膏盐岩地层地质特征与录井技术

石油勘探实践和研究结果表明，许多油气藏的形成都与膏盐岩地层有关，也常与膏盐岩地层伴生，成功钻穿膏盐岩地层是钻井难题之一，录井技术成为钻进安全监测、膏盐岩地层准确预报的重要手段。针对上述情况，介绍了膏盐岩地层的主要类型、沉积模式以及与油气的关系，归纳总结了膏盐岩地层的录井技术经验，包括：在随钻录井过程中熟悉地质设计与邻井资料；在没有预测钻遇膏盐岩地层的情况下，通过钻井液中Cl^-的变化判定是否钻遇膏盐岩地层；预计钻遇膏盐岩地层时，使用饱和盐水钻井液；钻遇膏盐岩地层后观察盐岩是否以岩屑形式返出；同时，把握膏盐岩地层的岩性、岩性组合、层位、顶底界和厚度是非常重要的。通过S1井实例分析，论述了在膏盐岩地层中钻进时，防卡、防漏是录井人员监测和预报的重点。     

元素录井技术在塔里木油田现场录井中的应用

针对塔里木油田塔中、塔北、库车三大区块目的层埋深大、构造复杂、地层压力系统差异大、非均质性强以及钻井工艺提升导致的岩屑细碎、地质界面识别不清楚,碳酸盐岩地层划分、界面卡取及膏盐岩层界面卡取难,钻遇高压盐水层及孔、缝、洞发育段出现易漏、溢、卡的钻井复杂加大经济成本,影响钻井周期等一系列问题,在现场录井的基础上,利用元素录井技术将地层资料数据化、曲线化并成图,可直观反映地层变化特征。通过区域井应用元素录井技术并总结、寻找规律,进而对岩性进行有效识别、预判膏盐岩层底部界线、进行碳酸盐岩地层划分和层位卡取,在钻遇异常高压层及孔、缝、洞发育段实现提前预警、规避钻井复杂,在油气勘探开发领域切实发挥了元素录井技术优势。     

工程录井参数的地质应用

从传统意义上讲，工程录井参数应用于实时钻井监控和随钻地层压力检测倍受人们的重视，而将其应用于确定流体性质、划分盐膏层以及确定地层界面等地质应用方面尚未引起人们的足够重视。该文从工程录井参数与相关地质因素关系出发，探讨了利用钻时、钻井液密度、电导率、池体积等工程参数进行地层划分、储集层评价以及卡取潜山界面等方面的相互关系和实例，总结归纳了一些规律性的特征。对扩展工程录井参数应用范围、提升其应用水平以及深入研究工程参数的地质意义具有推动作用。     

东营凹陷沙四段膏盐岩地层卡取方法

膏盐岩地层容易引起钻井井下复杂事故的发生,因此采用适当的方法及时、准确卡取膏盐岩地层具有重要意义。结合东营凹陷沙四段膏盐岩地层岩性特征分析,探讨了钻前综合分析预测与随钻对比相结合,实时根据钻时、电导率、氯离子质量浓度以及钻井液特征,并参考HF滴定是否反应的膏盐岩地层综合卡取方法。研究得出,钻遇膏盐岩地层时钻时下降至小于上覆泥岩基值的70%或小于10min/m;钻井液的电导率相对于上覆泥岩围岩明显上升,升高幅度一般为5%~35%;钻井液氯离子质量浓度相对于上覆泥岩围岩明显增加,主要集中在9000~20000mg/L;钻井液粘度升高,升高值为4~184MPa·s,钻遇厚层膏盐岩地层时,钻井液密度升高,通常升高值为0.01~0.06g/cm3;同时,利用HF和不同岩性化学反应的结果也可以有效识别膏盐岩地层。现场L 760井、T 190井的实际应用表明,该方法不但能够准确识别东营凹陷膏盐岩地层,而且可操作性好,便于现场应用。     

