现场综合录井方法在海拉尔探区的应用

张 鹏

（大庆钻探工程公司地质录井一公司资料采集第一大队，黑龙江大庆163411）

现场综合录井方法在海拉尔探区的应用

张 鹏*

（大庆钻探工程公司地质录井一公司资料采集第一大队，黑龙江大庆163411）

海拉尔盆地扎赉诺尔坳陷西南部的巴彦呼舒凹陷，构造非常复杂，在凹陷内广泛发育有火成岩，地层的岩性和含油性与邻井可对比性差，在录井过程中，受众多因素的影响，给油气层的发现、解释和评价带来困难。针对这一难题，综合各项资料，采用岩屑、气测、岩芯、井壁取芯、地化录井等一系列的录井方法，可有效地识别真假油气显示。通过在巴彦呼舒凹陷的C5井中应用，准确地落实了油气层，并总结了裂缝型稠油层的特征，发挥了现场录井的重要作用。

海拉尔盆地词；综合录井方法；裂缝型储集层；稠油层

海拉尔盆地扎赉诺尔坳陷构造为断陷沉积，发育有火成岩，成藏条件及油水分布都极为复杂。地层的岩性及含油性与邻井可对比性差，油气层具有低压、低渗、油层厚度薄的显著特征。在现场录井过程中，受众多因素的影响，使油气层的发现、解释和评价都较为困难。针对这一难题，利用钻井岩芯、岩屑、井壁取芯、气测、地化色谱分析资料等进行综合配套分析，可有效地识别和剔除油气显示假象并准确识别油层。在扎赉诺尔坳陷巴彦呼舒凹陷的C5井采用了这一系列的录井方法，通过对录井各项资料的综合应用，准确地落实了油气显示，同时还发现了裂缝型稠油层，发挥了现场录井的重要作用。

1 海拉尔盆地扎赉诺尔坳陷构造地层岩性分布和录井难点

1.1 地层岩性分布特点

海拉尔盆地扎赉诺尔坳陷是受阿敦楚鲁断裂控制的北东向箕状断陷，具有“东西分带、南北分块”的构造格局，沉积环境较为复杂，并且受后期构造运动的影响，内部断层发育。自上而下依次为第四系、第三系、白垩系青元岗组、伊敏组、大磨拐河组、南屯组、铜钵庙组、兴安岭群地层。

南屯组：主要为深灰、灰黑色泥岩及灰色粉砂岩、砂质砾岩呈不等厚互层。沉积相研究表明，南屯组沉积时期西部陡坡带的扇三角洲前缘，储层物性较好。

铜钵庙组：岩性为灰、杂色砾岩夹薄层紫红色泥岩。铜钵庙组的储层发育，由于砾石多为火山岩砾，砾石大小混杂，储层物性一般。

兴安岭群：岩性为灰黑、深灰色泥岩，灰色粉砂岩、细砂岩、砂质砾岩，局部有玄武岩、安山岩、流纹岩、粗面岩、闪长岩、花岗岩。

1.2 录井难点

海拉尔盆地扎赉诺尔坳陷广泛沉积时期，多伴有火山活动和构造运动。现场录井时发现有以下特点：有孔隙型和裂缝型2种类型储层，储集层的物性较差，邻井距离较远，目的层段长，多为稠油层，油气显示特征不明显。以上特点给该区域的地质录井工作带来了重重困难。

2 C5井现场应用情况

C5井是海拉尔盆地扎赉诺尔坳陷巴彦呼舒凹陷上的一口预探井。钻探目的一是了解巴彦呼舒凹陷陡坡带含油气情况；二是了解成熟烃源岩发育情况及储、盖层发育特征；三是寻找新的含油气勘探区，为下一步的钻探做准备。现场通过综合应用录井各项资料，以保证油气发现率及取芯井段准确率均为100%。以C5井的一个解释层为例，对具体应用方法加以说明。

2.1 气测录井

气测录井的优势是连续性测量，气测曲线的异常是识别油气层的非常有效的手段。C5井在井段1740～1742m见气测异常显示（图1），峰形呈“尖峰状”，全烃值较低、重组分值较高，全烃最大0.62%，一般0.40%，基值0.15%，比值4.1倍。全脱分析，甲烷0.2673%（占69.90%），乙烷0.0344%（占9.00%），丙烷0.0467%（占12.21%），异丁烷0.0086%（占2.25%），正丁烷0.0254%（占6.64%）。由于岩性较致密，钻时无明显变化。结合岩屑、地化等录井资料排除气测可能受到钻井液中混入成品油或后效等因素的影响，为真实显示。根据气测资料显示，解释为差油层。

