地層傾角及電成像在斜井中施工策略

汪輝華（東石油工程有限公司測(cè)井公司，江蘇 揚(yáng)州 225007）

地層傾角及電成像在斜井中施工策略

汪輝華（東石油工程有限公司測(cè)井公司，江蘇 揚(yáng)州 225007）

地層傾角、微電阻率掃描成像(簡(jiǎn)稱電成像)是江蘇和東北工區(qū)應(yīng)用廣泛也極其重要測(cè)井項(xiàng)目。本文闡述了在斜井中地層傾角和電成像測(cè)井所面臨的困難，著重介紹了如何在復(fù)雜井況下提高地層傾角及電成像測(cè)井成功率的方法，如何在斜井中提高地層傾角及電成像測(cè)井資料的質(zhì)量，愿對(duì)從事地層傾角和電成像的工作者來(lái)說(shuō)有一定指導(dǎo)意義。

地層傾角；微電阻率掃描成像；斜井；井下儀器安全；資料質(zhì)量

華東石油局油區(qū)地處地少人密、水系發(fā)達(dá)的江蘇省內(nèi)，由于井位需避開(kāi)村莊、河流、建筑等，大部分井均為斜井。地層傾角和電成像測(cè)井儀直徑都較粗，而且有推靠腿和極板，因此在斜井中測(cè)井時(shí)，不僅下放易遇阻，而且上提過(guò)程中由于儀器自身重力使得一個(gè)極板緊壓井壁，磨阻大易卡，極板也極易拉脫，增加了井下安全風(fēng)險(xiǎn)，損壞儀器，影響資料質(zhì)量。

1 地層傾角及微電阻率掃描成像測(cè)井原理

由于實(shí)際地層是非均勻各項(xiàng)異性介質(zhì)，加上井眼的影響，由普通電阻率測(cè)井測(cè)得的電阻率只能近似反應(yīng)地層的真實(shí)電阻率，稱為視電阻率（由于實(shí)際地層是非均勻各項(xiàng)異性介質(zhì)，加上井眼的影響，由普通電阻率測(cè)井測(cè)得的電阻率只能近似反應(yīng)地層的真實(shí)電阻率，稱為視電阻率（Ρa），相應(yīng)的電阻率公式可以改寫為：

ρα=K·△U/I

微電阻率掃描成像就是在地層傾角的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，即在多個(gè)極板上分別安裝若干個(gè)間距很小的紐扣狀的小電極，當(dāng)電極扣向井壁地層發(fā)射電流的時(shí)候，電極接觸的巖石成分、結(jié)構(gòu)及所含的流體的電阻率差異會(huì)引起電流的變化，據(jù)此可以生成電阻率的井壁成像。微電阻率掃描成像測(cè)井儀的工作原理如（圖1）所示。

圖1 電成像工作原理

2 地層傾角及微電阻率掃描成像在斜井中測(cè)井作業(yè)方法

2.1 地層傾角及電成像在斜井測(cè)井過(guò)程中面臨的主要困難

2.1.1斜井井況復(fù)雜、地質(zhì)構(gòu)造等引起井眼不規(guī)則

井臂不規(guī)則，在斜井中儀器緊貼井壁，儀器下放時(shí)磨阻大，而且由于儀器的極板均為只向上連接的，在鋸齒狀井眼的斜井中下放極易損壞極板。上提時(shí)又加上地層傾角和電成像儀器推靠多，儀器極板部分是貼靠井壁測(cè)量，所以其直徑是整個(gè)儀器串中直徑最大的部位.

2.1.2裸眼井段長(zhǎng)、測(cè)量段長(zhǎng)

東北工區(qū)鉆井施工中，鉆井公司為節(jié)約成本，只下400m左右的表層套管，之后直接鉆進(jìn)到井底。設(shè)計(jì)井深一般都接近3500m，這就導(dǎo)致鉆井過(guò)程中裸眼井段長(zhǎng)，超長(zhǎng)的裸眼井段，在長(zhǎng)時(shí)間的泥漿浸泡和屢次的起下鉆施工中易發(fā)生井塌，造成井壁的不規(guī)則，給測(cè)井施工帶來(lái)了諸多的不安全隱患。

