气层中甲酸盐钻井液引起的地层伤害研究

一、前言 在过平衡钻井期间．如果钻井液固相没有维持合适的架桥作用就会侵入地层导致地层伤害,悬浮在钻井液中的固相颗粒侵入地层后会堵塞储层孔隙。在钻进砂岩地层时~,J--种能应用于高温高密度条件下的无伤害钻井液。研究发现甲酸盐基钻井液对地层伤害程度小、经济合理．该体系具备密度高固相含量低．耐高温,不与黏土反应等特性。     

倾斜电各向异性地层阵列感应测井数据处理新方法

阵列感应测井的原始信号经软件聚焦算法处理后可提供多种分辨率、不同探测深度的电阻率信息,这使得阵列感应测井成为复杂油气层测井评价的重要手段。然而,当在深层致密储层和非常规储层等电各向异性储层中采用斜井进行钻探时,由于传统软件聚焦算法没有考虑地层倾斜及其电各向异性的影响,常规阵列感应测井输出结果的适用性受到极大挑战,其电阻率曲线常出现钻井液假侵入、曲线乱序等异常现象。针对这一问题,提出以未聚焦的原始电阻率为约束,在已知仪器与地层相对夹角和目的层电各向异性系数的前提下,通过建立层状地层模型,结合仪器的正演算法模拟电阻率响应特征并与实测电阻率曲线进行误差比较,不断修改模型以进行迭代循环计算,从而得到等效的水平电阻率和垂直电阻率阵列感应测井曲线。该方法有效地剔除了地层倾角及其电各向异性的影响,且进一步通过分辨率匹配处理可获得具有给定分辨率、能完全保留钻井液侵入特征的地层水平方向和垂直方向的阵列感应电阻率曲线,显著提高了复杂储层的电阻率测量精度和测井解释符合率。相关算法得到了理论模型和多口实际测井资料的验证。     

钻井液侵入情况下随钻电磁波电阻率测井的响应

钻井液侵入地层使得井周介质电阻率分布发生变化,从而影响了随钻电磁波电阻率测井的响应。文中基于渗流理论、对流扩散理论及电磁场理论,利用有限元数值模拟技术,定量分析了侵入时间、储层孔隙度等变化对钻井液侵入下随钻电磁波电阻率测井响应的影响。结果表明:钻井液侵入10 min后,随钻电磁波电阻率测井的响应明显受到钻井液侵入的影响;储层孔隙度大于15%时,相位差响应增长超过5%;储层含水饱和度小于60%时,相位差响应增长超过4%;钻井液与地层水的矿化度比值大于0.244时,相位差响应增长超过10%;储层渗透率和压差变化在钻井液侵入情况下对随钻电磁波电阻率测井相位差响应的影响基本固定。研究结果为随钻电磁波电阻率测井解释消除钻井液侵入的影响提供了一定理论基础,对探测深度的综合判断有助于相关仪器的研发和改进。     

ZJD构造E1f1段含气砂岩储层钻井液侵入影响研究

文章在对钻井液侵入油气层的侵入机理、理论模型建立和对ZJD构造E1f1段含气砂岩储层地质特征描述的基础上，通过数值模拟，分析了ZJD构造E1f1段含气砂岩储层在不同的钻井液浸泡时间下深、中感应电阻率测井的响应特征，并确定了及时测井和时间推移测井的最佳时间。     

随钻电磁波电阻率测井联合反演方法及其应用

针对海上油气田高正压差井筒条件下随钻测井电阻率受钻井液低侵影响的问题,提出了随钻电磁波电阻率测井联合反演方法,设计了一种基于视电阻率曲线分离程度的反演初始值选取方案,通过反演可以获得原始地层电阻率和钻井液侵入深度。数值模拟结果显示,初始值选取精度满足工程应用需求,地层真电阻率和钻井液侵入深度参数反演相对误差小于0.5%。时间推移测井资料分别反演所得地层真电阻率一致,表明该方法稳定可靠。对中国南海西部东方区块随钻测井资料开展电阻率反演应用研究,结合反演成果开展了钻井液侵入规律统计,得到了钻井液侵入深度与地层孔隙度、渗透率、钻井液柱压力、钻井液浸泡时间及地层电性变化等参数的统计关系,其对钻井液侵入预测与评价具有参考价值。该电阻率联合反演方法可推广应用于其他海域随钻电磁波电阻率测井,对储层评价与储量计算具有重要意义。     

