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摘 要: 本文探讨了水平井的岩屑录井特点主要是水平井横向上地层、构造变化较大,岩屑返出混杂,岩屑代表性变差,实测迟到时间不准,水平井混油条件下,造成真假油气显示识别困难,工程参数的参考价值降低五个方面,提出了水平井岩屑录井对策,主要是岩屑录取要准确,岩屑描述方法的改进等措施,从而保证我们岩屑录井资料的真实、准确。
关键词: 水平井;岩屑;录井;准确描述
【中图分类号】 TE142 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)12-0192-01
油田勘探和开发中探井和水平井都必须依靠系统的岩屑录井来建立钻遇地层的岩性剖面,以便为钻探过程中目的层位的判断、井身轨迹和中靶情况的监控、油气水层的解释等方面提供地质依据。但由于水平井钻井工艺的特殊性,给岩屑录井工作带来了很多困难,使得直井的岩屑录井方法在水平井钻探中不能完全适用,须做进一步完善和改进。
一、水平井的岩屑录井特点
水平井由于受到其自身井深结构和井眼轨迹的影响,在岩屑录井方面,相比于传统的直井录井,有以下五个主要特点:
1、水平井横向上地层、构造变化较大。由于水平井目的层横向上分布广,目的层的厚度、储集层物性、空间展布特征存在较大的差异,特别在对比标志层不明显的情况下或者地层存在倾角时,往往会造成目的层的判断把握不准确。
2、岩屑返出混杂。我们在井口捞取的岩屑多为前端岩屑与井底岩屑的混合物。在直井段,钻井液流动向上的举力与其悬浮力之和可以克服巖屑向下的重力,将岩屑带出井口。而在大斜度井段或水平井段,钻井液流动向上举力减少,岩屑在自身重力作用下必然下沉形成岩屑床,岩屑的搬运方式不再像直井中照悬浮搬运、依次返出,而是随岩屑床一起跃迁前移。
3、岩屑代表性变差,实测迟到时间不准。为了提高钻井速度,水平井施工大都采用PDC钻头加高压喷射技术,这就导致破碎岩屑颗粒变得非常细小,甚至呈粉末状。另外,由于驱动螺杆在井内高速旋转,一方面对岩屑进行二次碾磨使岩屑变得更加细碎。另一方面,容易形成旋流,使悬浮在钻井液中的岩屑在螺杆周围反复循环,这不但影响了岩屑的返出,而且在实测岩屑迟到时间的过程中,造成了指示物返出的严重滞后,从而严重影响了岩屑录井的准确性。
4、水平井混油条件下,造成真假油气显示识别困难。水平井造斜过程中,为了减少井下钻具与井壁之间的磨擦系数,降低钻具“摩阻”往往要使用有机钻井液或混油泥浆,混油随钻,这样一方面容易造成气测基值的整体升高,削弱了气测参数对岩屑描述的参考价值。另一方面,混入的油会直接污染岩屑,造成真假油气显示的识别困难。
5、工程参数的参考价值降低。在水平井的钻进过程中,钻具易紧帖井壁,稳定器基本与井壁四周接触,使得部分钻压施加在井壁上,传至钻头上的钻压减少,钻时相对明显升高,同时为满足造斜、增斜、降斜等定向施工的需要,时常要进行钻压、转盘转数和排量等工程参数的调整,已难以真实的反映地层的可钻性。
二、水平井岩屑录井对策
1、岩屑录取要准确。
录取岩屑是一个比较复杂的工作,所以在施工的时侯,首先可以按照处理直井的程序进行各项工作,然后要考虑钻井参数的变化幅度、水平井斜角增加大小等因素,应用到实际的工作中的时候,必须密实测量岩屑的下降以及上返时间。条件允许有综合录井仪的话,可以利用它捞取岩屑的时候,反复计量实测迟到时间,及时修正上返时间。此外,在录井过程中,还需要密切注意钻具的活动情况,这样便于在描述岩屑录取工作时,有效的综合各方面情况,排除假象,使得计算结果尽可能准确。
2、岩屑描述方法的改进。
