綜合錄井在生產(chǎn)中的應(yīng)用和發(fā)展

1、.：.；綜合錄井在消費(fèi)中的運(yùn)用和開(kāi)展時(shí)間：2007-10-01 10:12:27來(lái)源：石油科技論壇李紹芹 姜春來(lái) 摘 要：綜合錄井是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，它不僅是判別地層巖性、發(fā)現(xiàn)油氣層的有力工具，也是預(yù)防和防止鉆井工程事故的武器。這些年來(lái)，隨著鉆井工藝技術(shù)的提高和開(kāi)展，為之配套效力的綜合錄井技術(shù)，其功能也向前大大延伸，在指點(diǎn)鉆聰明井、智能井、程度井方面發(fā)揚(yáng)了越來(lái)越明顯和重要的作用。關(guān)鍵詞：綜合錄井預(yù)防事故地質(zhì)導(dǎo)向 遼河油田的勘探和開(kāi)發(fā)曾經(jīng)進(jìn)入中后期。受復(fù)雜多變的地質(zhì)條件的影響以及注水采油工藝的制約，鉆井過(guò)程遇到許多復(fù)雜的井下情況，如何確保平安？“低、深、難、稠、小的油田地質(zhì)特點(diǎn)，如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)和實(shí)時(shí)

2、評(píng)價(jià)？大規(guī)模的實(shí)施程度井開(kāi)發(fā)，如何有效控制井眼軌跡，保證在油氣層鉆進(jìn)？這些都是遼河油田當(dāng)前勘探開(kāi)發(fā)迫切需求處理的問(wèn)題。綜合錄井技術(shù)是一項(xiàng)比較成熟的錄井技術(shù)，它是多學(xué)科、綜合性較強(qiáng)的運(yùn)用技術(shù)。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)可以快速獲得各項(xiàng)井下參數(shù)，對(duì)平安鉆井、實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)儲(chǔ)層提供了手段。該項(xiàng)技術(shù)在遼河油田得到了廣泛的運(yùn)用，并獲得了非常好的效果。 一、綜合錄井是確保平安鉆井的工具鉆井是一項(xiàng)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的工程，存在著大量的模糊性、隨機(jī)性及不確定性1。綜合錄井是多學(xué)科、多技術(shù)集成的高科技的產(chǎn)物，它可以提供大量的工程信息，分析判別鉆井施工過(guò)程中地面、井下各類(lèi)設(shè)備的任務(wù)形狀，科學(xué)指點(diǎn)鉆井，及時(shí)預(yù)告事故隱患，防止事故的發(fā)生，提

3、高鉆井速度，縮短鉆井周期，降低鉆井本錢(qián)。1監(jiān)測(cè)鉆具扭矩參數(shù)，判別鉆頭運(yùn)用情況監(jiān)測(cè)鉆具扭矩參數(shù)，分析其變化情況，是一個(gè)評(píng)價(jià)鉆頭運(yùn)用壽命、防止井下鉆井事故的非常重要的方法。經(jīng)過(guò)分析扭矩曲線變化特點(diǎn)，可以為認(rèn)識(shí)井下情況提供有意義的信息。我們把鉆頭下井運(yùn)用劃分為三個(gè)階段，各階段的情況是：第一階段，牙輪鉆頭下井任務(wù)初期，扭矩曲線平滑均勻、低頻低幅。初期，鉆頭細(xì)微有規(guī)律地跳動(dòng)，鉆具細(xì)微粘滑，構(gòu)成均勻扭矩直線。這個(gè)階段可以正常鉆進(jìn)。第二階段，鉆頭運(yùn)用中期，曲線振幅較大，曲線毛刺、尖峰擺幅增多，且多呈對(duì)稱(chēng)分布。這個(gè)階段由于牙輪鉆頭的牙齒磨蝕，鉆具振動(dòng)，導(dǎo)致鉆頭過(guò)早受損，鉆桿疲勞，鉆頭騰躍加劇從而加速了軸承和牙

