海上密闭取心的录井难点分析及应对措施

姚一冰，王 琦

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300450）

随着渤海部分老油田进入开发中后期，为了平衡注采关系，有效挖掘剩余油，对储层油水分部、孔隙度、渗透率、水淹情况等主要参数有重要需求。针对这种情况，近两年对辽东湾三个老油田中的三口井采取了连续密闭取心作业，共取得密闭岩心261.34m，并获得收获率及密闭率的双高。整个作业期间遇到了诸多困难，地质录井人员对作业进行了梳理总结，并获得了良好结果。

1 密闭取心的定义

密闭取心技术是指在水基钻井液条件下取得岩心，且岩心基本不受钻井液的污染，能反映地层原始参数，它是通过专用密闭取心工具和密闭液的共同作用来实现的一种特殊钻井取心工艺。密闭取心用于检查注水开发效果、油水界面及油层水洗情况，综合分析剩余油饱和度及驱油效率的分布规律与变化规律，为增产挖潜、提高水驱油效率提供地质依据。也可在油田开发之前，在岩心收获率与密闭率有保证的前提下替代油基钻井液取心，用以取得油层的原始含油饱和度资料，为计算油田储量、制定合理的开发方案提供可靠依据。

2 获得高质量岩心的难点

2.1 取心段要覆盖全部重点储层的要求

常规海上钻井取心作业，出于作业成本，作业风险的考虑，一般采用地层对比，在接近目标储层时通过钻井参数的变化进行地质循环，一般钻遇2 m快钻时停钻循环，根据返出岩屑的岩性、油气显示等信息决定是否取心，这种作业模式势必会揭开储层2 m以上，不能获得全部的储层资料。但是老油田含油储层在常年开采及注水的影响下，另外油水在重力作用分异下，储层顶部含油性往往较好，对储层顶部岩心资料的获得显得尤为重要，常规的揭开储层2 m再决定是否取心的模式不再适用。因此必须采用“穿鞋戴帽”的取心放式，取得纵向上全部储的储层资料，这种模式对录井剖面符合率及地层对比的精度要求非常高，如图1所示，虽然卡层流程简化，但是对于录井工作精度要求更高。

图1 卡层取心流程

2.2 岩心高密闭率的要求

岩心密闭率与收获率是同样重要的指标，采用常规的揭开储层2 m，再决定是否取心的模式，钻井液势必对储层造成一定的污染，降低岩心密闭率，直接对后续含油岩心含油性，水淹情况等研究造成影响。岩心顶部采用“戴帽”，即不揭开储层，在预计储层顶部1m左右就决定取心；岩心底部取一分部泥岩作为“鞋子”，可避免钻井液对储层的污染，有效提高密闭率。

2.3 岩心收获率的要求

渤海油田目前常规砂岩钻井取心的收获率常年处于较高状态，但故有的取心模式基本都是采取揭开储层的方式进行取心，如采用“穿鞋戴帽”的取心模式，泥岩“帽子”由于重力大，长时间的取心作业时，泥岩“帽子”与砂岩交界面发生摩擦，会对砂岩储层造成一定的磨损，降低岩心收获率，如何保证在“戴帽”前提下又保证岩心的收获率是取心作业中的一个难点。

3 应对措施

根据上文可知，要想获得高质量的密闭岩心，采用“穿鞋戴帽”的取心模式是势在必行的，但是这种取心模式风险很大，如果录井剖面的或地层对比出现偏差，存在取的一整筒岩心都是泥岩“帽子”的风险，而老油田泥岩盖层的研究价值很低，主要起到保护下伏含油储层的作用，泥岩“帽子”过长，也会影响收获率，因此泥岩“帽子”越短越好，而建立准确的录井地质剖面及精准的地层对比是给岩心戴短“帽子”的最重要保障。另外针对海上作业协调的限制，如何妥善保存运输岩心也非常重要。

3.1 建立准确的录井地质剖面

渤海油气田生产井的钻探依托于固定式的海上钻井平台，海上平台的作业槽口受到平台面积的影响是有限的，油井多为水平井及定向井。定向井及水平井钻井工艺的特殊性，对录井剖面的建立作业造成了诸多困难。如PDC钻头造成的岩屑细碎，轨迹弯曲造成的岩屑在上返过程中被钻具多次碰撞研磨，重力作用下形成的岩屑沉积床，井壁坍塌造成坍塌块的混入，“大肚子”井段造成的岩屑上返困难，滑动钻进期间导致的钻井参数失真等多种因素影响。

为了建立准确的录井剖面主要做好四点，即：井深准确、迟到时间准确、取样方法正确、区分真假岩屑。

井深准确是一切录井工作的前提，严格管理钻具，不出差错，并且要及时校正井深，确保井深的准确。

迟到时间是建立录井剖面的重要参数，准确的迟到时间是建立录井剖面的前提。为了获得准确的迟到时间可以采取以下几种放式。实测法，向钻杆内投放电石，通过检测电石气来矫正迟到时间。录井测井对比法，通多与随钻测井曲线进行对比，观察录井与测井深度是否存在误差，如存在误差，则迟到时间不准确，需要进行调教。特殊岩性法，根据钻时突变点和特殊岩性的返出时间，则见到岩屑时间与该岩性的钻达时间的差值为迟到时间。