在进行直井岩屑描述的工作时,需要了解划分岩性界限的原则:每一个井段不一定能返出此段的岩屑;如果钻具持续在该岩层工作的话,此阶段的岩屑百分含量也不一定会明显增加;如果结束该岩层的工作,其阶段的岩屑百分含量也并不一定开始减少。所以,对岩屑的描述,必须考虑相应钻井参数的变化,还要考虑引起岩屑成分改变的原因等,对于这些一系列的问题,工作人员要做到任劳任怨,一丝不苟,这样才能提高岩屑描述的精确度。
水平井由于岩屑床的存在,使常规描述原则不完全适用。因此,在描述岩屑时,要参考钻井参数的变化分析岩屑成分变化是由岩层变化引起的还是由岩屑床的形成或破坏造成的,实际中要做到有效区分,需要大量细致深入的工作。如果在钻进中某一井段内钻具活动不频繁,常规描述方法的分层原则在岩屑描述时也基本适用;反之,则应综合钻时或其他录井资料,以使岩屑描述尽可能符合实际地层情况。尽管钻时资料由于钻井参数的变化会出现“失真”,如果某段地层钻进时钻井参数相对稳定,而在该段地层的岩屑未返出井口时频繁活动过钻具,那末在描述该段地层的岩屑时,就应重点参考钻时资料分层,再从附近几包岩屑中找出相对应的岩性定名,即“钻时分层,岩屑定名”。通过多口井实钻资料的分析应用,初步得出这样的结论:在水平段和稳斜段钻时符合较好,而在造斜段符合不好,岩屑描述时必须根据钻时参数的变化情况分段使用。如果水平井使用综合录井仪录井,岩屑描述时应用dc指数曲线也可有效地进行分层。实践证明,在同一个钻头钻进的井段内,可以不考虑钻井参数的变化,直接用dc指数划分砂泥岩层,数值标准统一,容易掌握,上下可对比性较强。另外,扭矩曲线也可应用于辅助判断岩性,具体描述时可灵活应用。
三、结束语
综上所述,水平井由于其井深、井眼轨迹的特殊性,对我们的岩屑录井工作提出了新的要求。对水平井岩屑录井的特点,岩屑录井过程中的影响因素,进行科学的分析。同时,还要在现场实际工作中不断积累经验,总结方法,以保证我们岩屑录井资料的真实、准确。
参考文献
[1] 韩婉琳.水平井岩屑录井的影响因素及对策[J].油气地质与采收率. 2002-08-25.
[2] 陈斌.水平井岩屑录井的影响因素分析及对策探索[J].内蒙古石油化工. 2011-05-30 .
关键词: 水平井;岩屑;录井;准确描述
【中图分类号】 TE142 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)12-0192-01
油田勘探和开发中探井和水平井都必须依靠系统的岩屑录井来建立钻遇地层的岩性剖面,以便为钻探过程中目的层位的判断、井身轨迹和中靶情况的监控、油气水层的解释等方面提供地质依据。但由于水平井钻井工艺的特殊性,给岩屑录井工作带来了很多困难,使得直井的岩屑录井方法在水平井钻探中不能完全适用,须做进一步完善和改进。
一、水平井的岩屑录井特点
水平井由于受到其自身井深结构和井眼轨迹的影响,在岩屑录井方面,相比于传统的直井录井,有以下五个主要特点:
1、水平井横向上地层、构造变化较大。由于水平井目的层横向上分布广,目的层的厚度、储集层物性、空间展布特征存在较大的差异,特别在对比标志层不明显的情况下或者地层存在倾角时,往往会造成目的层的判断把握不准确。
2、岩屑返出混杂。我们在井口捞取的岩屑多为前端岩屑与井底岩屑的混合物。在直井段,钻井液流动向上的举力与其悬浮力之和可以克服巖屑向下的重力,将岩屑带出井口。而在大斜度井段或水平井段,钻井液流动向上举力减少,岩屑在自身重力作用下必然下沉形成岩屑床,岩屑的搬运方式不再像直井中照悬浮搬运、依次返出,而是随岩屑床一起跃迁前移。
3、岩屑代表性变差,实测迟到时间不准。为了提高钻井速度,水平井施工大都采用PDC钻头加高压喷射技术,这就导致破碎岩屑颗粒变得非常细小,甚至呈粉末状。另外,由于驱动螺杆在井内高速旋转,一方面对岩屑进行二次碾磨使岩屑变得更加细碎。另一方面,容易形成旋流,使悬浮在钻井液中的岩屑在螺杆周围反复循环,这不但影响了岩屑的返出,而且在实测岩屑迟到时间的过程中,造成了指示物返出的严重滞后,从而严重影响了岩屑录井的准确性。
