录井技术在重点探井钻井取心中的应用

孙江虹 文佳

摘 要：华北冀中探区重点探井一般设有钻井取心任务，取心层位较深、岩性复杂特殊、不均质性较强，地层软硬互层，具有储层胶结疏松、裂缝溶洞发育等特征，取心难度增加，以致造成岩心收获率降低。取心层位卡取，取心钻进监测及岩心描述是地质录井的重要任务，岩心质量优劣关系着取心收获率，充分发挥钻时录井、岩屑录井、定量荧光录井、综合录井、岩心薄片及碎屑岩荧光薄片实验室化验分析对取心钻井的监测和指导作用，增强录井技术取心事故判断预报水平，以最低的取心成本，最短的周期，提高钻井取心成功率，对推进油田隐蔽油气藏勘探开发进程意义重大。

关键词：圈闭;钻井取心;综合录井;取心收获率

0 前言

在油气田勘探开发过程中，为了寻找圈闭内有机烃成熟生油层及具工业开采价值的有利储层，往往要进行钻井取心，通过岩心分析，了解地层时代，生储盖组合，烃源岩母质类型、丰度、演化程度及储集层岩性。华北冀中探区重点探井一般都有钻井取心任务，取心层位深度较深、岩性复杂特殊、不均质性较强，地层软硬互层，具有储层胶结疏松、岩石破碎、裂缝溶洞发育等特征，以致岩心收获率低。岩心资料是计算储量最直接、最有效的办法，因此，卡准取心层位，提高岩心收获率，保证岩心质量成为现场录井的迫切难题。岩屑录井不但能识别岩石组成成分，结构，还可以发现直接含油气显示;定量荧光是发现微弱油气显示的最好手段，对判断储层流体性质具有独到的作用;综合录井工程监测，能及时发现钻井工程参数的变化，对钻井取心事故起到预警功能。录井技术对降低取心事故率，提高岩心收获率，保证随钻井录井监测，对油田勘探开发后期发现新有利区块，隐蔽油气藏都具有十分重要的意义。

1 录井主要技术在探井复杂地层钻井取心施工中的作用

1.1钻时录井

钻时是钻进单位深度所需的时间，是岩石可钻性的反映。可用来识别岩性，划分储层进行地层对比。在取心钻进时，通常记录微钻时，用0.25米或0.5米间距的钻时来判断岩性，这样可发现薄层或夹层，尤其是裂缝发育或溶洞。

1.2岩屑录井

岩屑被钻头所破碎的岩石碎屑，岩性是岩石颜色、成分及含油气级别的定名。泥岩、砂岩、砂砾岩、灰岩、白云岩等复杂岩性虽受PDC取心钻头的影响，岩石碎细，目眼识别困难。通过观察岩屑，可了解岩性和含油气显示。岩性与钻石具有很好的相关性，一般胶结疏松的砂岩，钻时较小;致密坚硬的灰岩、砾岩，钻时会变大。

1.3综合录井工程监测技术

取心下钻时，监测大钩负荷的变化，判断是否存在井眼不规则、下钻遇阻现象;至井底一个单根前，大排量循环钻井液，观察岩屑返出量，判断是否有井底沉沙，发现井眼不畅通，应立即通知井队，进行合理处理。切不要让井队盲目操作，严禁猛刹猛放，下钻宜分段循环钻井液，下钻遇阻超过30KN应立即取出取心筒进行通井;至井底前一个单根时，排量由小到大循环，接近井底0.5-1米处〔1〕，大排量充分循环清洗井底后，停泵并上提多次甩动钻具，以便甩净内筒赃物，利于树心。

取心钻头下至井底，录井要和钻台指重表调校一致，校正好与起钻前钻压相同时的方入，并做好记录，同时根据入井钻具，计算理论方入与实际是否存在误差。

录井仪器工程师紧密监视泵压有无异常，若泵压升高后居高不降，及时给予司钻提示。树心最为关键点，要司钻做到“一轻二慢三均匀”，取心钻进中，监测是否有停泵、停转或上提钻具的情况，发现后及时警告司钻立即纠正错误操作。钻压一般保持在30-80KN为宜〔2〕，现扭矩变小、大钩负荷下降不回升异常时，录井应立即做出预报，分析可能原因，建议井队及时调整钻井参数，防止堵心和磨心。

