發布時間:2019-01-18所屬分類:科技論文瀏覽:1次
摘 要: 摘要:水平井有著較大的井斜角,錄井施工與直井有著較大的區別。水平井錄井的技術難點主要體現在巖屑識別難、氣測錄井難、熒光錄井難、巖屑遲到時間判斷不準確、鉆時錄井與地層巖性的可鉆性不匹配幾個方面,主要是對這幾個難點進行分析,探討對應的應對措施
摘要:水平井有著較大的井斜角,錄井施工與直井有著較大的區別。水平井錄井的技術難點主要體現在巖屑識別難、氣測錄井難、熒光錄井難、巖屑遲到時間判斷不準確、鉆時錄井與地層巖性的可鉆性不匹配幾個方面,主要是對這幾個難點進行分析,探討對應的應對措施來提升水平井錄井質量。
關鍵詞:水平井,錄井,巖屑
水平井鉆井技術廣泛應用于國內三低油藏的開發,取得了較好的效果,在油田剩余油的開發中也是一種十分有效的技術手段。當前國內多數油田開發進入中后期,為了最大限度探勘探新區非常規油氣田和挖潛老區剩余油,都采取水平井的規;瘧茫瑢︿浘夹g提出了更高的要求,要在水平井施工基礎上,改進和完善之前的直井錄井技術,以此來形成更加科學的水平井錄井技術,促進油氣藏的發現與勘探開發。
水平井是井斜角度超過86°,在目的層中有一定距離的水平延伸。所有的水平井都存在一定的井斜角,巖屑錄井施工中,在水平段和造斜段式中會存在失真的情況,加大了錄井工作的難度,這就需要分析水平井錄井的技術難點,并進行針對性改進。水平井錄井技術主要是跟隨鉆頭跟蹤鉆頭位置,做好地質導向,其關鍵技術主要是為了實施采集鉆頭數據和評價該數據,關鍵技術主要包括勘探過程中的地質導向技術、隨鉆分析技術和隨鉆測量技術。從整體來看,水平井錄井技術主要包括目的地參數預測技術和著陸點卡取技術。
1水平井錄井的技術難點分析
在水平井內,井斜角度較大,錄井施工過程與直井施工有著較大區別,主要體現在巖屑識別和垂深對比方面?偨Y水平井錄井現場施工的相關資料可以看出,主要的難點體現在以下幾個方面。
1.1巖屑識別難
PDC鉆頭在水平井鉆井中使用較多,通常獲得較小的破碎巖屑,在水平井段和大斜度井段內,鉆具接近平躺在下井壁上,導致下很低的井壁鉆井液環空返速,在返出過程中,鉆頭破碎的巖屑則更可能在下井壁出現沉積,可能多次碰撞鉆具,就會打磨巖屑使其更小,對于水平井井段,受到垂直地層壓力作用,井壁存在不同程度剝落。從這3個方面來看,錄井操作中撈取巖屑樣品時,就需要面對細小的巖屑,甚至還可能獲取假巖屑,這就很大程度提升了巖屑的識別難度,假巖屑還會直接干擾到地質錄井施工人員對地質層位的判斷和巖性的鑒別。
1.2氣測錄井難點
在錄井施工中,氣測錄井有著很重要的地位,但在水平井錄井施工中,有很多因素會對氣測錄井的結果造成影響,最主要的影響來自鉆井液藥品。在水平井施工中會添加大量的有機質潤滑劑來降低旋轉扭矩和摩擦阻力,處于實際工藝需求,還可能添加油基鉆井液,進行氣測錄井施工時,受到油基鉆井液和有機質潤滑劑的影響,干擾了全烴測量曲線,可能存在異常情況,這就使得全烴值曲線的形成原因判斷不準確,可能是地層油氣層全烴,也有可能是鉆井液中存在的有機質潤滑劑,對于小油氣層,可能存在漏失顯示的情況,加大了錄井全烴測量誤差。
1.3熒光錄井難點
熒光錄井是錄井施工中的一個重要組成,水平井錄井中的巖屑返出速度較慢,受到井壁和鉆井工具的打磨,使其形成更小的顆粒,熒光錄井中選用的此類巖屑就無法保證數據的真實性,在熒光照射中,這類巖屑會出現較大的損失,弱化了油氣顯示,嚴重時甚至達到幾十倍弱化,極大地加大了油氣藏定級難度。
1.4巖屑遲到時間判斷不準確
錄井過程中,巖屑的質量會對地層垂直深度造成較大的影響,巖屑質量的好壞又受到巖屑的延遲時間影響。水平井施工過程中,巖屑被打磨到十分細小,下井壁流速較慢,這就導致此部分的巖屑遲到時間較正常遲到時間更低,在判斷巖屑的遲到時間時很難準確,一般情況下,會通過短起下鉆作業來清除大斜度井段和水平井井段的巖屑床,在這種定期的循環施工中,就會對井壁形成一定的刮削作用而形成砂子,鉆井施工過程中的循環液會將砂子帶出,這就使得對巖屑判斷的難度大大增加。
1.5鉆時錄井與地層巖性的可鉆性不匹配