4、齒的磨損。因此鉆進(jìn)操作上必需調(diào)整鉆井參數(shù)，如鉆壓、轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)數(shù)、鉆井液性能等，以消除或減少破壞性，假設(shè)調(diào)整得當(dāng)，那么扭矩曲線平滑均勻，接近于第一階段。第三階段，鉆頭任務(wù)后期，曲線大幅動(dòng)搖，無(wú)對(duì)稱(chēng)分布，高頻高幅。我們通常稱(chēng)為鉆頭危險(xiǎn)期。在這一時(shí)期，牙齒斷損、牙輪曠動(dòng)進(jìn)一步加劇，扭矩曲線擺幅繼續(xù)加大，但其擺動(dòng)頻率是延續(xù)不斷的，扭矩曲線顯紡紗棒形特征。由于斷齒、軸承抱死等景象隨時(shí)能夠發(fā)生，必然使鉆頭騰躍和疲勞加劇，隨時(shí)能夠因鉆頭受力不均而蹩鉆，牙輪掉井，鉆具斷裂，事故概率增大。因此，應(yīng)立刻起鉆改換鉆頭。在MX 井錄井過(guò)程中，我們就勝利監(jiān)測(cè)到鉆頭后期出現(xiàn)的異常情況，并進(jìn)展了預(yù)告，為平安施工起到重要作用。該

5、井施工時(shí)正常鉆壓為240kN,懸重1080kN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速70 轉(zhuǎn)/min,轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩范圍為55.5kNm。當(dāng)鉆進(jìn)至井深3788.20m時(shí),其他參數(shù)未變而轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩范圍變化為912kNm，且動(dòng)搖猛烈。我們及時(shí)通知了鉆井隊(duì)工程技術(shù)人員,經(jīng)繼續(xù)察看發(fā)現(xiàn),鉆進(jìn)至3790.24m時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩變化更加猛烈,于是決議立刻起鉆，起鉆后檢查發(fā)現(xiàn)3 號(hào)牙輪軸承抱死。2利用DC 指數(shù)，評(píng)價(jià)地層特性DC 指數(shù)反映地層的可鉆性，它是根據(jù)鉆時(shí)、鉆壓、轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速、鉆頭直徑計(jì)算后經(jīng)過(guò)鉆頭磨損、當(dāng)量密度等參數(shù)校正得到的。可以根據(jù)其變化發(fā)現(xiàn)異常過(guò)渡帶，為平衡鉆進(jìn)提供根據(jù)，同時(shí)，可預(yù)防井涌、井噴、井漏，也可以經(jīng)過(guò)壓力分析進(jìn)展地層對(duì)比。在S

6、 X 井錄井過(guò)程中，運(yùn)用了ALS-2型錄井儀提供的軟件進(jìn)展實(shí)時(shí)壓力監(jiān)測(cè)，共發(fā)現(xiàn)兩段欠壓實(shí)地層。我們及時(shí)將有關(guān)情況向工程監(jiān)視和鉆井隊(duì)進(jìn)展了詳細(xì)闡明。鉆井隊(duì)采取了相應(yīng)的措施，在沙一段，把鉆井液密度由1.26kg/L 調(diào)整到 1.30kg/L，經(jīng)過(guò)多次順利起下鉆和電測(cè)證明，井壁維護(hù)良好；而在沙一段前，為維護(hù)油氣層，不提高密度，只是調(diào)整其他性能，起下鉆和測(cè)井作業(yè)均出現(xiàn)不同程度的遇阻遇卡，在完井電測(cè)期間多次劃眼作業(yè)，闡明了井壁維護(hù)不好。該井段電測(cè)時(shí)，從視電阻率、聲波等計(jì)算的地層壓力梯度1.39kg/L，與錄井計(jì)算的壓力梯度1.40kg/L 根本吻合。3監(jiān)測(cè)鉆井液數(shù)據(jù)，判別井漏事故經(jīng)過(guò)綜合錄井對(duì)泥漿池體積

7、及池體積差、出口的相對(duì)流量、泵沖數(shù)、立管壓力等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)井漏。在XP 井鉆至井深3043.20m 時(shí)，鉆井液體積由83m3 降到為78m3，池體積差由0m3 變?yōu)?5m3，相對(duì)流量幾乎變?yōu)?%，對(duì)應(yīng)的立管壓力略有降低，但這時(shí)的泵沖數(shù)沒(méi)有變化，這闡明入口的流量是穩(wěn)定的，地面工況正常，井下出現(xiàn)鉆井液漏失是無(wú)疑的。由于綜合錄井操作員及時(shí)地把這一判別匯報(bào)給了工程技術(shù)人員，工程上采取了相應(yīng)的技術(shù)措施，防止了事故的進(jìn)一步擴(kuò)展。綜合錄井技術(shù)進(jìn)入遼河油田20多年來(lái)，設(shè)備不斷更新，采集的參數(shù)也越來(lái)越多。錄井人員經(jīng)過(guò)對(duì)這些參數(shù)綜合分析，預(yù)告了大量的鉆頭磨損、鉆具刺漏、井漏、遇卡、遇阻及H2S 等事故