2.1.3地層傾角和電成像對(duì)采集環(huán)境要求高

傾角、電成像測(cè)井對(duì)儀器的絕緣性要求很高。僅以阿特拉斯的地層傾角1020為例，探頭1020MA內(nèi)共用到絕緣膠套108個(gè)，其中接地線為12個(gè)，其余的96個(gè)分別是±20VDC線、信號(hào)線、時(shí)鐘線、同步線以及井徑連線等，要求必須保障絕緣和通斷狀況良好。

2.1.4儀器自重，導(dǎo)致有一塊極板緊壓井壁，相對(duì)應(yīng)的一塊無(wú)法貼緊井壁

在斜井中由于儀器自身的重力，儀器無(wú)法居中，始終會(huì)有一塊極板是被壓在下側(cè)，緊靠井壁，相對(duì)應(yīng)的極板則無(wú)法緊貼井壁，十屋33X井中地層傾角的1、3號(hào)極板，3號(hào)極板幅度明顯小于其他幾個(gè)，這也就是能反應(yīng)出此時(shí)1號(hào)極板被壓在下面，更好的貼著井壁，而3號(hào)極板則無(wú)法緊貼井壁，其值受泥漿或泥餅的影響大。

2.2 斜井中測(cè)量地層傾角電成像的技術(shù)策略及注意事項(xiàng)

(1)做好測(cè)井施工之前的檢查保養(yǎng)準(zhǔn)備工作。事先計(jì)算出不同情況下的電纜安全張力，以便做到心中有數(shù)。鑒于斜井井況的復(fù)雜性，測(cè)井前要求對(duì)儀器進(jìn)行通電檢查和外觀檢修。檢查儀器時(shí)應(yīng)該注意的是：固定每塊極板的螺絲是否有松動(dòng)或滑扣現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)異常立即更換螺絲，對(duì)儀器通電檢查時(shí)要求每一塊極板都要檢查到位，切忌對(duì)儀器通電檢查僅僅是通訊正常就敷衍了事。

(2)優(yōu)化儀器組合，提高井下安全和儀器安全。首先在儀器推靠的下端增加扶正器，這樣既能在下放過(guò)程中防止極板和井壁直接的摩擦，減小阻力，保護(hù)極板，又能在上提過(guò)程中不至于導(dǎo)致一個(gè)極板被嚴(yán)重?cái)D壓在下面，影響資料質(zhì)量。其次，我們?cè)跍y(cè)井施工時(shí)，不僅掛接防轉(zhuǎn)短接，保證資料中儀器每13m轉(zhuǎn)動(dòng)不超過(guò)360°的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而且還增加了柔性短接，減少儀器剛性長(zhǎng)度，使儀器更加順利下至井底。

(3)資料采集過(guò)程中密切配合，保證資料質(zhì)量。首先在下井之前，搞清斜井的傾斜方向，在地面通過(guò)觀察方位和極板的位置，以便儀器下井后通過(guò)方位推算出那個(gè)極板朝下，做到心中有數(shù)。地層傾角和電成像極板承受拉力不大，測(cè)井過(guò)程中儀器承受拉力超過(guò)正常值300磅以上，極板就可能被拉，這就對(duì)絞車工和操作工程師提出了較高要求，在測(cè)井時(shí)兩者必須緊密配合，絞車工應(yīng)該對(duì)于增量超過(guò)200磅的張力值向操作工程師給出提示，使其在合理范圍內(nèi)進(jìn)行收攏推靠臂的操作，以便提早做好解卡工作。

3 結(jié)語(yǔ)

斜井是油田在勘探開(kāi)發(fā)所采用的一種特殊結(jié)構(gòu)的油井，在油田上已得到廣泛的應(yīng)用，并有良好的發(fā)展前景。而傾角和微電阻率掃描成像測(cè)井能夠?qū)仓車貙咏橘|(zhì)直觀、清晰、高分辨率地成像，有助于解決當(dāng)前測(cè)井技術(shù)面臨的三大地質(zhì)難題：砂泥巖薄互層儲(chǔ)層的有效劃分，裂縫性油藏的裂縫和儲(chǔ)集性能分析，復(fù)雜巖性油藏的參數(shù)評(píng)價(jià)，有著廣闊的市場(chǎng)潛力。

[1]薄和秋，電纜測(cè)井事故的預(yù)防及處理，石油鉆探技術(shù), 2002,3.