库车坳陷膏盐岩地层顶底界面的卡取方法

塔里木油田库车坳陷山前白垩系高压优质气藏是西气东输的源头,但钻遇该气藏之上的古近系库姆格列木群(E1-2km)巨厚的膏盐岩地层的地质和工程的复杂性严重阻碍了其勘探开发的进程。由于膏盐岩具有较大的蠕变特性、低渗透性、损伤恢复特性及可钻性等特有的物理性质,如何确保顺利钻穿膏盐岩层并下入技术套管后进入目的层是钻探成功的关键,其难度相当大。因此,录井及时准确卡准膏盐岩层顶底界面是确保降低钻井风险,达到钻井提速目的的关键。利用综合录井技术,通过地层地质分析研究,总结出膏盐岩层顶底界面的地层压力分布规律,利用所录取的钻时、扭矩、电导率及岩性的变化等资料及时进行分析研究后认为:卡取膏盐岩地层顶部时,采取微井深录井,依据钻时、扭矩、钻压、电导率及岩性的变化特征以及钻井液氯离子含量特征,确定顶界深度。卡取膏盐岩层底部界面深度时,宏观上了解该区域的膏盐层沉积模式,研究地震构造图;微观上重点关注底部白云岩及气测、工程异常参数,钻遇高钻时地层后,加强地质循环,落实岩性,以此来确定膏盐岩层底界深度,达到钻井地质目的。     

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。     

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。     

阿姆河右岸复杂碳酸盐气藏上覆巨厚盐膏层优快钻井技术

阿姆河右岸钻遇地层具有浅层高压次生气藏、高压盐水层、高压目的层、高产储层、巨厚盐膏层等"四高一厚"的特征,高压层及巨厚盐膏层安全快速钻进、缝洞型高压储层保护难度大,严重影响高效安全钻井。为了实现稀井高产、高效开发的目的,需要大规模实施大斜度井整体开发,由于目的层上覆巨厚盐膏层,导致造斜段增斜段均在盐膏层中,对井眼轨迹控制提出更高要求。针对上述钻井技术瓶颈及生产需求,开展了分段式地层压力预测、井身结构优化、井眼轨迹优化及钻井液体系优选等技术攻关与研究,形成了浅层次生高压气藏安全钻井、巨厚盐膏层大斜度井钻井、高压缝洞型气藏及上覆巨厚盐膏层钻井流体等特色技术,基本解决了长期困扰阿姆河右岸气田开发的钻井技术难题。     

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。     

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。     

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。     

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。     

琼库恰克构造分层段钻井液技术

塔西南凹陷琼库恰克构造上部地层严重阻卡，下部地层钻遇高压盐水层、盐膏层和二迭系“红层”，钻井过程中卡、塌、喷、漏等复杂情况频繁发生。本文分析了地层特性与引起钻井复杂情况的原因，根据试验研究和钻井实践提出了分层段的钻井液技术，经过现场验证，证明该技术是成功的。     

致密砂岩储集层裂缝综合录井识别技术研究

四川盆地油气勘探结果表明，盆地油气储集层普遍为致密砂岩非常规储集层，有效性主要取决于孔、洞、缝发育程度，因此在油气钻井中如何识别致密储集层的孔、洞、缝并确定其所在井段尤其重要。针对综合录井仪的0．1m钻时及相关参数的资料采集技术要求，通过对大量录井数据资料的统计和演算，建立起储集层裂缝发育程度及裂缝发育位置的3种储集层裂缝识别模型，即直接识别模型、地层可钻性（A值）识别模型、钻时回归（RWSR）值识别模型。系统阐述了致密砂岩储集层裂缝综合录井识别技术方法原理，详细介绍了致密砂岩储集层裂缝识别的3个模型在实际生产中的应用情况。该技术方法的研究在国内尚属首次，为油气勘探中储集层评价提供了一个新的方法和手段，可最大限度地发挥现代录井技术在油气勘探开发过程中的作用。     

南堡油田潜山录井方法研究与应用

冀东南堡油田潜山油气藏勘探开发是利用大位移水平井来实现的,深化认识和研究潜山岩石学特征、地层分布规律及卡取潜山界面的方法,已成为现场录井工作者的重要课题之一。针对南堡油田已完井的录井资料,分析了现场录井在岩性识别、地层划分和卡取潜山界面过程中发现的问题,对碳酸盐岩录井和元素录井方法进行了研究,利用地球化学理论指导识别岩性、划分地层并取得了新认识,形成了一套适用于南堡油田潜山油气藏的录井方法。现场实践表明这种方法对于提高大位移水平井现场录井质量、卡准潜山界面效果显著,对冀东油田同类型井的录井工作具有借鉴意义。     

随钻薄片鉴定及元素分析对储集层识别的作用

由于井下地质情况复杂,储集层纵向、横向上的变化存在较大差异,对川渝地区地层卡层、取心、储集层优劣判定及钻井轨迹优化调整带来很大困难,施工现场采用了随钻镜下岩石薄片鉴定技术及矿物元素含量分析技术。以川西地区雷口坡组、川东北地区飞仙关组为例,通过及时分析所钻地层矿物元素含量特征,观察鉴定薄片中古生物种类、晶粒晶形发育特征、孔洞缝发育特征等,准确识别了雷口坡组风化壳和飞仙关组与长兴组地层界面。实钻证实,随钻薄片鉴定及元素分析为实钻地层划分、特征岩性识别、储集层发育优劣情况初步判别、现场轨迹优化调整提供了可靠依据,对储集层识别起到了至关重要的作用。     

