地质录井技术简介及其在水平井钻井施工中的应用

徐休毽

（大庆钻探地质录井一公司，黑龙江 大庆 138000）

1 地质录井技术简述

在油气藏勘探开发和评价过程中，地质录井技术是最及时、最直接的手段之一,其特点是能够及时、准确的采集和录取地下信息，并通过各种仪器设备进行分析解释，从而掌握地下的油气藏情况。随着科技的不断发展，录井技术也得到了日新月异的发展，在原有综合录井技术的基础之上，衍生出元素、色谱等一系列新的技术，丰富了录井技术的种类，同时也为更好的录取地下资料、解释地层地质成分、获取油气资源的信息提供更多的渠道和手段。其中的综合录井技术是以气测录井和地质录井为基础，兼顾对钻井工程参数的检测与录入，经过技术的不断发展完善，演变为录井技术的主体。综合录井技术对油气资源的发现起到了至关重要的作用。早期受限于国内科技的发展水平，相关仪器全部需要进口，制约了油气资源的勘探开发。后经过不断引入国外先进仪器和管理技术，使我国录井技术得到了长足的发展。尤其是进入新世纪后，伴随我国科技水平的提高，国内录井仪器企业得到了较大的进步与发展，如神开、德玛等，在主导国内油气的市场同时，也开拓了国外市场。

2 水平井录井要求

2.1 岩屑录井

录井井段：“设计要求—井底”，其余特殊井段岩屑录井段为按照设计要求执行；

录井间距：非目的层井段1 点/2m，A 靶点加密至1点/1m，进入水平段后仍为1点/1m。

2.2 综合（钻时、气测）录井

2.2.1 录井要求

录井项目：钻时、气测；

仪器型号：SK～2000FC 或SK～2000C（可用同等配置的仪器），要求钻时反映准确，气测反映灵敏，数据和曲线显示直观，输出数据和图件方便；

录井井段：目的层开次—井底；

录井间距：全井段1点/0.2m。

2.2.2 工程参数

录井项目：钻井液参数、钻压、泵压、排量、扭矩、钻速、大钩负荷、Dc指数、钻头位置等。

录井仪器（传感器等）安装：钻井队必须配合录井队安装好各种传感器及录井设备，保证正常使用。

2.2.3 气体参数

录井项目：全烃含量、组分分析（甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、二氧化碳、氢气和硫化氢、一氧化碳）。

测量间距：全烃、组分分析连续测量。

2.3 循环观察（地质观察）

（1）钻时突然加快时，注意每0.2m 一点记录小钻时，必须及时停钻循环，观察和记录岩屑及气测值变化。

（2）气测值大幅升高时，注意观察记录钻井液池面气侵等异常显示。

（3）如遇井漏时，及时观察记录钻井液池面变化，记录漏失量及漏失前后钻井液性能、堵漏等情况。

（4）钻井液密度降低时，加密密度、粘度录井并注意观察其它现场异常显示，如槽池液面油花气泡、溢流、井涌、井喷等显示。

2.4 钻井液录井

2.4.1 录井间距

自井口至完钻井深，每4h 测量一次密度、粘度，每8h 时测量一次全套性能；进入目的层后，每2h 测量一次密度、粘度，每4h测量一次全套性能。

2.4.2 取样要求

钻时加快或气侵时，连续测量密度、粘度；并加密（每1～2循环周）测一次全套性能，打开气层后，每次下钻到底，每10min测一次密度、粘度，观察后效反映。气测开泵后就开机观察，做出异常预报。要求钻遇气层及时进行泥浆滤液分析，完井时取样做一次分析，若改变钻井液性质或大型处理后100m井段内做一次分析。

2.5 地球物理测井内容及要求

2.5.1 水平井测井

水平井地球物理测井井段及内容见表1。

表1 地球物理测井井段及内容表

如表1 所示，规定了对完井和随钻测井的测井项目、测量井段及特殊的相关要求。

2.5.2 要求

（1）测井仪器为高精度数控测井仪。

（2）队伍及人员资质符合中石油资质要求。

（3）测井质量符合相应的行业标准要求。

（4）派驻测井监督，确保取全取准资料。

（5）做好资料的现场验收和室内验收工作。

2.6 特殊录井要求

（1）水平井要求进行录井地质导向跟踪。

①录井公司要制定相应的录井地质导向方案，提出着陆点意见，并在水平段进行地质导向跟踪。

②根据实钻及时向甲方提出各靶点调整的参考意见，以便甲方更好地调整井眼轨迹，确保钻头经各靶点始终在目的层穿行。

（2）卫星通讯及数据实时传输服务。录井公司提供卫星通讯及数据实时传输服务。

2.7 其它要求

（1）钻井过程中必须严格执行地质监督指令。施工中如果实际情况与地质设计有大的出入，现场监督经请示经理部后可根据情况调整地质要求，工程方面必须予以配合。

（2）对钻井过程中的主要风险因素和可能的意外情况进行全面分析，应提前做出预告并采取有效措施，必须要准备好应对突发、意外事故的应急预案和必要的设备等，做到防患于未然，避免事故的发生，确保安全、高效地完成施工任务。

