水平井综合录井技术难点与解决对策探讨

摘要：水平井钻井作业过程中，利用各方资料和数据进行井眼轨迹的准确导向、定位非常重要，MWD、或LWD虽然具有有效地地质导向作用但由于自身仪器的不足，存在一定的盲区，而综合录井资料有及时、直观、快捷的作用。综合录井在水平井钻进中的导向作用就是确定油层界线预测油层变化趋势，能指导顺利钻进。本文分析了水平井综合录井技术难点，阐述了相关解决对策。

关键词：水平井;综合录井技术;导向作用难点;解决对策

0     引言

水平井是井斜角达到或接近90°，井身沿着水平方向钻进一定长度的井，井眼在油层中水平延伸相当长一段长度。是增加油田产量的有效手段之一。一般来说，水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏，目的在于增大油气层的裸露面积。水平井的钻井施工与直井相比有较大的风险性，同时水平井钻井也给现场地质录井工作带来了极大的困难，这些因素都会在降低录井资料的采集品质、岩性和油气层符合率的同时，削弱现场录井对钻井施工的地质导向作用。因此利用综合录井资料指导水平钻进已成为地质导向的重要手段。

1     综合录井技术的地质导向原理

地质导向的过程是互动的钻井方式，地质导向师利用高科技的随钻测井，随钻测量，定向工具及导向模型软件，在水平井的钻进过程中不断的调整最初的设计，指挥钻进的方向，将井眼轨迹调整到油藏最佳的位置，以达到最佳的产油（气）或注水效果。地质导向技术，主体是LWD仪器本身。导向工程师先是结合油藏特点，建立地层模型，再利用LWD测量的各项参数，不断修正模型，以期达到和实现地质目的。水平段导向成功与否，直接影响水平井的钻探效果，地质导向的基本要求是使钻头轨迹在油层中上部顺层经过，尽量控制在目的层顶面1m之内。随钻测井技术的测量信息滞后现象将大大地影响其导向效果，尤其是薄油层或碳酸盐岩裂缝性油层。相比较而言，综合录井钻时、岩屑、荧光、气测录井等资料的反映速度都快于随钻测井资料，能及时有效地反映随钻仪器测量盲区的地层岩性及其含油气性情况。根据所钻目的层（油层）钻时、岩屑、荧光、气测录井等综合录井参数的表現特征，结合区域地质资料和随钻测井资料，综合录井资料在水平井钻进中能真正起到地质导向作用，指导井眼轨迹的正确导向。通过多口井录井，我们总结出，水平井钻井技术的成功运用必须解决两个关键技术环节：一是确定井眼轨迹，即如何确保井眼轨迹按照设计轨迹延伸;二是确定井眼与油气层相对关系，即如何及时了解和调整钻头轨迹，确保钻头在油气层内钻进。综合录井技术恰好就能解决这两个技术环节。综合录井在水平井钻进中的导向作用主要通过以下几个方面确定油层界线预测油层变化趋势，指导水平钻进。

钻时录井：实时反应地下岩石的可钻性，而钻时曲线是岩屑描述过程中的进行岩性分层的重要参考资料，于因而可以根据钻时曲线来推测地层岩性及钻头位置。

气测录井：在钻入和钻出油气层时，气测录井曲线和数据会发生变化，在其他情况下气测曲线及数据特征保持稳定。

岩屑录井：在钻井过程中，地质人员按照一定的取样间距和迟到时间、连续收集岩屑实物，以闻油气味、看颜色、荧光滴照、系列对比等手段快速判断油气显示。通过连续观察、描述含油岩屑及其百分含量的变化来判断井眼轨迹是否在油层中延伸。

定量荧光录井：它是建立在岩屑岩心和井壁取心录井基础上，对油气的检测灵敏度高能在现场迅速发现并且初步定量评价储集层。储集层内流体性质相同、油质相同，定量荧光谱图形状相同、荧光强度相同、荧光级别相同。

气相色谱录井：不同的储集层其气测值全烃曲线和湿度比平衡比特征比的曲线各不相同在目的储集层钻进时曲线和数值保持稳定一旦偏离目的层曲线和数值就会发生变化利用这个特征进行地质导向。