塔里木盆地库车坳陷盐底卡层技术

塔里木盆地库车坳陷是塔里木油田近年来开发的重要区块,区域内目的层之上发育了一套巨厚膏盐岩层,准确卡取膏盐岩层底界面(盐底卡层)是确保该区域安全快速钻井和实现地质钻探目的的关键。但该套膏盐岩层岩性复杂、岩性组合模式多样,导致卡层中存在诸多困难。为此,基于已钻井资料,厘清了库车坳陷盐底岩性组合特征,确定了盐底岩性组合模式可分为6类,提出盐底卡层的关键在于岩性识别,进而以碳酸盐岩分析和元素录井分析为主,并结合常规地质卡层、测井、地震以及区域地质等资料,对区域内多井次开展盐底卡层综合分析,总结出一套适合库车坳陷的盐底卡层技术,提高了卡层成功率,实现了库车坳陷盐底精准卡层的目的。     

塔河油田膏盐岩地层录井技术

针对塔河油田钻遇超深、超厚膏盐层给钻井工程带来的施工风险及其复杂钻井工艺对录井资料的影响,总结分析了膏盐岩地层钻井对岩屑、钻时、气测等录井参数的影响以及该地层条件下的录井技术。为确保钻井施工安全,提高钻井时效,通过对S105井、S106井、S110井钻井方法及效果的分析,归纳提出了解决膏盐岩地层录井技术和钻井难点的诸多可行途径做好地层预测,卡准双峰灰岩,揭开双峰灰岩1~2m处进行钻井液体系转换;针对膏盐层的特殊钻井工艺和特殊钻井液体系,做好各种工程参数和钻井液参数的搜集和分析工作,结合岩屑情况,做好膏盐岩段的岩性剖面恢复工作;在揭开膏盐岩地层前,进行一次全面性钻具探伤,加强钻具检查及工程参数异常预报工作,及时排除工程隐患;控制钻井液密度为1.64~1.68g/cm3和Cl-含量为16.4×104~17.8×104mg/L。     

Power-V在克深102井膏盐岩层中的应用

库车坳陷克拉苏构造带富含古近系膏盐岩层,该岩层发育复杂,含有夹层,地层倾角大,易发生井斜、卡钻、井漏等事故,是中国陆上钻井难度最大、难题最集中的地层之一。因此,安全快速钻穿膏盐岩地层,揭示膏盐岩地层以下的储集层含油气情况,避免钻井周期延误、井眼报废的严重后果已成为亟需解决的问题。在克深102井钻进过程中,尝试在膏盐岩层中使用Power-V钻进方式,既有效地控制了井斜以保证井身质量,又大幅度提高了机械钻速。论述了Power-V在钻遇膏岩层时应使用的工程手段,以避免蠕变效应引起卡钻事故。     

哈萨克斯坦SAGIZ区块蒸发岩的录井卡层方法

在哈萨克斯坦SAGIZ区块的现场地质录井过程中,如何准确卡取二叠系早期的盐岩层,对确定完钻至关重要。重点分析了蒸发岩在钻时曲线、色谱曲线、钻井液电导率和测井曲线上的变化特征,总结出了运用综合录井参数和测井资料卡取盐岩层的技巧和规律,为现场地质录井提供了依据和帮助。     

哈萨克斯坦SAGIZ区块蒸发岩的录井卡层方法

在哈萨克斯坦SAGIZ区块的现场地质录井过程中，如何准确卡取二叠系早期的盐岩层，对确定完钻至关重要。重点分析了蒸发岩在钻时曲线、色谱曲线、钻井液电导率和测井曲线上的变化特征，总结出了运用综合录井参数和测井资料卡取盐岩层的技巧和规律，为现场地质录井提供了依据和帮助。     

碳酸盐岩分析在吉木萨尔凹陷致密油勘探中的应用

准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育大套致密油层,由于岩性复杂,碎屑岩和碳酸盐岩层薄且频繁交替,加之水平井钻井工艺复杂和水平段长,致使岩屑细小,影响了常规地质录井岩性鉴定、地层划分及水平井地质导向的准确性。钻探现场利用碳酸盐岩分析仪获取岩屑中方解石和白云石的矿物含量,结合区域地质、油气显示和实钻地层岩性特征进行层位卡取,采取连续分析碳酸盐岩含量的变化特征、结合优质储集层油气显示特征和岩性特征的方法指导水平井地质导向。现场十余口井的实际应用表明,碳酸盐岩分析在吉木萨尔凹陷致密油勘探中可作为岩性识别、地层卡取和水平井地质导向的一种有效录井方法。     