8、前兆，為施工單位提早確定方案、采取措施提供了根據(jù)，既預(yù)防了事故，又節(jié)約了鉆井本錢(qián)。二、綜合錄井是發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)層的利器錄井過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)、評(píng)價(jià)油氣層是綜合錄井的重要內(nèi)容之一。由于地層巖性、構(gòu)造、巖石物性、巖石構(gòu)造、油氣性質(zhì)、地層壓力、鉆井工藝、鉆井液性能等諸多要素的不同影響，給現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和正確評(píng)價(jià)油氣層帶來(lái)了很多困難。但是，運(yùn)用綜合錄井儀處理了這個(gè)難題，它可以進(jìn)展全方位、多參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，尋求各種直接或間接的證據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣層，抑制了以往單一錄井方法的局限性。1利用全烴資料，及時(shí)發(fā)現(xiàn)新的油氣儲(chǔ)層在人們的認(rèn)識(shí)中，儲(chǔ)層應(yīng)該是砂巖、碳酸巖，后來(lái)開(kāi)展到了火山巖及蛻變巖。雖然人們不斷地

9、改動(dòng)著想法、看法、認(rèn)識(shí)，然而在人們的認(rèn)識(shí)領(lǐng)域中泥巖是不能夠作為一種油氣儲(chǔ)集層的。但是，我們綜合錄井在泥巖中發(fā)現(xiàn)了好的油氣顯示。在遼河?xùn)|部凹陷的Y X 井錄井過(guò)程中，地質(zhì)錄井認(rèn)定的是泥巖，但綜合錄井監(jiān)測(cè)的全烴值較高，到達(dá)100.0%，而且各種組分齊全。這種情況闡明此套泥巖含有一定的油氣。對(duì)這口井此套泥巖試油結(jié)果，獲得了10.85t/d 的原油產(chǎn)量。這口井的試油結(jié)果給人們一個(gè)啟示：不論是什么巖性，只需存在存儲(chǔ)空間，都可以成為儲(chǔ)層。2利用綜合錄井資料，及時(shí)落實(shí)油氣儲(chǔ)層遼河油區(qū)砂巖孔隙性?xún)?chǔ)層中，有些地域的油質(zhì)較輕，巖屑錄井反映出的油氣顯示差。在鉆井過(guò)程中，巖屑經(jīng)鉆井液反復(fù)沖刷，到達(dá)地面后又多次清洗，對(duì)

10、巖屑進(jìn)展熒光檢測(cè)往往不能夠發(fā)現(xiàn)油氣顯示的情況，極易漏掉油氣層。此外，裂痕性油氣藏主要依托巖石的裂痕、溶洞、晶孔等作為油氣儲(chǔ)集的主要場(chǎng)所，非均質(zhì)性較強(qiáng)，再加上油質(zhì)較輕，也存在著油氣顯示不明顯的景象。一些淺層氣有時(shí)也為常規(guī)錄井所脫漏。但綜合錄井受儲(chǔ)層巖性及油氣性質(zhì)的影響相對(duì)較小，所以它在發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)輕質(zhì)油及非碎屑巖層方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。遼河油田的YQ井，常規(guī)錄井油氣顯示不明顯，但綜合錄井的顯示那么相當(dāng)明顯。綜合錄井發(fā)現(xiàn)的油氣顯示層位，在完井試油時(shí)日產(chǎn)油43.54t。3利用綜合錄井資料，落實(shí)地層巖性扭矩曲線形狀除與井下鉆具工況、井身軌跡質(zhì)量有關(guān)外，還與地層巖性有親密的關(guān)系。在井身質(zhì)量、鉆井參數(shù)變化不大