對于直井施工錄井,巖石的巖性和可鉆性可通過鉆時錄井來獲知;但是對于水平井,又有存在一定的斜角度,地層的可鉆性和巖性并不能通過鉆時錄井真實反映,通常情況下,施工方式為定向鉆井與復合鉆井相結合。分析復合鉆井與定向鉆井的施工過程可發現,在相同的鉆井參數和施工條件下,由于定向鉆進過程受到井壁托壓,從機械鉆速方面來看,定向鉆井就會低于復合鉆井,在錄井過程中并不能對地層的可鉆性進行真實反映,加大了鉆時錄井的難度。
2水平井錄井應對措施
針對上述的5種情況所出現的難點,可制定對應的應對措施來提升水平井錄井質量。主要有以下幾個方面。
2.1巖屑錄井對策
水平井施工中,通常會選用PDC鉆頭來提升機械轉速,從而縮短施工周期,破碎巖屑后獲得較細的巖屑,經過上返過程中的打磨作用,巖屑顆粒會進一步變小,因此提升巖屑錄井難度。分析問題后可看出,保障巖屑錄井質量滿足相關要求的措施主要可從改進撈取砂樣的方法入手。不斷優化、改進取樣方法,如果存在較多砂子,可通過垂直取樣獲取,保證準確獲取砂子樣品,且齊全。
如果是較少砂子的情況,為保證砂子樣品的準確性和齊全性可在振動篩出砂口位置防止取樣砂框。鑒定砂子樣品過程中,相鄰施工區塊的地層情況也是很好的參考資料,結合相關鉆井施工技術參數來劃分標志層和地層,對地層巖性變化進行準確辨識,能清楚了解該變化是因工程施工參數引起還是地層變化引起,以此來提升地層巖性判斷的準確性。
2.2氣測錄井應對措施
之前對氣測錄井難點的分析中可以看出,錄井氣測顯示異常主要是鉆井施工過程中添加的有機質潤滑劑,而在同時出現地層氣測和有機質氣測時,更加大了判斷難度,在辨識有機質全烴或地層全烴方面,地質錄井技術人員需要具有足夠的現場錄井施工經驗以及相關地質知識才能準確識別。現場錄井施工中,在一個周期循環后,有機質氣測會消失,如果是地層強烈顯示,會經過多個循環周期后才會實現逐步平穩,提升氣測全烴基值。
2.3熒光錄井應對措施
在錄井施工中,熒光錄井技術和氣測錄井技術有著相同的重要性,鉆井施工中,鉆井液中添加的有機質潤滑液降低了施工扭矩和摩阻,這也是工藝所需,如果再采取常規熒光錄井,則無法滿足水平井錄井需求,可通過定量熒光錄井之類的新技術來改善效果。定量熒光錄井是當前應用較多的一種油氣顯示識別技術,主要是采取檢測溶液來萃取砂巖樣本,該技術的檢驗精度較高,且在油氣含量較低的巖屑樣品中,也能得到比較好的檢測效果。
2.4準確計算巖屑的遲到時間
水平井的井斜角對巖屑的運移方式產生了本質改變,也就使其遲到時間不準確,可從這一根本因素上改進遲到時間的測量方式。對于遲到時間的計算,錄井儀器獲得的是理論值,在實際施工時,鉆井液排量和井眼尺寸都可能會對這一值產生影響,這就需要實時修整錄井儀器,加密測量遲到時間,以此來保障撈砂遲到時間的準確性。
2.5地質導向錄井技術應用
地質導向錄井技術在水平井錄井施工中的應用能有效提升錄井效果,該技術主要是在著陸前,綜合分析鄰井地層等資料、錄井綜合參數,根絕LWD隨鉆測井曲線來判斷垂深和地層的巖性,著陸后,根據伽馬和電阻率特征,在錄井巖屑砂樣的基礎上,判斷是否向油層方向鉆進,以此來對水平井施工進行準確指導。
3結論
在油氣層的開發過程中,錄井施工有著不可替代的作用,特別是對于水平井的鉆井施工。有鑒于此,錄井地質施工技術人員需要足夠的施工經驗和足夠的地質理論知識儲備,這樣才能根據鉆時錄井、熒光錄井、氣測錄井和巖性錄井的參數,輔助以水平井地質導向技術,實現地層特征的準確判斷,有助于后期工程預報,保證水平井能準確入靶,能沿油氣層穿行,以此來提升砂巖鉆遇率。
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相關期刊推薦:《錄井工程》是中華人民共和國新聞出版總署和科學技術部批準的國家科技期刊,創刊于1988年,2004年經批準(批準文號1371)面向國內外公開發行,國內統一連續出版物號CN12-1371/TE,國際標準刊號ISSN1672-9803,是目前國內惟一報道石油天然氣錄井的技術應用型期刊,目前為中文季刊,天津市一級期刊。
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