天然气水合物储层测井响应特征分析

对天然气水合物储层的各种常规测井响应特征进行了分析。天然气水合物的存在导致储层的声波速度、电阻率、井径测井读数增大，密度测井读数减小。在各种测井曲线中，声波和电阻率测井曲线异常最为明显，是识别天然气水合物储层的最重要的测井曲线。     

柴达木盆地深层天然气测井识别方法研究

柴达木盆地深层储层岩石成分复杂,物性相对较差,钻井液密度大、侵入严重。用石英砂岩交会图骨架值参数法计算的孔隙度误差较大,钻井液的高侵使计算的含气饱和度偏高,造成油气层的误判。岩石颗粒密度分析认为,储层为非纯石英砂岩,含有高密度碎屑颗粒。采用了基于岩石颗粒密度实验的零孔隙度骨架参数选取方法,所得参数与岩心分析结果吻合,提高了孔隙度计算精度。通过采用视地层水电阻率法和反映储层结构与孔隙大小的变m值方法提高了测井解释符合率,解决了流体性质识别问题,从理论上证明了视地层水电阻率方法能消除钻井液侵入对饱和度计算的影响。研究成果应用于实际生产,取得了良好的应用效果。     

岐东油田明下段油藏测井储层表征

岐东油田明下段油的储层砂体主要为曲流河相,其储油物性略亚于相邻的周边地区,但测井曲线特征明显,易于进行储层划分和对比。自然电位曲线负异常,泥岩具有低值的自然电位和低电阻率特征,且曲线较平直;储层砂岩测井曲线具有箱式特点,下部异常略高于上部异常。其孔隙度和含油饱和度与声波速度和地层密度具有较好的一致关系,测井资料储层表征明显。     

电阻率测井泥浆侵入影响校正方法研究——以鄂尔多斯盆地天然气储层为例

地层压力低导致泥浆侵入深度加大，电阻率测井响应受到泥浆侵入的影响不能真正反映地层的电阻率特性。在天然气高产的储层段，深、浅电阻率测井应该有的差异被弱化，使得电阻率测井识别与评价天然气储层的应用受到制约。为此，依据电阻率测井的基本原理及泥浆侵入对双侧向测井的影响机理，研究了鄂尔多斯盆地天然气储层电阻率测井的响应特征及其在应用中存在的问题，探讨了仪器结构参数、地层视电阻率、真电阻率、泥浆侵入深度之间的关系，给出了电阻率测井泥浆侵入影响的校正方法及泥浆侵入深度的计算方法；选择了有代表性的几口井（A15井，A16井，AK2井）对方法进行了验证，改进了该地区天然气储层的识别与评价方法。     

阵列侧向测井曲线极化角影响因素研究

侧向类测井电阻率曲线的极化角对地质构造的解释、地层界面的判断有很大帮助,但也会导致电阻率曲线失真且产生假薄层特征,因此通过正演计算明确影响极化角的因素可以提高油气层评价的准确性。运用三维有限元法建立了层状介质模型,探讨了围岩电阻率、钻井液电阻率、侵入带特性、仪器特性、层厚、井径和井斜角等因素对阵列侧向测井曲线极化角的影响。正演计算表明,目的层电阻率与围岩电阻率的比值大于4时,极化角更加尖锐且幅值急剧增加;钻井液电阻率主要影响极化角的形态,钻井液电阻率越大极化角越尖锐;侵入带对极化角的影响较复杂,要综合考虑侵入带电阻率与侵入深度来判断;仪器探测深度对极化角形态的影响不大,仪器纵向分辨率越高,极化角越平缓且幅值越小;井径越大,极化角越不明显;当地层厚度小于仪器纵向分辨率时,阵列侧向测井曲线极化角消失,随着层厚增大,极化角幅值变大但趋于平缓;当井斜角大于60°时,极化角基本消失,且井斜角越小,极化角越明显。研究结果表明,围岩电阻率、仪器纵向分辨率和层厚对极化角的影响尤其明显,这可为现场正确利用极化角进行油气储层解释提供指导。      