11、的情況下，牙輪鉆頭的扭矩曲線表現(xiàn)為：鉆遇泥巖時(shí)扭矩值低，曲線變化幅度?。汇@遇砂巖時(shí)扭矩值偏高、變化幅度大；PDC 鉆頭一開(kāi)場(chǎng)鉆遇砂巖時(shí)就出現(xiàn)高頻高幅的震蕩曲線，并且曲線的震蕩頻率、幅度與砂巖粒度有親密的關(guān)系，隨著砂巖粒度由細(xì)變粗，其扭矩曲線的震蕩頻率和幅度也有變快、增大的趨勢(shì)。泥巖表現(xiàn)為曲線小幅度、低頻率震蕩。PDC鉆頭運(yùn)用到后期，普通扭矩值升高，但曲線頻率和震蕩幅度減小。遼河油田的QX井鉆進(jìn)過(guò)程中有取心義務(wù)，我們經(jīng)過(guò)扭矩曲線的動(dòng)搖預(yù)判了砂層的出現(xiàn)，輔助卡準(zhǔn)了取心層位。該井在鉆至3200.003205.00m時(shí)扭矩出現(xiàn)不很明顯的砂巖層特征，在鉆到3206m 時(shí)扭矩曲線出現(xiàn)根本平直的一條直線，錄

12、井人員判別還沒(méi)有鉆到取心井段，建議繼續(xù)鉆進(jìn)。當(dāng)鉆至3212m 時(shí)，扭矩曲線呈現(xiàn)高頻高幅震蕩的態(tài)勢(shì)，引起了錄井人員的留意；在鉆至3214.50m時(shí)，決議停鉆循環(huán)察看并隨之取心。取心證明確實(shí)鉆到了取心層位，扭矩參數(shù)起了重要的作用。在東部凹陷的小字號(hào)井，在揭開(kāi)粗面巖頂部時(shí)，經(jīng)常由于灰綠色蝕變玄武巖及角礫巖的影響而不能卡準(zhǔn)。運(yùn)用綜合錄井后，充分地利用鉆時(shí)及氣測(cè)全烴值等參數(shù)進(jìn)展判別，大大提高了準(zhǔn)確程度。在CM 井鉆至井深2887m時(shí)，氣測(cè)全烴由0.36% 升高到0.81%，C1 由0.21% 升高到0.53%，這一氣測(cè)異常的出現(xiàn)提示了地質(zhì)技術(shù)人員結(jié)合其他資料進(jìn)展綜合分析，最后確認(rèn)已鉆到沙三段粗面巖頂，后

13、經(jīng)在28952895.44m鉆井取心及電測(cè)證明粗面巖頂面卡取準(zhǔn)確。該井由于準(zhǔn)確的卡取粗面巖頂界深度，及時(shí)地進(jìn)展了中完作業(yè)，重新調(diào)整了鉆井液密度，最終鉆探勝利。綜合錄井以發(fā)現(xiàn)和落實(shí)油氣顯示為主的氣測(cè)、地質(zhì)資料搜集、整理、油氣顯示評(píng)價(jià)等效力于油氣地質(zhì)勘探開(kāi)發(fā)。氣體檢測(cè)和鉆井液參數(shù)變化監(jiān)測(cè)對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解釋、評(píng)價(jià)油氣層，起著越來(lái)越重要的作用。三、綜合錄井是打聰明井、智能井、程度井的好幫手近年來(lái)，隨著遼河油田開(kāi)發(fā)程度井的添加，綜合錄井又一項(xiàng)新的功能出現(xiàn)了，那就是地質(zhì)導(dǎo)向功能。綜合錄井的地質(zhì)導(dǎo)向功能就是經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的油藏?cái)?shù)據(jù)信息資料與錄井實(shí)時(shí)錄取的數(shù)據(jù)資料比對(duì)，判別在程度井或其他定向井鉆井中實(shí)鉆井眼軌跡與設(shè)計(jì)軌跡和油氣層段的空間關(guān)系，為控制井眼軌跡提供信息，確保井眼沿著目的油氣層段穿越，提高鉆井勝利率，降低開(kāi)發(fā)本錢(qián)。例如，我們?cè)贖P 井現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，經(jīng)過(guò)綜合錄井的程度井地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)該井鉆至井深1607m垂深1431.25m時(shí)氣測(cè)值低于所設(shè)的下門(mén)限，綜合分析以為垂深降得過(guò)快，經(jīng)微調(diào)井眼軌跡，在鉆至井深1630m 時(shí)垂深1430.01m，垂深向上調(diào)整1.24m，氣測(cè)值便高于所設(shè)的下門(mén)限。經(jīng)調(diào)整后確保了全井程度段