水平井岩屑录井的影响因素及对策研究.doc

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7K平井岩屑录井的影响因素及对策研究摘要由于岩屑沉积床的形成、井壁坍塌和井眼不规则、岩屑多次破碎、钻时资料失真及混油钻井液污染等因素影响，使得水平井岩屑比起普通直井更混杂、更细碎、代表性更差，岩屑中的油气显示真假难辨。通过加密实测迟到时间，参考钻井参数及DC指数可以对岩屑进行较准确地分层、描述，采用多次荧光滴照、四氯化碳浸泡、气测资料分析等方法能够有效地区分真假油气显示。主题词水平井岩屑录井岩屑沉积床油气显示Abstract:Duetotheformationofdebrisdepositedbed,irregularboreholecollapseandwellboredebrisrepeatedlybrokendrilldatadistortionandcontaminateddril1ingfluidcontamination,andotherfactors,makingcuttingsofhorizontalwellscomparedtothenormalverticalwe11mixedmorecrushing,representative,evenworse,debrisintheoilandgasshowstherealtotheenemy.Measuredlatetimethroughencryption,thedrillingparametersandDCindexforamoreaccuratestratificationoncuttings,describes,usingrepeatedlyfluorescencedropsaccordingtocarbontetrachloridesoakedingasmeasurementdataanalysismethodscaneffectivelydistinguishtrueandfalseOilandgasshows. Keywords:horizontalwells,cuttingloggingdebrisdepositionbed,oilandgasshows中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：公司口1996年开始钻探第一口水平井以来，已完成的各类水平井30多口。为了满足水平井钻探和开发需要，无论是开发井还是探井，都必须依靠系统的岩屑录井工作建立钻遇地层的岩性剖面，以便为钻探过程中冃的层位的判断、井身轨迹和屮靶情况的监控、油气水层的解释，以及开发过程中有关施工措施的制定提供地质依据。但是，由于水平井钻井工艺和技术方面的特殊性，给岩屑录井工作带来了很多困难，使得以往在直井钻探中应用的岩屑录井方法，在水平井钻探中不能完全适用，需要做进一步完善和改进。本文通过分析水平井岩屑录井的影响因素，结合水平井岩屑录井工作的实践经验，提出了做好水平井岩屑录井工作的有关对策。1水平井岩屑录井的影响因素1.1岩屑沉积床的形成根据Tomren等人的研究[1],不同的井斜角，岩屑上返机理大不相同,大致可分为三种不同的流动区域。当井斜角小于30°时，只要钻井液上返速度合适，岩屑就可以被均匀输送，岩屑上返机理与普通直井相同；当井斜角在30。〜60。之间时，不合理的环空流速，可能造成环空中的岩屑时而沉积在井眼低边形成所谓的“岩屑沉积床”，时而又被破坏以段塞状向上输送，有时岩屑沉积床还向下滑动，岩屑的运移常处于或上或下的临界状态；当井斜角大于60。时，岩屑受自身重力影响很大，环空中的岩屑瞬 间即可沉积在下井壁形成岩屑沉积床，并能够保持稳定。岩屑沉积床的不断形成和破坏，使得不同时间破碎的岩屑在上返过程中混杂在一起，为岩屑的描述分层增加了难度。在实际钻井过程中，还有两个因素会使因岩屑沉积床造成的岩屑混杂更为严重。一是环空内钻具因自重处于偏心状态，钻杆对已经形成的相对稳定的岩屑床反复冲击磨擦;二是动力钻具打钻时，钻头旋转而钻具不旋转，钻具贴下井壁不动，使岩屑沉积床形成的机会和规模大大增加。1.2井壁坍塌和井眼不规则在其他条件如钻井液密度、地层特性、浸泡时间等相同的情况下，由于水平井井眼四周应力不平衡，上侧井壁容易坍塌，坍塌下来的地层碎块,经钻井液冲刷和钻具碰撞、研磨，与新钻开地层的岩屑混杂在一起，增加了岩屑描述的难度。尤其是在裸眼井段较长时，这种因素的影响更为明显。同样，由于井壁坍塌造成的井眼不规则，出现许多“大肚子”，有时井径扩大至钻头直径的儿倍。这种井径极不规则的现象，在水平井段表现得尤为突出。岩屑在上返过程中，在“大肚子”处速度降低而滞留，也可造成先后钻遇地层的岩屑混杂。1.3岩屑多次破碎原因分析水平井岩屑不仅比直井混朵得多，而且比直井岩屑细得多。这是因为水平井和直井在岩屑破碎机制上差别很人，所以二者的岩屑破碎程度也差别很大。直井岩屑多数只经过钻头一次破碎，上返过程中再次破碎的机会少，而水平井由于井身轨迹弯曲，钻进过程中，钻具与井壁之间的磨擦机 会大人增加，被钻头破碎的岩屑在由井底返出井口的过程中，不断地受到钻具与井壁、套管壁的碰撞、研磨而多次破碎，岩屑变得十分细碎。录井中发现，相同条件下，砂岩比泥岩破碎程度高。岩屑不断地受到钻具与井壁、套管壁的碰撞、研磨而多次破碎，不仅使岩屑变得十分细碎，而且使其原有的硬度、胶结程度发生变化，为岩屑描述时真实反映地层情况增加了困难。1.4钻时资料“失真”钻时是指钻进过程中，每钻进单位厚度的岩层所用的纯钻进时间。在钻井参数相对稳定的条件下，钻时的变化主要与岩性有关，因而钻时资料是岩屑描述时定性判断岩性和进行岩性分层的重要参考资料[2]o当钻井参数发生变化时，钻时受钻井参数的影响很大。在普通直井钻进中，在较长的井段内,各种钻井参数是相对稳定的，因此钻时能够比较真实地反映地层的可钻性。而水平井在钻进中，为满足造斜、增斜、降斜等工程上的需要，随时都可能调整钻压、转盘转数和排量，钻时难以真实地反映地层的可钻性。水平井录井实践表明，尤其是在造斜井段，相同岩性的钻时差别特别大，对岩性分层基本上没有参考价值。1.5混油钻井液污染在水平井钻进过程中，为了增加钻井液的润滑性，减少钻具与井壁及套管壁Z间的摩擦阻力和钻柱扭矩，通常会在钻井液中混入一定数量的原油或其他润滑剂，有时为了钻井安全还会使用油基钻井液。这种情况下，岩屑就会受到不同程度的污染，为岩屑描述时油气显示及其级别的确定增 加了困难。2水平井岩屑录井对策研究从上述分析可以看出，由于水平井自身的特殊性，在钻井过程中，沉积岩屑床的形成、井壁坍塌和井眼不规则以及岩屑多次破碎，使得水平井岩屑比起普通直井更混杂、更细碎、代表性更差；钻时资料的“失真”，使得岩屑描述时应用钻时进行岩性分层价值人人降低；混油钻井液的污染，使得岩屑中的油气显示真假难辨。针对上述情况，在岩屑录井中，除了灵活应用普通直井已经成熟的岩屑录井方法外，在岩屑录取、岩屑描述和油气显示确定方面，还应采取一些特殊的方法和手段。