地质录井在水平井钻井施工中的导向作用分析

秦 海

（大庆钻探工程公司地质录井一公司采集二大队，黑龙江大庆163000）

1 概述

随着我国大部分油田已进入开发中后期，主力油层开发效益越来越低，开发目标多进入薄互层等油层，开发难度大，为了提升开发的边际效益，水平井应用越来越普遍。此外，非常规油气藏成为研究热点，页岩油、页岩气、致密气等非常规油气资源开发难度大，普通直井开发效益有限，水平井由于具有较长水平段，能够在储层中穿行较大距离，增加了井眼与储层接触面积，控油范围增大，能够显著提升开发效益，在非常规油气藏开采中水平井应用越来越普遍[1-2]。但水平井井身结构复杂，钻井施工难度较大，为了保证水平井准确入靶，提升储层钻遇率，必须实时准确分析钻头轨迹，一旦钻头出层要准确判断，及时调整钻头轨迹，使井眼轨迹始终在储层中。要准确分析钻头轨迹，必须及时获取地层岩性、层位、含油气性等信息，地质录井能够提供地质剖面、岩性数据、烃类气体数据等，对于水平段地质导向意义重大，加强地质录井在水平井钻井施工中的导向作用，对于保证水平井钻井施工质量意义重大[3-4]。

2 地质录井在水平井施工中的地质导向技术难点

水平井井身结构不同于普通直井，使用的钻井工艺技术复杂，给地质录井工作带来了难题。

2.1 岩屑识别难度大

在水平井钻井过程中，使用较多的钻头为PDC 钻头，使用这种钻头进行钻井获得的破碎岩屑非常细小。钻具在进入到大斜度井段和水平井段后，近似于平躺在下方井壁上，使得井壁下方的环空返流速度降低，岩屑上返速度变慢，在井壁下方岩屑与钻柱多次碰撞研磨，导致岩屑进一步变细碎。增加了录井操作的获取岩屑的难度，也加大了对岩屑的识别难度。此外，水平井井身结构使得岩屑上返过程中容易滞留，形成岩屑床，产生大量假岩屑，给岩屑采集、识别、描述带来了难题。

2.2 提升了气测录井难度

气测录井是监测油气显示的重要手段。水平井井身结构特殊，在造斜段为了降低摩擦力，可能向钻井液中添加有机润滑剂，在水平段为了防止井壁长期浸泡在钻井液中发生垮塌，会使用油基钻井液，使得气测录井受到钻井液药品等带来的影响。为了使工作中旋转扭矩和摩擦阻力不断降低，自然会加入很多有机质润滑剂于整个施工过程中，这样不仅对全烃测量曲线造成了严重干扰，甚至可能发生漏失显示情况。此外，基于对钻井工艺的实际需求，在进行气测录井施工过程中必然添加某些润滑剂和油基钻井液，虽然这些润滑剂减少了摩擦阻力但可能促使全烃测量曲线产生异常。在这种情形下，工作人员就不能准确判断全烃值曲线，不仅会严重受到干扰还使全烃测量误差不断加剧。

2.3 提升了荧光录井难度

在录井施工过程中，荧光录井是一个非常重要的组成部分。在钻井工具打磨与井壁的摩擦下，岩屑从水平录井中返出的速度非常慢，所形成的颗粒也更小更细。此类岩屑受到荧光照射后损失比较明显，不仅油气显示受到一定程度的弱化而且有时会出现数十倍的弱化现象，使得油气显示定级难度不断加大。如果被选用到荧光录井中，数据的准确性就无从保证。

2.4 工程参数失真

水平井井身结构特殊，既有造斜段，也有水平段，不同井段施工不同的钻井工艺，使得钻压、扭矩、钻时、钻井液排量等参数变化较大，可对比性变差。此外，在水平段当钻头出层后，需要频繁调整钻头轨迹，使用不同的钻具组合及钻井施工工艺，导致钻井参数变化较大，不能真实反映地层信息。

3 加强水平井地质录井工作的对策

3.1 提升岩屑录井质量

在实际钻井过程中，由于水平井井身结构特殊，在水平段容易发生屑堆积的情况，形成岩屑床，给岩屑识别描述带来了难题，只有先对钻井参数的变化细致考虑才能对井屑做出比较正确的描述。同时，在岩层不断变化下会促进岩屑成分产生一定改变，在对岩屑的成因分析时要做到细致全面。假如在一定时期内，钻具没有在水平井中进行比较频繁的活动，那么就比较适用井中分层原则。假如钻具在水平井中活动的次数较多，就要对录井资料的真实性、准确性等进行细致考虑。

