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[科普中國(guó)]-測(cè)視井

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我國(guó)鉆井錄井有著悠久的歷史,早在11 世紀(jì)中葉卓筒井頓鉆就發(fā)明了“扇泥筒”錄井,用“巖口薄”記錄鉆遇地層剖面的巖性。據(jù)清·李榕著《自流井記》記載:“凡井須審地中之巖”,其目的在于掌握鑿井“建功”的層位和性巖,于是才有次黃姜巖,見油。次黃沙巖,見草皮火。次白沙巖,見黃水。次綠豆巖,見黑水。又記,“井及七八十丈而得堿者為‘草皮水’”;“井及百二三十丈而得堿者為黃水”;“井及二百六七十丈而得堿者為黑水”;“井至二百六七十丈而得堿極‘草皮火’”;“井至二百六七十丈而火旺,凡火見功時(shí)氣隆隆……視之如釜蒸聞之如鹵臭……”如此詳實(shí)記載。

識(shí)別儲(chǔ)集層充分反映了古人鑿井“建功”已熟悉地掌握了油氣水層的位置和深度。

四川盆地沉積壓實(shí)和化學(xué)壓實(shí)作用強(qiáng),后期構(gòu)造擠壓褶皺,使地層中巖石原生孔隙度消失殆盡,尤以侏羅系以下地層如此。即便是儲(chǔ)層也是低孔、低滲的,或致密巖中的裂縫發(fā)育,形成孔隙型或裂縫型或裂縫—孔隙型為主的儲(chǔ)層。鉆遇這些儲(chǔ)層首先表現(xiàn)在鉆時(shí)加快,鉆具蹩跳或放空、或伴有井漏或井噴,引起泵壓、液量降落或泵壓、液量升高;相隨而來的被鉆頭切削的儲(chǔ)層中孔、洞、縫空間釋放出來的流體,隨著循環(huán)至井口,引起氣測(cè)值增加或氯離子升高,以及鉆井液密度降低粘度升高(或降低);然后巖屑中出現(xiàn)特殊巖性、次生礦物,如灰?guī)r地層出現(xiàn)白云巖、粒屑、鮞粒、生屑結(jié)構(gòu)、見白云石、方解石、石英等礦物;砂巖中顆粒變粗、長(zhǎng)石含量增加、膠結(jié)變疏松等,有時(shí)見次生礦物。使用PDC 鉆頭,巖屑破碎,會(huì)給巖性鑒別帶來困難。除常規(guī)的鑒別手段外,建議采用:

1)濕色觀察巖石深、淺色;發(fā)現(xiàn)白色者一般為方解石或白云巖次生礦物;

2)移動(dòng)定向光照(陰天燈光,睛天自然光),在放大鏡下觀察:結(jié)晶粗者,反射光強(qiáng),顆粒表面似有晶瑩的鏡面反射;如發(fā)現(xiàn)單個(gè)似玻璃反射者,一般為石英次生礦物;

3)上述輔助方法必須在玻板上,采用長(zhǎng)井段的多巖樣連續(xù)觀察,并保留樣品,以備次日新巖樣對(duì)比;逐步積累經(jīng)驗(yàn),熟能生巧;

4)將老井的牙輪鉆的不同地層、巖性的巖樣擊細(xì),與新井的對(duì)應(yīng)地層PDC 巖屑對(duì)比觀察,鑒定;

5)配合簡(jiǎn)易巖樣化學(xué)分析(同前述),有利于確定巖成分。

6)必須發(fā)展顯微巖屑錄井技術(shù)

①顯微巖屑錄井技術(shù),主要由顯微鏡、攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)組成。

②工作原理:顯微鏡放大實(shí)物后,通過連接顯微鏡上的攝像機(jī)攝像、轉(zhuǎn)換成數(shù)碼,再由數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)成像并存儲(chǔ)。

③操作:接通儀器電源,運(yùn)行正常后,將被鑒別的巖樣放在白紙上,再置于顯微鏡載物臺(tái)上,調(diào)整顯微鏡放大旋扭,使細(xì)小巖樣清晰可辨時(shí),從計(jì)算機(jī)顯示屏上觀察巖樣的顏色、成分、粒度、分選度、磨圓度、孔隙、裂縫和含油性。

該技術(shù)不僅具有高分辨率的觀測(cè)儀,清晰地辨識(shí)被鑒定的細(xì)小巖屑,而且可用圖像存儲(chǔ)代替實(shí)物存儲(chǔ),并使遠(yuǎn)程巖樣圖像傳輸。因此,發(fā)展顯微巖屑錄井技術(shù),是最終解決細(xì)小巖屑鑒定的方向??傊?,PDC 鉆頭使巖屑破碎,已成為現(xiàn)場(chǎng)巖屑鑒定的一個(gè)帶普遍性問題,有待錄井工作者不斷實(shí)踐,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提高錄井水平。