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四川砂岩储层多为低孔、低渗的储层，易受污染。钻井液中的固相物质及地层中的粘土矿物遇到水膨胀，从而堵塞本已狭窄的孔喉等渗滤通道。为了减少钻井液对砂岩储层的污染，需对油气层采取一定的保护措施。欠平衡钻井是对砂岩储层进行保护的一种有效方法，相应地，也需要进行欠平衡带压测井等油气层保护措施。章对欠平衡状态下部分测井仪器的响应特征及测井资料受到的影响进行分析，主要考虑了深浅双侧向、补偿声波、补偿中子等资料的影响因素。根据对邛西3井的欠平衡测井过程及测井资料的异常现象进行分析，提出了控制资料质量的具体措施。在潼南1井欠平衡带压测井施工中也取得了好的效果。     

XX地区长8中高电阻率储层出水原因分析

鄂尔多斯盆地某地区长8储层为水下分流河道砂体,岩性以细-中粒岩屑长石砂岩为主,录井显示以油斑为主,测井电性显示为中高电阻率(30～150Ω·m),电性与油层相当,甚至好于油层,常规测井解释多为油层或油水层。但经过压裂改造后试油出水,测井解释符合率极低。利用地质、测井、分析化验和试油等资料,从储层岩心、物性、地层水、原油性质和润湿性等5方面开展了该区长8中高电阻率储层出水原因分析。形成了基于常规测井及核磁共振测井高电阻率储层流体性质判识技术,提高了长8储层测井解释符合率,在实际生产中应用效果显著。     

甲酸盐钻井液技术的应用

青海花土沟油田地层压力低。泥页岩地层造浆能力强。钻井过程中易发生地层漏失、井眼缩径、起下钻阻卡和油气层损害严重等问题。该油田采用无固相低密度的甲酸盐钻井液．并配合相应的维护处理工艺技术。该体系主要由碱金属(钾、钠和铯)的甲酸盐、聚合物增粘剂和降滤失剂等组成。其中碱金属的甲酸盐为钻井液提供了适当的密度和强抑制性。在不加任何固相加重剂的情况下，通过改变碱金属甲酸盐的类型和加量，可使甲酸盐钻井液密度达到1．0～2．3g／cm3。现场应用表明．甲酸盐钻井液具有摩阻压耗小，热稳定性好，水力特性优良，页岩抑制性强，污染容限大的特点．减少了井下复杂情况，提高了机械钻速，有效地保护了油气层．提高了原油产量。     

过套管地层电阻率测井在砂岩油田应用的试验研究

为了探讨过套管地层电阻率测井(CHFR)在砂岩油田、特别是砂泥岩薄互层层系油井的适用性,在大庆油田进行了现场测井试验.试验结果表明,在新完钻且未射孔生产的套管井中,CHFR测量的地层电阻率与其裸眼井测井电阻率有着较好的一致性;在已投入生产的老油井中,能够较好地评价储层的剩余油饱和度及水淹程度;此外,对部分地层电阻率异常响应的原因进行了初步分析.     