比如，在对岩屑进行描述时，相关工作人员一定要结合具体情况做出准确判定。总体而言，虽然存在一些钻井参数失真的情况发生，但是这些资料仍然值得借鉴应用。将这些资料作为主要参考，并充分关注地质录井在水平录井过程中给出的钻井参数资料，这样才能顺利推动水平录井工程的开展。

3.2 保障气测录井准确性

从上述可知，如果将某些有机质润滑剂与正常钻井施工过程中添加进去，可有效降低摩擦阻力，但这时容易致使录井气测发生异常情况。而地质工作人员在判断有机添加剂与地层气测的过程中，带来了较大难题。假如地质录井技术人员并不具备非常丰富的录井施工经验，也没有掌握扎实的地质知识，根本不能正确识别这种情形。比如，如果是有机添加剂导致的气测异常，循环一个周期之后，全烃显示会在现场录井施工中逐渐消失不见，且此时全烃基值会升高。假如是地层表现出来的强烈显示，那么恢复平稳状态也要历经多个循环周期后才可以实现。因此，要不断对地质技术人员进行定期培训，这样才会准确识别不同情形并做出有价值的判断。

3.3 提升气测录井准确性

迟到时间是反映井底岩屑返出地面的时间，是重要的录井参数。在水平井钻井过程中，分析相关资料发现，对迟到时间的预测，在当前出现了很多问题。基于此，要加密处理测定时间并及时修正录井仪的迟到时间，才能对岩屑取样的准确性给予最大保证。比如，首先利用相关数学公式并提供出一个理论值对录井仪的迟到时间进行综合计算，在测定理论值方面可能会因为复杂的外界环境而增加困难。在实际计算中，相关技术人员要将理论值与录井仪迟到时间存在的差异计算时间先计算出，这时为了高度确保获取岩屑要准确时间，就需要加密处理迟到时间预测，以此推动整个工程的顺利进展。

3.4 加强岩屑与气测综合分析

为了准确判断井下油气的具体位置，就需要实现岩屑录井与气测录井之间进行有效互补。具体说来，地下油气综合状态可以通过气测录井做出最直观、最充分、最有效地反映，而气测录井中烃基值会因为对油基钻井液的使用而不断升高。然而，不论在钻井液中加入什么样的物体，都不能降低气测录井中的有效成分。比如，在温度升高后，钻井液中的成分会自动进入到油气层，这时候就不能进行准确判断。相关技术人员可以通过对岩屑录井与气测录井的有效互补，将地层油气情况进行更清晰明确的综合显示。

3.5 加强地质录井的导向作用

地质录井工作能够提供第一手储层地质资料，对于准确判断地层具有重要意义，因此，加强地质录井在水平井中的导向作用，对于指导钻头轨迹调整，确保储层钻遇率具有重要意义。为了提升地质录井导向效果，可以对邻井地层等相关资料进行综合性分析，在对地层的岩性与实际垂深度充分结合录井综合参数进行有效判断。依据伽马和电阻率特征在着陆后，并在录井岩屑砂样基础之上指导正确的水平施工。同时，技术人员还要对地层、岩性性质以及现场构造进行比较充分深入的了解，在此基础上依据实钻资料深入分析工作区域内的地层岩性性质，并且要通过认真观察不断熟悉油气层目标层的横向分布特点与纵向分布特点，这样才能对油层顶与底板深度进行卡准。此外，在具体操作中要实时监测钻头的准确位置，对邻井的详细资料进行充分利用，然后再对地层剖面与井眼轨迹进行细致绘制。若想确保整个施工过程的安全性，技术人员不但要仔细观察录井参数的改变情况还要及时分析钻井液与压力参数值。

4 结束语

现阶段，水平井在老油田及非常规油气藏开发中应用越来越普遍，提升水平井钻井质量至关重要。地质录井工作能够实时提供油气井地质及工程资料，对于判断钻进状态及地质信息意义重大。针对水平井地质录井工作面临的多种问题，要采取相应的技术对策，提升地质录井质量。在保证录井资料质量的同时，加强地质录井资料的综合分析与应用，用以指导水平井钻头轨迹分析及井眼轨迹调整，确保水平段钻头始终在储层内穿行，提升储层钻遇率，为保证水平井钻井质量提供重要的技术手段。