图1 C5井92号层录井综合图

2.2 岩屑录井

C5井岩屑录井在井段1741～1742m见灰色油迹泥质粉砂岩，含油呈星点状，无油气味，无油脂感，不染手；含油岩屑占岩屑1%，占砂岩5%；荧光普照呈浅黄色，荧光特征弱，不容易识别；岩屑中能见到少量的方解石；部分含油岩屑可见光滑的裂缝面，附着油膜，对具油膜的岩屑井行岩石热解分析，S1值0.86mg/g，S2值5.37mg/g，St值6.23mg/g，S1/S2为0.16，有重质油的特点。分析认为岩屑显示具有裂缝含油的特征，孔隙型地层和缝洞性地层含油级别划分标准不同（缝洞性地层含油级别见表1），含油岩屑占岩屑在0%～5%时，含油产状应为油斑，按照岩屑解释应为差油层。

如果是孔隙型储层，单从这个层的岩屑特征来看，泥质含量高，含油岩屑的量少，物性较差，解释应为干层。由于这层，考虑到由于含油岩屑量少，不易判断是否上覆地层的掉块，还需结合钻井取芯或井壁取芯资料。

2.3 岩芯录井

由于C5井与邻井的距离较远，地层可对比性差，取芯难度大，可以把岩屑和气测录井资料相结合，作为取芯决策的依据。于井段1740～1742m见气测显示，全烃由0.15%升至最大0.62%后，在相应的井段1741～ 1742m见到灰色油迹泥质粉砂岩，通过循环钻井液观察，待井底岩屑返出后仍有含油岩屑，可以判断目前钻头还在油气层中，据此在1743～1749m进行了钻井取芯。

从C5井南一段的岩芯来看，兼具有孔隙型储层和裂缝型储层的特点：①岩性为棕灰色油斑凝灰质粉砂岩，胶结较致密，物性较差，含油部分呈斑块及条带状；②在断面处可见一条立缝，缝面较光滑，周围有杂乱状网状微缝，多被砂质和硅质充填，局部裂缝处有原油渗出，油气味较浓，油脂感差，荧光普照呈暗黄色，8h后二次观察，含油颜色不变，油气味变淡。根据岩芯的物性和含油性来看，解释为差油层。

表1 缝洞性地层含油岩屑含油级别划分

2.4 地化录井

地化录井快速、可定量分析的特点，在判别原油性质方面有独特的优势，在现场录井中发挥着越来越重要的作用。

对C5井92号解释层的3组岩屑和13组岩芯进行地化热解录井分析，具有以下特点：在岩屑地化热解分析资料，S1值在0.85～1.05mg/g之间，S2值在5.25～5.77mg/g之间，St值在6.10～6.82mg/g之间，S1/S2（即轻重组分指数PS）在16.08～18.20之间。在含油丰度图上，岩芯热解色谱分析的S1值在14.84～22.79mg/g之间，S2值在22.34～36.72mg/g之间，St值在38.52～60.83mg/g之间，S1/S2（即轻重组分指数PS）在0.58～0.68之间，呈差油层特征。从对比结果看出，在同层岩芯热解分析的S1和St值远高于岩屑，是由于裂隙面的含油部分，在钻井液的浸泡、冲刷、携带、清洗过程中损失所致。

C5井92号解释层饱和烃气相色谱图见图2。

图2 C5井92号层气相色谱分析图

从气相色谱分析谱图特征来看：峰值偏低；主峰碳后移或不明显；未分辨化合物含量偏高；基线不平，重组分峰形成“穹窿”较高，具稠油的特点，从气相色谱来看均呈差油层特征。

3 现场综合录井方法的应用效果

3.1 应用效果

应用现场综合录井方法，准确地落实了这层油气显示，为解释提供了重要数据，录井和测井解释均为差油层。在C5井共计落实岩屑显示89层，气测异常显示85层，共取出了83颗井壁取芯，其中72颗见到不同程度的含油产状。

通过对巴彦呼舒凹陷该区块南一段的显示层分析，普遍具有以下共同特点：①气测全烃值较低，一般不超过1%；C1相对百分比较低，重组分值相对较高；全烃曲线峰形不饱满，组分反吹峰较高；无明显后效峰、接单根峰；②岩屑显示含量少，油质较干枯，荧光呈暗黄色；③岩芯和井壁取芯地化热解分析，总烃值高，S1值明显低于S2值；气相色谱未分辨化合物含量偏高，有明显的“穹窿”。反映出本井含油是典型的稠油特征。