（3）钻井过程中各项资料、数据要齐全、准确，做到地质、工程对口。钻遇层位难以确定时，钻井方面应停钻循环，配合地质方面搞清地下情况。

（4）进入目的层以前，钻井液净化系统设备要齐全，运转要正常，减少钻井液中固相颗粒对煤层的污染。

（5）测井工程方面需确保井身质量，若需通井或打捞等，工程方面要做好配合。

（6）下套管时要对目的层采取必要的保护措施。

（7）施工过程中应严格执行地质设计，认真做好地层对比工作，根据钻井实际情况，及时调整地质分层，卡好取芯井段，保证取全取准各项原始地质资料。

（8）紧急情况由现场监督决定，并及时上报项目组，事后补发变更通知单。

3 Y区块简介

3.1 工程简况

Y区块地理位置：黑龙江省杜尔伯特蒙古族自治县腰新乡境内；构造位置：松辽盆地中央坳陷区古龙凹陷西部斜坡；井别：开发井；井型：水平井；设计井深：6024m；目的层位：Q 一段；钻探目的：评价青一段油层页岩油水平井提产效果，为储量提交和规模效益开发建产奠定基础；完钻原则：按闭合距1876.80m、闭合方位359.76°完钻；井控级别：四级。

3.2 Y区块地层压力预测

统计区块内邻井实测原始地层孔隙压力数据，HDM油层地层压力系数0.99～1.02；ST油层地层压力系数0.95～1.02；PT 油层地层压力系数0.99～1.01；GT 油层地层压力系数0.84～1.42；Q 一段地层压力系数0.98～1.53。

3.3 区块内施工情况调研及分析

Y87井于嫩二段发生气侵；Y116、古88等井发生过油气侵；Y535、Y89 井于青二、三段发生气侵；Y8H1 井试油日产气4559m3，Y9HC 井试油日产气22267m3，钻井过程中防油气侵；PT油层原始地层压力较高，且油层产气，目的层段页岩层理发育，易剥落，地层坍塌压力高，防井塌、卡钻。

4 地质录井技术在Y区块的应用

4.1 溢流预测与分析

Y区块属于井控“三高”区块，如何及时准确发现井下溢流显示，对钻井施工至关重要，通过钻前资料收集、钻前地质交底和井控风险提示等做好施工前的预测。钻井过程中通过出口流量、池体积、气测参数和钻井工程参数变化等及时发现井下溢流风险。2023年一季度Y区块录井过程的溢流等井控监测预报连续取得成功，其中溢流（疑似溢流）预报52次，气侵预报51次，井漏预报28次，均及时准确。为钻井的安全施工，贡献了力量。

4.2 地质导向实现地层精准预测

通过在Y 区块施工井中应用地质录井技术，准确对实钻着陆点实时分析与推断。

Y102井着陆点轨迹控制应用。钻进过程中通过与邻井进行对比，分析判断目的层垂厚，通过计算预测待钻井目的层层顶海拔，预测井眼轨迹。

4.2.1 邻井的选择

综合分析曲线形态、数值及构造位置，本井在LI5号层着陆对比时选取距离最近、资料最全的大安101井作为主要参照井进行地层对比。

4.2.2 地层对比

2023 年3 月10 日12:00，井深4597.00m，井斜41.10°，垂深4378.80m，导向师开始驻井跟踪。校正后A靶点垂深4472.65m。

2023 年3 月10 日21:00，井深4666.00m，井斜55.83°，垂深4394.35m，进行着陆对比，预测着陆点垂深在4489.00m，较校正后A靶点垂深滞后16.35m，工程施工较困难，甲方改打L15 号层第一个小层。按修改后目的层预测着陆点垂深为4479.80m，甲方指令着陆点垂深按4480.00m施工。

2023 年3 月11 日23:00，井深4768.00m，井斜72.13°，垂深4419.94m，进行着陆对比，根据L14号层与邻井对比分析，预测着陆点垂深在4482.50m，建议甲方着陆点垂深按4482.00m 施工，甲方指令着陆点垂深按4481.00m施工。

2023 年3 月16 日4:00，井深4825.00m，井斜83.94°，垂深4481.07m，岩屑录井见黑褐色页岩，气测全烃数值升高，伽马值下降至90.00～105.00API，电阻率升高至6.00～10.00ohm·m，综合判断本井于井深4824.00m着陆，井斜83.88°，垂深4480.96m。井深4825.00m岩石热解Pg值8.18mg/g，Ps值0.39；岩屑成像见黑褐色页岩确定成功着陆。

5 结论

（1）应用地质录井技术可以及时准确发现Y 区块水平井井控风险，为安全钻完井施工提供保障。

（2）地质录井技术能够准确实现页岩油气水平井甜点层的预测，保障顺利着陆。

（3）地质录井技术为油气勘探提供了资料录取和检测保障。