取样准确需要保证良好的钻井液携砂性能，必要时停钻循环，调整泥浆性能，保证岩屑正常返出。振动筛筛布采取高目数（80目以上），接岩屑的挡板需要安放在岩屑流出顺畅的地方，岩屑较少时，全部捞取；数量多时采取垂直取样。采用漂洗的方法来清洗岩屑，减少对岩屑的再次冲击。

由于密闭取心岩心特殊的整理方式，无法直接观察岩心，只能通过观察切割点位置的岩心大概判断顶底1m范围的岩性。因此岩心描述时，综合参考钻时、气测、随钻伽马仪测出的伽马曲线等其他录井资料来综合判断岩性。重点井段稳定钻井参数，一般采用恒定钻压，通过钻时和扭矩的变化来进行辅助判断延岩性。清洗后的岩屑第一时间镜下观察：刚洗净未干的细小岩屑因其表面清洁，容易观察其岩性特征，然后进行整体观察，大段摊开、分析对比，通过岩屑颜色和粒度上的异同，来划分岩性界面。

3.2 精准的地层对比

现场常用的四种地层对比方法：①地震反射波组追踪对比法，②岩性标志层对比法，③沉积旋回对比法，④测井曲线特征对比法。由于老油田邻井资料丰富，地层和沉积情况清晰，所以主要使用岩性标志层对比法和测井曲线特征对比法。分布稳定特殊岩性或者岩性组合都可以作为标志层对比，比如在砂泥岩剖面中的厚层泥岩夹砂岩和厚层砂岩加泥岩等。测井曲线能够反映岩性特征、组合特征、沉积旋回特征、岩相特征和油气水特征，如渗透性砂岩在盐水钻井液条件下的自然电位曲线异常，泥岩的自然伽马值高，致密砂岩的高电阻率等。标志层的测井曲线与岩性一样，具有明显电性特征的标志层，也可以用于地层对比。

研究取心井周边邻井的测井曲线特征，建立小范围的测井曲线标志层，可以获得可信的地层对比结果。如图2所示，某油田设计取心井XX-X-15井的邻井为5井和16井，通多对纵向上测井曲线的特征细分了四套标志层，在取心卡层期间，通过标志层之间的对比结果，逐层修正距离取心顶面的深度，最后根据最后一个标志层的对比结果，决定取心深度。在连续取心过程中，测井曲线无法覆盖部分可以根据已取到的岩心剖面进行参考，增加对比精度。

图2 某取心井地层对比图

通常用测井曲线的半浮点作为岩性界面，但是在岩电对比时发现岩性界面在曲线半浮点以上的位置，所以对岩性界面的界定要精确。因此在小层对比时，采用测井曲线最小值或最大值对比，减少误差，这也是“带帽”的关键。

3.3 准确及时的岩心整理、保存及运输

如何在最短的时间内把出筒的岩心描述整理完毕，并妥善快速地运回陆地进行第一时间的研究，可以有效减少岩心原始状态的破坏。针对密闭取心的方式特点以及海上作业条件的限制，可采取以下措施来：

出心准备：在岩心筒提出井筒前，除了常规岩心整理需要准备的物料外，还需要提前搭建好防雨公棚，来避免切割岩心时对岩心造成污染。冰柜要提前通电降温，并准备好干冰，并协调好船舶工具待命。岩心整理完成后第一时间送达陆地。

岩心内筒表面存在一层密闭液，很难清洗，经过实践，在岩心内容表面撒层随钻单封（海上平台常见堵漏材料），再用铁片和专用的胶圈等进行刮削，可以迅速地清理完密闭液，进而提高岩心的整理速度。另外在岩心整理完毕后第一时间放入冰柜，并在岩心表面铺设大量干冰来达到迅速使岩心冰冻的效果，保证岩心的原始状态，并对冰做好防护措施后。岩心运输途中保证冰柜的运行状态，确保岩心一直处于冷冻状态，并提前联系好运输岩心车辆，避免路途上耽误时间，岩心抵达岩心库马上进行各项研究，保证岩心资料的可靠性。

4 结论

地层对比是钻井取心的必要条件，密闭取心是否可以“穿鞋戴帽”，完全依赖于地层对比的精度，必须将误差控制在0.5m范围内。如果地层变化较大，对比性一般，则不考虑“穿鞋戴帽”，选择直接进层取心。

为了能达高精度地层对比，卡层时，需要建立准确的录井地质剖面，结合随钻测井曲线进行地层对比。在实际操作过程中，摒弃常规曲线半浮点，利用曲线极小值和极大值进行对比，同时用已取到的岩心建立岩性剖面进行对比，弥补测井曲线零长的误差。岩心出筒后及时按照密闭岩心整理规程操作，整理结束后迅速装箱冷冻保存，第一时间送回陆地实验室，确保在整个取心作业、整理及运输过程中保持岩心的原始状态，保证后续岩心参数的真实性。