地层岩性的随钻评估方法研究及应用

地层岩性的随钻评估对钻井工程技术人员和地质人员十分重要。本文根据钻头破岩机理和能量守衡原理,建立了地层岩性随钻评估模型。使用ＰＤＣ钻头钻井时,岩屑破碎很细,通过岩屑录井来判断地层岩性十分困难。针对ＰＤＣ钻头的切削机理,从ＰＤＣ钻头切削刃受力平稳有度出发,建立了ＰＤＣ钻头钻井时地层岩性随钻评估模型。     

塔北隆起盐下油气藏井眼缩径研究

采用Heard非线性蠕变模型作为深井段盐岩蠕变本构方程,并建立含盐膏岩夹层的有限元模型,得到了塔里木羊塔克区块巨厚盐膏层变形及井眼缩径规律.研究表明,由于上覆岩层应力的作用,羊塔克隆起构造盐岩层翘曲段逐渐趋于平缓;在同一盐膏层井段不同井深处井眼蠕变缩径的程度明显不同,顶部和底部盐膏层井眼缩径速率最快,缩径量较大.据此,现场钻井工程师在进行盐膏层井段钻进的时候要特别注意打开盐膏层和钻出盐膏层井段时的钻井液密度控制,优选钻井方案,防止盐岩层井段发生卡钻等井下事故.     

测井资料在膏盐地层钻井工程中的应用

膏盐层地层最大、最小水平主应力在盐岩含量高的地层中表现为较强的不均衡性,造成钻井施工过程中卡钻、井漏等事件时有发生.结合石膏、盐岩地层的沉积和地质特征,充分发挥钻井测井信息量大和连续测量、纵向分辨率高的优势,从地层岩石矿物分析、岩石力学参数计算、孔隙压力、破裂压力、地层应力评价等方法入手,分析测井资料在膏盐地层确定合理...     

基于dc指数公式的钻时变换方法探讨

钻时是地质录井现场地层岩性划分和层位卡取最重要的依据之一。为增强钻时的可比性,提出一种新的钻时变换方法,该方法以dc指数公式所蕴含的钻井参数之间的函数关系作为钻时变换的理论依据,根据dc指数公式推导出钻时变换公式,对钻时进行变换。胜利油田是典型的断块油气田,地质条件复杂,因而选取该油田较为典型的KDX 414井作为例证进行探讨。结果表明:同实际钻时相比,不同深度或不同岩性之间的变换钻时差异性明显,与录井岩屑剖面和测井曲线的符合性更高,尤其对砂、泥岩地层岩性的划分和对油气储集层深度与厚度的确定更加准确,且变换钻时与dc指数的相关性有明显提高。     

XRF与XRD技术在膏盐岩层地质卡层及沉积环境分析中的应用研究

由于膏盐岩层岩性、厚度横向变化大且盐下地层岩性组合变化较大,难以准确卡取盐底界线,为探讨适合膏盐岩层岩性识别和沉积环境判别的特征元素、矿物指标,通过XRF与XRD分析技术在塔里木盆地库车坳陷K 1A02井的综合应用,系统分析了盐间和盐下地层在矿物、元素组成、沉积环境方面的差异。研究表明,盐下泥岩对比盐间泥岩具有更高的石英、斜长石含量,并且方解石、石膏、石盐等含量更低;盐间泥岩与盐下泥岩常量、微量元素配分模式相似,主要区别在于盐间泥岩Na、Cl及微量元素含量更低;盐湖泥岩沉积期气候炎热干燥,由盐下到盐间泥岩干热程度增加,盐间泥岩主要沉积于咸水-超咸水水体;盐湖泥岩主要沉积于氧化-还原过渡环境,且盐下泥岩氧化程度更高。XRD分析技术可对岩性准确定名,XRF分析技术可较准确反演古沉积环境信息。XRD与XRF分析获得的沉积地球化学信息,可为膏盐岩层地质卡层提供理论支持;将岩屑录井与XRD、XRF分析技术相结合,可显著提高膏盐岩层盐底卡层的成功率,为准确卡取盐底提供依据。     