钻完取心进尺，磨心、割心时，悬重应该先升高30-50KN又立即恢复原值， 待钻压回零值后，录井要马上记量出心方入，以便计算取心进尺。

1.4定量荧光录井

通过定量荧光分析参数相当油当量和油性指数，便可了解储层含油气丰度，区分原油性质。这对出筒岩心含油气观察非常有利，更便于严重破碎岩心与显示层的合理归位。

1.5岩石薄片、荧光薄片化验分析资料的应用

岩心出筒后，对于含油气显示的岩心，探井往往需要劈取样品密封保存，进行岩心含油性实验室荧光薄片的分析，还要进行岩石薄片的分析，深入了解岩石结构，胶结物成分，化石、裂缝发育、填充物以及孔隙分布状态等。是研究沉积相，地层时代，进行地层对比的坚实基础。

2 卡准取心层位地层对比

卡准取心层位是取心的首要前提，只有按设计取心原则，满足取心要求的有效岩心，才是一切的根本。

2.1钻前邻井地层对比

开钻前，收集邻井录井、测井及试油等资料，了解施工区块构造地质背景，地层及岩性特征，是否有标志层，特殊岩性层做地层对比依据，一定要进行地质详细交底。

2.2随钻纵向地层对比

钻进中，还要进行随钻纵向对比，每打一段就对比一段，从特殊岩性、标志层入手，据岩性组合特征对比;如果没有可参考的标志层标准层，可根据沉积韵律原理，按沉积旋回，沉积厚度相近规律进行地层对比。地质情况复杂时，与设计出入较大，可申请中途电测对比，目的就是追踪、逐渐逼近取心层位，预测取心层段位置。

进入钻井取心目的层，遇钻时加快或气测异常，应立即停钻循环，防止因疏忽大意，边打边看而钻穿取心目的储层，延误最佳时机。

3 取心钻井中的录井监测应用

常见的取心事故类型主要有堵心、卡心、磨心、钻具刺及井漏等事故，其在录井曲线上的反映特征也较明显，只要密切监视，发现及时，合理优化钻井参数、选取适合地层特点的钻头类型，就会最大限度地降低取心作業风险。

3.1堵心及原因分析

复杂地层取心，堵心、卡心是最为常见的事故，岩心在钻具振动下开裂、破碎，产生堆积挤压，使岩心无法入筒〔3〕。岩心爪及轴向间隙之间堵心，是由于此处有台阶，岩心爪内表面设计的浅槽摩擦阻力大;内管中间某一位置产生卡心，是由于内筒较长，孔径小，内表面粗糙度较大。

3.2取心钻进中录井监测参数异常特征、事故原因及预报

如果钻时突然成倍增加，井口返出岩屑量减少，变细呈粉砂状。一般是由于岩心受卡，入筒岩心受阻产生磨心，导致钻速快、而入筒岩心成功率低的现象。如果钻时逐渐增加，可能是地层软硬变化或钻头切削刃磨钝寿命终结所致，录井应具体分析异常原因，作出合理判断，妥善预报。

4 结论

本文对钻前卡层、取心钻进、出心描述关键环节展开论述，结论如下：

（1）取心层位卡取，岩心描述是地质录井的重要任务，岩心质量优劣关系着取心成功。

（2）冀中探区探井取心任务较多，要求也较高，但取心层位较深，地层复杂多变，岩性均质性较差，横向邻井对比性不好，增加了钻井取心难度。

（3）对取心钻进，录井侧重于卡层和岩心描述，往往忽视取心钻进过程中工程参数异常的变化分析，同时再加上井队施工方人为操作不当，取芯钻头及岩心工具不匹配，造成取心收获率低的结果。因此，加强综合录井钻井工程参数监测水平，提高分析判断能力是当务之急。

参考文献：

〔1〕付常春，杨保健等。渤海油田特殊地层取心技术优化及应用〔J〕。钻采工艺，2019，42（2）：118-120。

〔2〕李让，王兴武。西部超深井钻井取心技术实践与认识〔J〕。钻井工程，2011，8（1）：42。

〔3〕李鑫森，李宽等。复杂地层取心钻进堵心原因分析及其预防措施〔J〕。探矿工程（岩土钻掘工程）2018，45（12）：12-13。