4、水平井混油条件下,造成真假油气显示识别困难。水平井造斜过程中,为了减少井下钻具与井壁之间的磨擦系数,降低钻具“摩阻”往往要使用有机钻井液或混油泥浆,混油随钻,这样一方面容易造成气测基值的整体升高,削弱了气测参数对岩屑描述的参考价值。另一方面,混入的油会直接污染岩屑,造成真假油气显示的识别困难。
5、工程参数的参考价值降低。在水平井的钻进过程中,钻具易紧帖井壁,稳定器基本与井壁四周接触,使得部分钻压施加在井壁上,传至钻头上的钻压减少,钻时相对明显升高,同时为满足造斜、增斜、降斜等定向施工的需要,时常要进行钻压、转盘转数和排量等工程参数的调整,已难以真实的反映地层的可钻性。
二、水平井岩屑录井对策
1、岩屑录取要准确。
录取岩屑是一个比较复杂的工作,所以在施工的时侯,首先可以按照处理直井的程序进行各项工作,然后要考虑钻井参数的变化幅度、水平井斜角增加大小等因素,应用到实际的工作中的时候,必须密实测量岩屑的下降以及上返时间。条件允许有综合录井仪的话,可以利用它捞取岩屑的时候,反复计量实测迟到时间,及时修正上返时间。此外,在录井过程中,还需要密切注意钻具的活动情况,这样便于在描述岩屑录取工作时,有效的综合各方面情况,排除假象,使得计算结果尽可能准确。
2、岩屑描述方法的改进。
在进行直井岩屑描述的工作时,需要了解划分岩性界限的原则:每一个井段不一定能返出此段的岩屑;如果钻具持续在该岩层工作的话,此阶段的岩屑百分含量也不一定会明显增加;如果结束该岩层的工作,其阶段的岩屑百分含量也并不一定开始减少。所以,对岩屑的描述,必须考虑相应钻井参数的变化,还要考虑引起岩屑成分改变的原因等,对于这些一系列的问题,工作人员要做到任劳任怨,一丝不苟,这样才能提高岩屑描述的精确度。
水平井由于岩屑床的存在,使常规描述原则不完全适用。因此,在描述岩屑时,要参考钻井参数的变化分析岩屑成分变化是由岩层变化引起的还是由岩屑床的形成或破坏造成的,实际中要做到有效区分,需要大量细致深入的工作。如果在钻进中某一井段内钻具活动不频繁,常规描述方法的分层原则在岩屑描述时也基本适用;反之,则应综合钻时或其他录井资料,以使岩屑描述尽可能符合实际地层情况。尽管钻时资料由于钻井参数的变化会出现“失真”,如果某段地层钻进时钻井参数相对稳定,而在该段地层的岩屑未返出井口时频繁活动过钻具,那末在描述该段地层的岩屑时,就应重点参考钻时资料分层,再从附近几包岩屑中找出相对应的岩性定名,即“钻时分层,岩屑定名”。通过多口井实钻资料的分析应用,初步得出这样的结论:在水平段和稳斜段钻时符合较好,而在造斜段符合不好,岩屑描述时必须根据钻时参数的变化情况分段使用。如果水平井使用综合录井仪录井,岩屑描述时应用dc指数曲线也可有效地进行分层。实践证明,在同一个钻头钻进的井段内,可以不考虑钻井参数的变化,直接用dc指数划分砂泥岩层,数值标准统一,容易掌握,上下可对比性较强。另外,扭矩曲线也可应用于辅助判断岩性,具体描述时可灵活应用。
三、结束语
综上所述,水平井由于其井深、井眼轨迹的特殊性,对我们的岩屑录井工作提出了新的要求。对水平井岩屑录井的特点,岩屑录井过程中的影响因素,进行科学的分析。同时,还要在现场实际工作中不断积累经验,总结方法,以保证我们岩屑录井资料的真实、准确。
参考文献
[1] 韩婉琳.水平井岩屑录井的影响因素及对策[J].油气地质与采收率. 2002-08-25.
[2] 陈斌.水平井岩屑录井的影响因素分析及对策探索[J].内蒙古石油化工. 2011-05-30 .