地层岩性的随钻评估方法研究及应用

地层岩性的随钻评估对钻井工程技术人员和地质人员十分重要。本文根据钻头破岩机理和能量守衡原理,建立了地层岩性随钻评估模型。使用PDC钻头钻井时,岩屑破碎很细,通过岩屑录井来判断地层岩性十分困难。针对PDC钻头的切削机理,从PDC钻头切削刃受力平衡角度出发,建立了PDC钻头钻井时地层岩性随钻评估模型。现场初步试验表明,该模型具有一定的合理性和实用性。     

苏里格气田上古生界地层随钻岩性快速识别方法及应用

在致密砂岩岩性气藏勘探过程中,气测是唯一的快速随钻连续检测地层含气性的录井技术。气测录井直接测量的全烃、组分资料,能较好地反映地层的含气性,却无法识别是哪种岩性含气,而不同的盆地、不同的岩性,气态烃的组分含量也会有所不同,其组分的构成与地质条件息息相关。在随钻跟踪完井卡层分析阶段,选取目的层烃组分异构比、丙烷占比、湿度比、烃斜率4项特征参数建立图板及划分标准,可有效解决上古生界地层随钻岩性识别问题,从而达到对气层定性评价的目的,为准确卡取完钻层位,少钻无效进尺和钻后选取试气层位提供了依据。该方法用于苏里格气田完钻井结果表明,岩性识别准确率可达99%。     

元素录井技术在潜山油气勘探中的应用——以珠江口盆地惠州26-6构造为例

为了解决惠州26-6构造潜山岩性识别、潜山界面卡取及储层评价等难题，该文利用元素录井资料，结合高分辨率电成像测井、钻井及井壁取心等资料进行研究，取得了以下研究成果：(1)利用元素录井中Si-Fe、Si-Na数据建立潜山岩性识别图版，可以用于随钻过程中快速识别岩性；(2)分析潜山地层与上覆地层岩性的元素变化特征，总结进山模式，可以实现潜山界面的随钻快速卡取；(3)基于元素迁移能力的差异性，建立易迁移元素指数E_I及不易迁移元素指数N_I，实现对花岗岩和闪长岩进行内幕带和风化带区分；(4)建立缝洞指数，有效地表征出潜山储层裂缝及孔洞发育情况。研究表明，元素录井技术可以在复杂岩性识别、潜山界面卡取、风化带与内幕带划分及储层评价中发挥重要的作用。     

PDC钻头对常规地质录井影响及应对方法

该文针对PDC钻头的特点以及对地质录井的影响,从定性、定量录井方法的对比分析入手,阐述了定量油气录井方法在PDC钻头钻井时的优势。重点介绍了岩屑录井地层归位法:除利用钻时归位岩性外,同时借助钻井参数中的钻压、扭矩、顶驱转速、以及气测分析值与岩性的关系判断归位岩性,并借助显微镜综合判断岩性的方法。     

塔河油田盐下区块盐膏层钻井液技术

塔河油田第三系地层存在大段的膏盐层,并夹杂盐岩层、膏泥岩和"软泥岩",属于典型的复合盐岩层.钻盐膏层时井下事故频繁,特别是当钻开井眼后,盐膏层蠕动,常造成井眼失稳、卡钻、固井后挤毁套管等事故,钻井完井复杂情况和井下事故形态可概括为"溶、缩、塌、胀、漏、卡、喷、损"8个字,给钻井带来重大经济损失.通过研究与现场实践,形成了先期承压堵漏技术和聚磺硅酸盐欠饱和盐水钻井液体系等一套完整的钻盐膏层的钻井液工艺技术措施.现场应用表明,该套技术措施能够顺利钻穿埋藏深的盐膏层,方案合理、技术措施得当,解决了盐膏层的蠕变;合理控制Cl-含量,加上先期承压堵漏工艺技术的实施,钻井液密度可逐渐降低至1.65～1.68 g/cm3,改变了过去专封专打盐膏层必须下套管的做法,实现长裸眼井身结构,解决了钻盐下区块目的层的难题,满足了钻井施工及地质的要求,节约了钻井时间,降低了钻井成本.