3.2 现场录井显示与试油结果对比

根据这口井的油气显示特征，我们建议使用热采的方式试油。在C5井通过热蒸汽采油方式试油，其中一层获得日产32.75t原油，原油密度0.92g/cm3，粘度360mPa·s，是典型的稠油特征。试油结果证明，利用现场综合录井方法在C5井的油气显示落实准确，为解释评价提供了可靠的依据。见表2。

表2 C5井录井解释成果与试油结果对比表

4 结论

（1）针对这海拉尔探区构造岩性复杂，裂缝型稠油层识别难度大的问题，综合应用岩屑录井、岩芯录井、井壁取芯、地化录井等多种资料，按照不同资料的特点，通过对其可靠程度评估，很好地落实了疑难油气显示，形成了综合录井方法。

（2）利用文中所述方法对巴彦呼舒凹陷C5井进行了地质录井分析，获得较好效果，经过试油施工结果验证，达到了及时落实和准确评价油气层的目的。

[1]郎东升，岳兴举，等.油气水层定量评价录井新技术[M].石油工业出版社，2004.

[2] 耿长喜，夏峥寒，刘丽萍.录井解释评价技术面临的困难与挑战[J].录井工程，2006,17（1）：8-13.

[3]郑基英，吴吉波.综合录井仪器及录井解释[M].江汉石油学院出版社，1991.

表1 钻进参数表

表2 泥浆配方表

使用效果：携砂性能好、润滑性良、利于提高回次进尺和岩芯采取率。

在一些水敏性强、易垮塌地层中顶漏钻进，为防止孔壁缩径、垮塌，在原有泥浆配方中应加入广谱护壁剂，并提高腐植酸钾的比例。钻穿这种复杂地层后应立刻下入套管。

5 施工实例

（1）2009年在织金县高山磷矿矿区施工。该矿区属于干山类型，地势较高，溶洞裂隙发育，所有钻孔基本上是全孔连续性漏水，堵漏无法进行。采用安装节流阀和聚丙烯铣胺水溶液润滑的方法来进行钻进，矿区内8个钻孔全部顺利完工。

（2）2012年在道真县大塘铝土矿区施工。矿区内溶洞裂隙发育，地下水贯通，钻孔岩芯较破碎，基本上都是采用顶漏钻进进行施工。在孔内水位较低时，特别是在几个地势较高的钻孔施工时（地下水位都在350～400m），采用安装节流阀和涂抹二硫化钼锂基润滑脂的方法进行钻，使用的效果较好，较聚丙烯铣胺水溶液润滑方法还有一定的护壁效果。

6 钻探的认识

（1）绳索取芯钻进工艺在漏失地层中钻进，选用顶漏钻进方法较为简单，节约时间，提高生产效率；

（2）通过安装节流阀可以解决顶漏钻进中内管投送和减少烧钻事故的发生；

（3）在顶漏钻进中钻进参数要适当降低，这样可以减少孔内事故的发生，严禁盲目高压钻进；

（4）在顶漏钻进中尽量选用便宜的泥浆，如果清水能满足钻进地层的需要最好，针对复杂地层，要根据地层特性及时调整泥浆配方；

（5）在漏失地层中顶漏钻进，应选用外径加大的钻头；下套管时在套管外壁涂抹二硫化钼润滑膏。

7 总结

绳索取芯钻进工艺在漏失地层中采用顶漏钻进，选用安装节流阀的方法来进行施工，方法较为简单，加工便宜，基本上不用改变机场上现用设备和物质，使用方便、熟悉。这种方法只是提高了钻柱内的泥浆液面，解决了内管投送难题；提高压差，减少了烧钻事故的发生。由于钻柱内的泥浆仍处于不满管状态，泵压表的功能完全失效，这就要求当班班长提高警惕，在钻进施工操作中保持一定的钻压和转速，不要随意变动。一旦线速度变快、动力机负荷变重应立刻提捞内管，防止事故的发生。顶漏钻进适用于较为简单的地层，对于水敏性地层、松散地层等复杂地层，泥浆的要求高，并且泥浆消耗过大，费用高；其次复杂地层中，漏失层上部孔壁由于没有泥浆护壁导致不稳定，易发生孔内事故。

参考文献：

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1004-5716(2015)09-0085-04

2015-01-29

2015-01-29

张鹏（1970-），男（汉族），江苏铜山人，工程师，现从事现场录井及管理工作。