水平井地质录井技术难点及保障措施分析

水平井地质录井技术难点及保障措施分析

史强博

中石化经纬有限公司华东录井分公司 江苏 扬州 225100

摘要：

油田进入勘探开发中后期，为提高开发效益，水平井得以广泛运用^[1]。水平井井身结构、钻井工艺，与直井大有不同，给地质录井工作带来了一定的困难和挑战。本文介绍了录井技术的发展，详细分析了水平井录井技术难点，并提出了地质录井技术在水平井录井中的施工优化对策，以增强录井工作质量。

关键词：水平井；录井；技术难点；保障措施

随着油田进入勘探开发中后期，主力产油气区块勘探程度高，勘探对象愈发复杂，勘探对象逐渐向构造复杂断块和薄互层致密砂岩转变，持续开发，致使主力产油气区块储层含水率不断升高，常规直井开采油气效率低，成本大。此形势下，水平井得到了油田开发的普遍运用，其通过长水平段的特点，储层中穿行距离较远，与储层接触面积较大，油气开发效果好，在老油田开发中十分受到欢迎。但是，水平井井身结构与普通直井不同，水平井钻进需要的钻井工艺差别较大，故此增加了地质录井难题，影响地质录井品质。结合水平井工艺特点，采取相应技术措施，提升地质录井质量具有重要意义。

1 录井技术的发展

油气田大规模的开发需要勘探，录井技术得以快速发展，随着油田的大规模开发，对录井技术需求越来越大，受到了各大油气田开采的广泛青睐，是油气勘探开发技术中的主要核心^[2]。早期录井技术慢慢起步，技术不是很成熟，只利用岩屑录井技术勘测，但是，随着油气田的开发与利用，石油工业对录井技术展开了详细的研究，并加以完善，后续录井技术通过了综合录井的优点融合，以及石油企业对于录井仪的多种新的分析方法的融合，使录井技术上升到了新的层次，使其在勘测技术中获得一席之地，得以长久立足。多年来，录井成为了油气勘探中必不可少的一部分，成为了油气勘探中的关键部分。近些年，录井技术逐渐更新与完善，形成一套属于自己的体系，通过对岩屑，岩心，气测，工程等多方面的录井，而且还将荧光录井技术和罐顶气轻烃录井等现场录井技术为核心，这样，我们可以不断改进以往的技术缺陷，扩大测井技术的范围，满足现有的所有测量，而且测井技术具有很强的环境适应性，能够满足各种困难条件，准确反映已探明的油气。这样，我们可以进一步提供油气藏所需的各种数据，能够提前反映钻井施工情况，便于施工队在施工过程中提供第一手资料，准确评价各种油气层。

2 水平井录井技术难点

2.1 井下情况复杂，检测难度大

地质录井技术使用过程中，井下情况十分繁杂，检测难度大，严重影响了地质录井技术使用效果。油田不断开采下，水平井井深逐渐增加，水平段逐渐增长，井眼结构愈发复杂，极易造成岩屑失真，无法对剖面进行有效判断^[3]。此外，井下情况复杂，致使录井施工时，工程参数监测难度加大，无法进行准确预报，影响水平井施工的开展。因此，录井人员必须具备较强的责任心，对工程异常播报具备较强的洞察力，从而确保水平井作业的顺利、稳定实施。

2.2 岩屑识别困难

水平井为确保钻进速度，大多在造斜段和水平段使用PDC钻头，PDC钻头具有特殊的破岩方式，在提升机械钻速的同时，使岩屑细小、破碎，岩屑在上返过程中，会受钻具、扶正的打磨，变得越来越小，一些细小的岩屑可通过振动筛筛网进入泥浆池，不能到达挡板，造成岩屑量少。岩屑细小，捞取的岩屑结构全无，很难从岩石结构以及含有物等标志性信息对岩性进行识别，增加了岩性识别难度。水平井井身结构特殊，水平段岩屑受重力作用下，很容易下沉到井壁下半部分，并稳定存在，即便部分岩屑可被环空流速带走，但是，钻井液无法将岩屑床清理干净，岩屑在井底不断淤积和清理，使上返岩屑成分混杂，岩屑代表性变差，识别困难。另外，为保持井壁稳定性，一般会加入混油和有机添加剂，对岩屑造成污染，影响荧光录井。

2.3 钻井参数失真

在直井钻井过程中，钻井工艺差异较小，钻井工程参数相对稳定，钻井时间具有代表性，在某种程度上反映了地层的可钻性。水平井具有特殊的井身结构。在井斜段和水平段，钻井参数变化较大，尤其是水平段出层后，需调整井眼轨迹，重新进入地层。此时，钻井方式改为井下动力钻具驱动，钻井时间增加，因钻井时间变化大，不宜用钻井时间来判断地层的可钻性。