阿姆河右岸EHojg-21D钻井工艺技术探索

东霍贾古尔卢克气田EHojg-21D井是阿姆河右岸合同区块的第一口定向探井,该气田地层复杂,上部地层以泥岩为主,易垮塌造成卡钻事故;中部基末利阶盐膏层是高压盐水风险极高地层,地层压力系数达2.30;下部目的层碳酸盐岩存在裂缝和溶洞,钻井作业中可能发生井漏或井喷。该井面临着高钻井液密度条件下盐膏层内定向轨迹稳斜控制难、定向钻遇高压盐水的处理、储层井漏的堵漏压井、井漏与产气同层的井控控制等技术难题。通过EHojg-21D定向探井钻井工艺技术的现场实施,探索解决这些技术难题,为今后地质勘探和钻井工程实施钻定向探井提供参考。     

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。     

渤海油田潜山界面识别录井技术及其组合

钻遇潜山的作业风险决定了潜山界面识别技术在录井中的重要地位。由于潜山岩性复杂、界面风化严重且岩性混杂,识别过程中容易受人为主观经验判断等因素的影响,导致潜山界面现场识别有误差。为准确识别潜山界面,简要介绍了井场薄片鉴定技术、碳酸盐岩含量测定技术,突出阐述了元素录井技术,尤其是反映不同岩性特征敏感性的元素含量数学模型——判别函数法;并在此基础上,针对渤海油田不同岩性潜山界面的识别,提出了相应的关键技术组合方法。现场应用实践表明,不但岩性分析更加细致、识别的准确性更高,而且不同岩性潜山界面卡取效果也更好。     

元素与自然伽马能谱录井技术在四川盆地威远区块的应用——以B1井为例

目前四川盆地威远区块页岩气迈入了规模开发新阶段,但气体钻井、PDC钻头+旋转导向等钻井工艺却使得岩屑呈细碎、粉末状,依靠岩屑录井对地层岩性难以识别,增大了优质页岩取心卡层、小层精细划分的难度。为此,针对四川盆地威远区块下志留统龙马溪组页岩储层的特点,将元素与自然伽马能谱录井技术应用于页岩气开发中。现场应用效果表明,采用元素与自然伽马能谱录井技术,保障了优质页岩取心卡层的准确性,解决了页岩气小层精细划分的难题,为辅助水平井地质导向、保障页岩气储层钻遇率提供了有力的技术支持。     

X射线荧光元素录井在南堡油田潜山卡层中的应用研究

随着PDC钻头、大位移井和欠平衡井等钻井工艺的广泛应用,随钻录井中的岩屑变得细小、混杂,难以识别,给卡准潜山界面带来很大困难。针对这一现状,以X射线荧光元素录井技术为基础,对南堡油田岩石元素特征进行了分析研究,结合实钻岩屑元素资料,制作了岩性解释图板,划分了两种钻遇潜山类型,揭示了风化壳残积层元素发育规律,介绍了元素曲线随钻应用实例,总结出一套适用于南堡油田的潜山卡层新方法。现场试用表明,该方法是可行的,是常规潜山卡层方法的补充,为安全、快速钻井提供了重要技术支撑。     

特色录井在塔中碳酸盐岩水平井地质跟踪中的应用

塔中北斜坡构造带在奥陶系地层先后发现了大型礁滩型与岩溶型凝析气藏,主要储集层类型为发育缝洞体的碳酸盐岩,横纵向非均质性强。进入目的层地质跟踪过程中,受随钻仪器特性与现场录井方法限制,钻头位置判断与井底流体分析能力较弱,影响水平井实施效果。为了弥补上述不足,在该地区首次引入元素、岩石热解、轻烃录井技术,通过元素录井优选元素组合特征进行地层小层划分,指导导向建模,导向跟踪过程中,根据元素组合特征确定钻头在地层中的位置,通过岩石热解分析参数S2检测数值进行礁滩体储集层预测,并结合综合录井、岩石热解、轻烃等录井参数建立了该地区解释评价标准及图板,提高水平井随钻储集层流体评价能力和辅助水平井地质跟踪水平。通过现场试验,已取得了一定的应用效果。     

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。     

土库曼斯坦阿姆河右岸B区高风险气藏安全钻井技术

在土库曼斯坦阿姆河右岸B区钻井史上,由于存在高压浅层次生气层、高压盐水层、高压高产气藏以及巨厚盐膏层的复杂地层,因而井喷、卡钻、高压盐水结晶导致井筒报废等事故频发,钻井成功率仅为64%,钻井安全风险极高,部分气田已禁止钻井施工。为此,针对性地开展了如下安全钻井技术试验与应用:(1)针对浅层次生高压气层,采用小尺寸领眼试钻,很大程度上减少了井筒容积,使进入井筒油气的量大大降低,减少了加重钻井液,加快了压井作业时间,提高了钻遇复杂层的安全性,同时在浅层气井区外围采用了钻大斜度井定向井强采方案;(2)针对高压巨厚盐膏层,优选了与盐膏层相配伍的欠饱和—饱和盐水钻井液体系,优选了盐岩蠕变模型,建立了盐膏层井眼缩径方程,形成了钻井液密度图版,确定了盐膏层安全钻井液密度,有效地提高了盐膏层段钻井液的抗污染性和抗蠕变性,保证了井筒安全。相关配套技术已推广应用近百口井,钻井成功率达100%,井喷发生率为零,解放了"钻井禁区",较好地解决了该区域高风险天然气井安全钻井难题。