2     水平井综合录井技术难点

2.1  岩屑的鉴别比较困难

受水平井结构特点和新的钻井工艺的影响，由于PDC钻头的使用，岩屑的鉴别极其困难。综合作用使录井中的岩屑细小，甚至捞不到真岩屑。进而增加了岩屑描述的难度，直接影响了岩屑描述的准确性，使岩屑录井工作根本无法按常规方法进行。

2.2  岩屑荧光显示强弱与岩屑所含油气多少有关

由于被PDC钻头破碎的岩屑明显偏小、偏细荧光显示也会偏弱。另外，水平井钻井施工中在进入造斜段后加入的原油润滑剂、消泡剂等多种泥浆材料，使现场气测异常真假难辨，造成荧光假显示、气测假异常等，极大地影响荧光录井、气测录井的作用，不能反映地层的含油气情况。

2.3  钻时资料的真实性下降。

井下情况的复杂化使得钻时资料的真实性下降，综合录井仪的工程参数检测和异常预报难度加大。这就要求综合录井人员应以高度的责任心和准确的判断能力及时进行工程异常预报，保证钻探施工的安全性。

3     解决对策

3.1  现场录井人员在熟悉区块的构造、地层及岩性特征，吃透钻井与地质设计的同时，还要结合所钻探区块的邻井资料，通过认真分析各项参数的变化，及时卡准目的层后，再根据其实钻情况重新调整靶窗位置。

3.2  确保细小岩屑的捞取质量。细小岩屑的接样、捞取、洗样应严格按照岩屑录井操作规程进行，首先接样盆放置位置要适当，以能连续接到从震动筛上滤出的新鲜细小真岩屑为宜，并根据震动筛实际返砂情况，灵活调整接样盆的位置。其次接样盆接满后应尽快取样，岩屑采集、取样应严格按照二分法或四分法均匀采集，确保岩屑样品的代表性，并取样后多余的岩屑清理干净。在洗样的过程中应采用小水流、轻搅拌，稍微沉淀后倒混水换清水的办法，从而保证岩屑样品的数量和代表性。

3.3  由于水平井存在岩屑沉积床，在描述岩屑时，应参考钻井参数的变化，分析岩屑成分改变是由岩层变化引起的，还是由岩屑沉积床的形成或破坏造成的。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。

3.4  加密測定迟到时间。通过实物校正对迟到时间进行加密测定，并对综合录井仪迟到时间及时修正，保证岩屑准确取样。综合录井仪的迟到时间是计算的理论值，实际上由于井眼复杂不规则、泥浆泵工作效率及钻井液排量等因素的影响，实测迟到时间与理论计算时间往往存在较大差异，所以在岩屑捞取的过程当中，应通过加密实测迟到时间，不断修正岩屑的上返时间，以保证岩屑捞取的时间尽可能准确。

3.5  气测录井与岩屑录井互补，进行油气显示综合解释。气测录井是发现和评价油气的直接有效手段，水平井钻井中使用的油基钻井液使得气测全烃基值升高，但基值相对稳定，在未进目的层之前可以以此作为整体气测基值。在水平钻进中，一旦甲烷、乙烷等轻组分出现或升高时，则可判断进入油气层。在综合分析过程中，气测异常需要岩屑荧光实验来证实，同时岩屑荧光实验因气测异常而更有针对性，两者综合分析可落实油气显示情况。

4     结语

在水平井作业过程中，综合录井资料可以作为随钻测井的补充，能够迅速的发现所钻地层的变化情况，以对井身轨迹进行有效控制，使得实钻轨迹沿设计和预测趋势发展，以达目标点，而且使井眼光滑畅通，有利于携砂、清除岩屑、保证钻进安全。

参考文献：

[1]   李联伟、张殿强地质录井方法与技术石油工业出版社2001年9月

[2]   方锡贤.钻井液混油及有机添加剂对录井的影响及对策.录井技术，2002年6月

[3]   何国贤.应用录井参数综合判别岩性.录井技术文集，石油工业出版社，2002年4月

作者简介：

郑绪亭（1969年9月出生），男，技师，从事油气勘探现场综合录井技术工作.