3 地质录井技术在水平井录井中的施工优化对策

3.1 对测定迟到时间进行加密处理

水平井录井中，对测定迟到时间进行加密处理，可促进钻井工程施工的顺利开展。测定迟到时间预报是水平井录井中的关键部分，但在此阶段，对迟到时间预测仍有不足，因此，水平录井中，需对测定时间加密处理，并进行调整，以确保岩屑取样准确性。此外，水平井录井中，因录井仪迟到时间与理论值存在一定差别，所以，对迟到预测进行加密处理，可提高岩屑捞取时间精准度，确保钻井工程顺利进行^[4]。

3.2 提升岩屑捞取质量

PDC钻头导致岩屑细小，取样时，应保证细小的岩屑可以取到。振动筛筛孔过大时，细小岩屑会直接通过振动筛，进入钻井液池。如果泥板上岩屑量太少，需与井队联系，更换筛网更细的振动筛，保证足够的岩屑量。若挡泥板上岩屑量过多，需采用二分法垂直取样。如若岩屑颗粒细小，粘土矿物量较大，并呈糊状，清洗样品时，动作幅度不能太大。要谨慎捞取岩屑，提高岩屑质量，保障取得准确的地层及储层油气信息。

3.3 保证岩屑描述准确性

岩屑描述是岩屑录井的重要部分，岩屑描述时，应认真观察，谨慎定名。可观察岩屑颜色、结构和矿物成分等进行定名。可用手触摸，或者利用工具碾碎岩屑样品，来判断硬度，完成样品定名。岩屑细小，肉眼无法识别的情况，可通过显微镜，挑选代表性样品，在显微镜下观察样品颜色、结构和矿物成分等，提升定名精准性。除此以外，可利用分析化验手段，如元素分析技术和荧光扫描技术等，实现对岩屑样品的准确定名。

3.4 气测显示

气测录井是监测油气显示的关键手段。当钻井液使用油基钻井液，或含有有机添加剂时，录井仪器操作人员应时刻关注钻井液的使用情况，并结合实际情况分析气体测量值。当使用油基钻井液时，气体测量的总烃值会增加，但总体基础值相对稳定。这可作为气测的基准值。当储层打开时，气测值将增加，可将其与基准值进行比较，以分析气测的异常振幅。甲烷、乙烷等轻烃组分在油气层打开后上升会比较明显，要认真分析气测异常的原因，区分真假异常，同时结合岩屑荧光分析，落实油气显示情况^[5]。

3.5 地质导向技术对策

对于水平井地质导向难点，应先提升岩屑录井质量，并基于此，加强地层对比与预测，对于岩屑识别困难问题，可利用元素录井技术，融合气测录井和地化录井等技术，综合分析岩屑样品，为地层比对提供依据，进行地层对比，寻找标志层，再找代表性岩性组合、沉积特征等。实际比较时，从宏观上进行控制，进行小层对比，同时利用随钻MWD和LWD等资料验证。在水平段钻水平井时，关键是要保证砂岩的钻遇率，当钻井过程中遇到非目标岩性时，综合利用岩屑、元素录井和气测等进行判断，钻头出层后可以通过分析地层与随钻测井资料得到的井身轨迹之间的夹角，判断钻头偏移的距离及方向，以便准确调整井身轨迹，重新进入目的层。

结束语

随着社会的快速发展，人们生活水平得以较大提高，对石油资源的需求也越来越大。油田开发中，地质录井技术的应用可确保钻井工程的顺利、稳定实施。此外，在油田开发中，为了更好地开发石油资源，有必要根据实际情况选择合适的测井技术。

参考文献

[1] 梁国川 . 地质录井技术在水平井录井中的应用 [J]. 中小企业管理与科技 ( 中旬刊 ),2018(10):163-164.

[2] 程昊 . 水平井地质导向录井关键技术探讨 [J]. 中国石油和化工标准与质量 ,2018,38(9):127-128.

[3] 周博 . 地质录井新技术分析及其应用探讨 [J]. 中国石油和化工标准与质量 ,2018,38(9):135-136.

[4] 章黎明 . 地质导向录井在水平井施工中的关键技术探析 [J].中国石油和化工标准与质量 ,2018,38(7):175-176.

[5] 鄂明峰.水平井录井技术研究[J].石化技术,2015(5)