地質錄井過程中現場管理研究

李志杰

（大慶油田鉆探工程公司地質錄井一公司，黑龍江大慶 163000）

1 概述

地質錄井工作主要內容是對從井口返出的巖屑、巖芯、地層氣體、鉆井液等進行分析，同時通過多種傳感器記錄各項工程參數，實現監測油氣顯示、評價儲層含油氣性、及時發現及預報鉆井工程異常。地質錄井是油氣發現的眼睛，通過收集地層實物資料，第一時間記錄、分析巖屑氣測數據，記錄原始的地層信息，建立起齊全的井筒地質與工程數據庫，為后續儲層評價、壓裂設計、試油試采、直至生產，提供了原始的實物資料及分析數據，在油氣田勘探與開發中發揮重要的作用[1]。錄井數據是建立在鉆井現場實物資料基礎上的，對后續各種分析意義重大，必須保證數據的準確性與真實性，才能為后續分析提供準確可靠的井筒信息。然而，由于錄井作業現場處于戶外環境，受到雨、雪、大風天氣影響，加之錄井隊伍較為分散、人員不固定，部分錄井隊人員責任意識差，導致錄井錄取資料質量難以保證。為了提升錄井資料質量，必須加強對錄井現場工作管理，確保各項錄井工作高標準、嚴要求完成，為后續油氣井開發提供真實可靠的錄井資料，發揮地質錄井在油氣勘探中的重要作用。

2 地質錄井工作內容

地質錄井工作內容主要有巖屑錄井、氣測錄井、地化錄井、工程錄井、鉆井液錄井等。巖屑錄井主要是對隨鉆井液返出的巖屑進行研究，首先從振動篩上撈取巖屑，然后進行清洗，清洗完的巖屑需要挑巖屑，將假巖屑挑除掉。然后對巖屑進行熒光分析，查看是否有油氣顯示，然后對巖屑進行烘干處理，烘干后的巖屑進行裝盒，最后進行巖屑識別描述，對巖屑進行定名；地化錄井是對巖屑、鉆井液及巖芯樣品進行地化分析，測定樣品中烴類物質含量及組分，評價儲層含油氣性；氣測錄井是通過分析從鉆井液中返出的氣體，檢測氣體中是否含烴類氣體，通過安裝在泥漿池的脫氣器，將鉆井液中氣體分離出來，然后通過氣測管路輸送到綜合錄井儀烴類氣體檢測系統進行檢查，得到氣測分析數據；工程錄井是通過安裝在鉆臺上的各種傳感器，如流量傳感器、密度傳感器、溫度傳感器、電導率傳感器、扭矩傳感器、大鉤負荷傳感器、轉盤轉速傳感器、絞車傳感器、池體積傳感器、力壓傳感器、套壓傳感器、泵沖傳感器等，通過各種傳感器采集將采集的電信號轉換成數字信號，通過CAN 總線裝置，將數據傳送到綜合錄井儀，實時顯示各項工程參數，通過分析這些工程參數變化情況，能夠對工程異常情況進行監測，及時發現工程異常，避免出現嚴重鉆井工程事故。

3 地質錄井存在問題

（1）水平井存在巖屑床，導致假巖屑多，巖屑識別難度大。水平井由于井身結構比較特殊，存在較長水平段。當井斜角大于60°時，巖屑在重力作用下，容易沉積在井眼下方，大量巖屑堆積，形成了巖屑床，并且巖屑床很難被清除掉[2]。巖屑床的存在會導致不同巖屑堆積在一起，使得巖屑中假巖屑量增多，增加了巖屑挑選的難度，使得巖屑識別描述難度大，容易造成巖屑誤判。

（2）井壁坍塌造成假巖屑增多。水平井由于水平段長時間浸泡在鉆井液中，井壁容易發生崩塌，井壁掉下來的碎塊，在井眼下方被反復研磨，磨碎的巖屑與真巖屑混雜在一起，導致假巖屑量增加，巖屑識別難度增大。

（3）鉆時資料不準。水平井由于鉆進過程中鉆頭可能出層，為了控制井眼軌跡，需要頻繁的增斜、降斜，以調整井眼軌跡，使井眼處于目的層中，提高優質儲層鉆遇率。由于頻繁調整鉆進參數，使得鉆時數據失真，不能真實反映地層的可鉆性，不能利用鉆時來識別巖性變化，失去了參考價值。

