引起的，从而对地层言行进行准确 地判断。 2.气测录井的技术对策 由于在进行水平井施工的过程中，有机质的润滑剂进入 钻井液之中，导致录井气测的显示出现异常状况，尤其是难 以判断同时出现的有机质气测以及地层的气测。为此，作为 一名合格的地质录井工作人员，不仅需要丰富的地质知识， 而且需要现场录井施工的实践水平。因此，在进行现场录井 施工的过程中，有机质气测显示在经过一个周期的循环之后 便会消失，然而，一旦面临地层强烈的显示状况时，通常需 要经历几个周期的循环，才可以恢复至平稳，导致气测全烃 基值升高。 3.岩屑录井与气测录井的互补 气测录井的方式的应用，有利于发现与评价油气。将油 基钻井液应用于水平钻井之中，会促使气测全烃基值升高， 然而基值则相对来说比较稳定，在还未进入至目的层前，可 以将基值作为整体的气测基值，然而，无论在钻井液之中 添加何种有机物质，在经过充分的循环均匀之后，组分之中 的甲烷等轻组分都将会有所降低，甚至会消失。一旦甲烷以 及乙烷等轻组分在水平钻井之中升高，则可以判断已经进入 至油气层。在进行综合分析的过程中，需要借助岩屑荧光实 验，从而证实气测异常，由气测异常而使得岩屑荧光实验更 具有针对性，通过对两者进行综合分析，由此可以落实油气 显示的状况。 4.荧光录井的技术对策 荧光录井技术与气测录井技术在钻井过程中占据同等重 要地位。因此，在实施水平井施工的过程中，通常需要将含 有有机质的润滑物质加入至钻井液中，一方面可以降低摩擦 阻力，另一方面可以降低施工的扭矩。为此，常规的荧光录 井无法满足水平录井的需求，这就要求录井人员采用定量荧 光录井技术。其中，所谓定量荧光录井技术指的是通过应用 检测溶液，从而萃取出砂岩样本，具有较高的检测精度，即 使是在岩屑样品之中含有少量油气的状况下，同样可以检测 出结果，成为现阶段广泛使用的油气显示识别技术。 5.岩屑迟到时间的准确计算 水平井由于存在井斜角，从而使得岩屑运移方式发生重 大改变。由于迟到时间缺乏准确性，则需要改进现有的迟到 时间，其中，录井仪器所能够计算的迟到时间仅仅属于一个 理论值，然而，在实际过程中，还是会受到以下几个方面因 素的影响，如钻井液排量、井眼尺寸等，这就需要对迟到 时间进行加密测量，对录井仪器进行不断地修正，由此保障 捞取砂岩的迟到时间的准确性。 6.应用地质导向录井技术 在进行水平井录井的过程中，同时需要应用地质导向 录井技术，其中，地质导向录井技术指的是在着陆之前，结 合LWD的随钻测井曲线，根据录井的综合性的参数对比分 析邻井地层，从而对地层的垂深、岩性等特点进行准确地判 断。在完成着陆之后，结合伽马以及电阻率等特点，根据录 井的岩屑砂样，从而对于是否沿着油层方向进行钻进作出准 确的判断，由此达到对水平井进行施工的目标。 结语 综上所述，录井工程这一重要技术，对于发现油气层 具有重要作用，录井工程在实施水平钻探的过程之中发挥着 巨大的作用。作为一名优秀的录井地质施工人员，不仅需要 丰富与完善地质理论体系，而且需要具备丰富的现场施工经 验，从而在进行水平井录井的过程之中，可以根据岩性、荧 光、气测以及钻时等录井参数，通过水平井地质导向技术的 应用，由此对地层特点进行准确地判断，同时及时地做好工 程预报，为水平井能够准确地入靶提供重要保证，并且可以 沿着油气层进行穿行，以此可以增加砂岩的钻遇率。 参考文献 [1]经俭波.浅谈水平井录井技术难点与发展趋势[J].中国石油和化工 标准与质量,2013451. [2]刘佩波.水平井录井技术难点与对策分析[J].西部探矿工程,2016, 0623-24. 【作者简介】张明明（1987～），男，延长油田股份有限公司吴起采油厂，研究方向石油开发地质。史建国（1985～），男，延 长油田股份有限责任公司吴起采油厂，研究方向石油开发地质。