2.以巖性為主,綜合錄井資料,判識(shí)儲(chǔ)集巖發(fā)育層段與厚度

儲(chǔ)集巖層段、厚度確定準(zhǔn)確與否,是衡量錄井工作水平的重要標(biāo)志。巖性是地層剖面的集中反映,一般除了遲到時(shí)間、取樣方法影響外,通常受鉆井因素相對(duì)較小,而且是決定儲(chǔ)集巖性質(zhì)的關(guān)鍵,也是后來測(cè)井解釋的重要依據(jù)。因此,提出以巖性為主的儲(chǔ)集巖劃分。如眾所知,四川盆地的儲(chǔ)集巖,多屬薄層,與致密層相間呈薄互層,即使孔隙較發(fā)育的灘、礁相儲(chǔ)層,也有致密層相隔。在這種情況下(且無巖心時(shí)),要確定儲(chǔ)集巖層段,起、止井深、間隔層的分布是有一定難度的。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)人員,必須精心對(duì)綜合錄井進(jìn)行對(duì)比分析,再將該結(jié)果與巖屑鑒定作反復(fù)的對(duì)比,確定儲(chǔ)集巖發(fā)育的層段、深度和單層厚度。在這一過程中,使用0.25m 或0.5m 的鉆時(shí)錄井是有很大幫助的。

綜合測(cè)井1.發(fā)現(xiàn)有利儲(chǔ)集巖,應(yīng)執(zhí)行機(jī)動(dòng)取心

錄井中,國(guó)際上一種流行的作法是,連續(xù)發(fā)現(xiàn)2m 鉆時(shí)加快,地質(zhì)總監(jiān)下達(dá)指令:立即停鉆循環(huán)、觀察,發(fā)現(xiàn)有利儲(chǔ)集巖,執(zhí)行機(jī)動(dòng)取心。上世紀(jì)80 年代中期,四川曾針對(duì)生物礁兼探,對(duì)地質(zhì)錄井明文規(guī)定:凡連續(xù)發(fā)現(xiàn)3m 鉆時(shí)加快且見白云巖,必須立即停鉆循環(huán)、取心、測(cè)井、中途測(cè)試……。之所以如此規(guī)定,是從大量的教訓(xùn)中總結(jié)出來的?;诳碧街T多不確定因素構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn),迫使人們面對(duì)現(xiàn)實(shí)的發(fā)現(xiàn),采取主動(dòng)措施,去尋求成功的可能。

2.根據(jù)取心證實(shí)的儲(chǔ)層發(fā)育,進(jìn)行綜合測(cè)井

通過取心,一旦發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層發(fā)育,就必須進(jìn)行綜合測(cè)井,以利于發(fā)現(xiàn)由氣藏后進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià),實(shí)施“立體勘探”。川東鐵山構(gòu)造的鐵山4 井是最具代表性的,它對(duì)嘉二段、長(zhǎng)興組生物礁、石炭系3 個(gè)層取心,2 個(gè)層測(cè)試,在長(zhǎng)興組和石炭系獲氣。鐵山構(gòu)造共鉆探井9 口,它成了嘉二段、飛仙關(guān)組鮞灘、長(zhǎng)興組生物礁和石炭系4 層的預(yù)探和評(píng)價(jià)勘探,通過機(jī)動(dòng)取心、綜合測(cè)井和中測(cè)測(cè)試,進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià),高效、快速的探明了4 層的儲(chǔ)量。

中途測(cè)試中途測(cè)試亦稱鉆桿地層測(cè)試(DST)。中途測(cè)試是對(duì)鉆探中發(fā)現(xiàn)的油氣層或在完鉆目的層,為確定完井方法而采用的。它是通過鉆桿將測(cè)試工具送入預(yù)定的井深位置,通過操作測(cè)試開關(guān),在地面進(jìn)行流動(dòng)測(cè)試,獲得地層流體性質(zhì)、產(chǎn)量、壓力、溫度、時(shí)間~壓力曲線等資料,從而確定是否油氣層,并對(duì)儲(chǔ)集層動(dòng)態(tài)(主要參數(shù)有地層流動(dòng)系數(shù)Kh、滲透率K、流動(dòng)邊界r,ri,竄流系數(shù)入等)和儲(chǔ)集層損害(含表皮系數(shù)S、堵塞比D 等)進(jìn)行評(píng)價(jià)。中途測(cè)試視井眼條件,分裸眼地層測(cè)試(HST)和套管地層測(cè)試(MFE)兩種。

1.認(rèn)真分析井眼質(zhì)量滿足中途測(cè)試

由于鉆井過程中進(jìn)行測(cè)試,一般井身結(jié)構(gòu)、質(zhì)量不甚完備,特別是裸眼測(cè)試,需要滿足以下條件:

1)測(cè)試井段不宜過長(zhǎng),一般