（4）PDC鉆頭造成巖屑細碎，巖屑識別定名難度增大。目前鉆井為了提速，普遍使用PDC 鉆頭+扭力沖擊器的鉆具組合，PDC鉆頭結構特殊，由薄層人造金剛石和碳化鎢基片組成，由于其特殊的結構，破巖方式與普通牙輪鉆頭差別較大，使用PDC 鉆頭破巖巖屑細碎，呈細粒到微粒狀[3]，給巖屑采集、清洗、識別、分析、描述等增加了難度。

（5）混油鉆井液增加了對油氣顯示識別的難度。在水平井鉆井過程中，為了提高鉆井液潤滑性，降低井壁和鉆具的摩擦阻力，也為了降低套管下入的摩擦阻力，經常會向鉆井液中加入有機潤滑劑，或者使用油基鉆井液，會導致鉆井液受到污染，在進行熒光分析時，真假熒光顯示難以識別。此外，鉆井液中有機物質的存在，會造成分離鉆井液氣體中烴類氣體含量增加，導致氣測顯示基值增大，給油氣顯示識別增加了難度。

4 加強錄井現場管理，提升錄井質量的措施

4.1 加強巖屑撈取管理

針對PDC 鉆頭鉆井導致巖屑細碎，巖屑撈取難度大的情況，需要加強對巖屑的撈取。首先要求振動篩孔徑不能太大，要求孔徑大于120目。要經常觀察振動篩接砂情況，對于接砂量少的情況，要及時調整振動篩位置，保證接到充足的巖屑量，以滿足巖屑分析及裝盒的需求。針對巖屑細碎，清洗后巖屑量變少的情況，需要改進巖屑清洗方法。要減小巖屑清洗幅度，減小巖屑損失量。

4.2 認真進行巖屑描述

巖屑描述是巖屑錄井的重要工作內容，為了做好巖屑描述工作，首先要認真挑選巖屑，盡量挑選新鮮、棱角分明的巖屑，保證巖屑的代表性。然后要對巖屑進行認真觀察，觀察可以遵循以下原則，即大段觀察、橫向對比、遠看顏色、近看巖性。所謂遠看顏色可以遠觀巖屑盒中巖屑顏色變化，還可以應用巖屑照片對比顏色變化。近看巖性可以借助放大鏡，在鏡下觀察巖屑的礦物成分、結構、構造、含有物、化石等，當巖屑中泥質成分增加，地層巖性為泥巖。根據巖性中新巖屑出現的深度，定為該巖層的頂界深度，隨著巖屑中新巖屑含量不斷增加，表明地層巖性仍為該地層，隨著該巖屑成分減少，表面地層巖性發生變化，為該巖層底界深度。

4.3 區分真假油氣顯示

對于鉆井液中含有有機添加劑或油基鉆井液的情況，造成的假油氣顯示，在巖屑熒光分析時，巖屑熒光由外到內是逐漸減弱的，而真正的含油巖屑熒光顯示是由內到外逐漸減弱。因此，可以對巖屑進行熒光滴照，在濾紙上有四氯化碳進行滴照，觀察熒光顯示情況，如果巖屑顆粒熒光顯示由內到外逐漸減弱，則判斷為真油氣顯示，反之則為假油氣顯示，判斷是有機物造成的影響。還可以借助于氣測來區分真假油氣顯示，鉆井液中添加有機添加劑后，氣測顯示基值會整體抬升，當鉆開油氣層后，氣測顯示曲線會突然升高，明顯高于氣測顯示基值，呈箱狀或者指狀，同時氣測組分中C1含量大幅升高，可以判斷出現油氣顯示。

5 結束語

地質錄井工作通過在鉆井現場實時分析巖屑、鉆井液、氣測及工程參數，建立起數據齊全的井筒資料庫，為油氣顯示識別、儲層解釋評價、工程異常監測等提供了依據，在油田勘探與開發中發揮重要作用。為了確保錄井錄取資料的準確性、可靠性，為后續儲層解釋評價、油氣井開發提供詳實的地質及工程資料，必須加強對現場錄井工作管理，切實提升錄井工作質量，為油田勘探開發做出重要貢獻。