特低渗透砂岩油层钻井液侵入程度及影响

根据地质录井、实验分析、压裂试采等资料，基于动态分析、渗流理论及物质平衡原理，动、静态分析相结合，对特低渗透砂岩油层钻井液（泥浆滤液）侵入程度及其影响的评价方法进行了研究。利用压裂试采曲线特征将特低渗透油层的生产动态划分为初产与稳产2个阶段：1初产阶段主要表现为大量外来流体沿人工及天然裂缝系统的快速返排，产水量及含水率变化迅猛；2稳产阶段主要表现为地层原始流体在饱和度控制下的相对渗流，产水量及含水率变化处于低稳状态。正常油层具孔隙型单孔介质，通常无明显的钻井液侵入，其初产阶段的地层吞吐水量大致相当。低阻油层具微裂缝-孔隙型双孔介质，具有显著的钻井液侵入特征，其初产阶段的地层吞吐水量差异大致等于钻井液的侵入体积。利用地层初始吞吐液量差异确定了特低渗透砂岩油层的钻井液侵入程度，并以地层吞吐液量、钻井液侵入深度、结合压裂曲线特征，量化判断油层属性。建立了油层电阻率与钻井液侵入深度关系图版，定量评价了钻井液侵入的影响，分析了低阻油层成因。结果表明，钻井液侵入深度越大，则油层电阻率越小，低阻油层是钻井液超深侵入的结果；由于双孔介质及其微裂缝的发育，低阻油层的钻井液侵入深度通常超过了感应系列的径向探测半径，因此导致了"低阻"的发生。     

华池—南梁油田长8油藏高阻水层解释方法

鄂尔多斯盆地华池—南梁油田长8油藏存在高阻水层,油水层对比度低,油层识别难度大。为提高油层判识率,以大量测井、录井资料和岩石物理实验为基础,确定油藏水层高阻的主控因素。根据不同类型高阻水层测井响应特征,利用中子、密度和声波时差测井数据,评价孔隙结构,识别复杂孔隙结构型高阻水层;利用中子—密度曲线交会特征进行电性因子校正,扩大油水流体特征,有效识别复杂润湿型高阻水层。通过对不同主控因素高阻水层测井响应特征研究,采用相应测井技术方法有效识别,提高图版油水特征值的准确度和测井解释符合率。     

电阻率测井的钻井液侵入校正方法

由于在渗透性地层处存在钻井液侵入影响，使观测得到的地层电阻率和冲洗带电阻率与实际的电阻率相比存在较大偏差，降低了利用测井资料区分油气层与水层的分辨率。文章论述了基于几何因子理论的泥浆侵入校正原理，并离散了钻井液侵入校正量版，拟合得到地层电阻率、冲洗带电阻率、侵入直径、几何因子之间的关系。利用这些关系式，采用迭代法对新疆塔河石炭系地层进行钻井液侵入校正。试油与测井解释结果对比证实，校正提高了地层电阻率和冲洗带电阻率的精度，提高了解释油气层的符合率。     

新型地质导向技术在渤中25—1油田的应用

在水平分支井钻进过程中，地质导向技术是保证井眼顺利进入油层，并在油层中穿行一定距离的重要技术。结合渤海海域渤中25—1油田曲流河相沉积地层水平分支井开发实例，介绍了Powerdrive和GST等地质导向钻井工具，并进一步结合LWD／MWD和综合录井技术，探讨了复杂地层的地质导向技术，包括：依据近钻头电阻率、自然伽马判断钻头处的岩性；依据衰减电阻率和相位电阻率的差别判断钻头是否接近泥岩；利用顶密度和底密度的差别判断泥岩位置；利用顶底密度差别计算地层倾角；利用电阻率曲线的极化角现象识别地层界面；依据钻时和气体数据，结合岩屑、扭矩和D指数判断钻头处岩性；利用地层的韵律性，结合砂岩粒度变化判断井眼位于油层中的位置等。综合利用这些技术，可以在现场及时指导钻进方向，保证井眼轨迹尽可能多的位于油层中。从应用该技术钻进的7口水平井及水平分支井效果上看，钻遇油层率为95．3％，达到了非常理想的水平。导向工具的先进性、导向技术的全面性及技术人员的素质水平，是保障水平井导向最优化的前提条件。