綜合錄井數據在預防鉆井事故方面的應用

王特(中法渤海地質服務有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

1 綜合錄井在鉆井過程中的可應用項目

1.1 綜合鉆井技術在地質層面的運用

綜合鉆井技術最常用于地質巖礦的檢測，它可以對地質層進行最詳細的分析和解讀，最后得出鑒定評價結果反饋給工作人員，以方便工作人員能夠及時了解油井開發區域的地質層情況，以便做好相應的挖掘準備。這項分析檢測技術包括了對地層結構的劃分、古地理環境探測、地質構造的解讀工作等。在綜合錄井結束以后，相關工作人員就可以根據這份綜合錄取信息對鉆井事故做出預分析和預處理，并且油井開發過程中的預警系統也必須建立在這份檢測報告的基礎之上。因此，這個過程中涉及的綜合錄井技術的最高要求就是準確和精準，因為這是整個鉆井過程的安全基礎[1]。

1.2 綜合錄井在油氣資源方面的評估工作

海洋油氣工程的開發，取決于海洋油氣資源的勘探。在勘探過程中，首先是勘探該海域是否有油氣出現的條件進而發掘油氣層，在勘探出油氣層以后就需要對該區域的油氣層做出檢測和評價，試探其中儲集層中油氣的含量是否達到了國家開發油氣標準，在前兩項勘探結果出來以后就需要檢測該地區是否適合開鑿油井，并對單井油氣資源進行鑒定，給出科學合理的鑒定評價結果，以供工作人員參考。這個過程中采用綜合錄井技術就是為了能夠幫助尋找海洋油氣礦藏，確定可開發油氣資源，這個技術勘探對國家資源開發而言是具有極為重大的意義的，必須引起工作人員的重視和嚴謹對待[2]。

1.3 綜合錄井與報警系統的有效結合

在鉆井過程中，必須要有一個鉆井預警系統的存在，它會提前預警地下油井開發的安全指數和是否存在安全隱患問題，并及時對相關工作人員做出數據反饋和報警提醒，讓工作人員能夠在一個更加穩定和安全的環境中操縱作業。綜合錄井技術與報警系統的結合是一個非常重要的科技飛躍，它的參與讓報警系統更加完善，同時也更加的高效、安全，甚至能夠更加超前的分析和感知到油井開發過程中的未知隱患問題，及時提醒工作人員檢查和逃生。這項技術在報警系統中主要是監測海底應力壓力、和鉆井參數變化等等，同時為水平鉆井提供技術和科技的幫助，讓整個鉆井過程更加的穩妥和安全。

1.4 綜合錄井與電子信息工程的二次結合

21 世紀是一個信息時代，各部門各領域都開始把各種技術創新與電子信息進行二次結合和改造，創造出了更加穩定高效和安全的技術處理，這些技術在實際操作過程中為人們帶來了極大的便利并且提高了工作人員工作過程中的安全指數。比如，綜合錄井技術就在相關科研人員的改進和創新下與UNIX 操作系統有序結合，為鉆井技術提供了更有利的技術型支持和科技型支持。同時，現在的油氣開發工作人員已經開始全員配備終端系統讓油氣開發工作更加的高效、快捷和安全。綜合錄井技術與現代科技的結合是油氣開發工程的一次飛躍，它為陸地油氣開發和海洋油氣開發等都提供了強有力的支持和幫助，讓我國的油氣開發工程在國際上有了一個技術性的大提高。

2 綜合錄井數據的采集和預警系統的建立

2.1 卡鉆事故的預警和灰色關聯理論的應用

在鉆井過程中，卡鉆是司空見慣的事情，通常是由于在鉆井的時候周圍地質環境因人工開鑿發生改變導致了沉沙卡鉆等事故。如果能夠提前預知卡鉆事故的發生，那么就能提前叫停鉆井進行檢修和檢測，減少了對機械的損傷和鉆井時間的浪費。卡鉆的事故原因是多種多樣的，但是不同卡鉆的原因其發生征兆卻極為相似難以辨別，這就會導致無法對卡鉆的緣由進行及時預判，也就導致無法及時判斷卡鉆的事故可能發生的時間節點。因此，面對這一項難題，科研人員采用了灰色關聯理論與綜合錄井技術結合而形成的一種預警系統。這樣組成的預警系統主要是分析卡鉆時的特征參數，然后把這些參數和相應的卡鉆標準模式做組合和對照，從而就可以在卡鉆之前提前預警卡鉆事故，并傳輸回準確的卡鉆信息，方便工作人員及時處理。該項預警系統的優勢就在于使用了灰色關聯理論做數據模型，把事故對照模型和數據模型進行結合以后就能夠分析出造成卡鉆事故的不同原因，從而就能夠及時的反饋給主控系統，讓工作人員能有及時叫停和反饋處理的時間。

2.2 綜合錄井技術的應用和ISVM 鉆具失效預警

鉆具失效問題在鉆井過程中也是極為常見的，且造成原因眾多，普通預警根本難以及時反饋，這就需要一項專門針對ISVM 鉆具的技術系統來支撐起鉆具失效預警這個項目。首先，可以運用綜合錄井技術來采集和收取樣本，檢測樣本的數據和成分，從地質環境這個角度來分析鉆具失效的原因是什么，這些原因可能包括：鉆具質量、水源侵蝕，鉆井傾斜等等。其次，在判斷好鉆具失效的原因以后就可以對其進行總體的綜合測評和研究了。比如，可以在樣本檢測階段就采用多項式函數和徑向核函數進行綜合鑒定，并根據這個綜合數據分析結果與實際情況鉆具失效表現相對比，通過無數次的對比結果顯示給出預警系統設計程序，把人工所能預測到的鉆井失效原因都記錄到預警系統中去，讓預警系統逐步完善并開始對各項鉆具失效都有了系統性的分析指導功能，從而就能夠幫助提前預警鉆具失效問題，并通知工作人員停止作業進行檢修、勘察和維修工作[3]。

3 鉆井事故分析中的綜合錄井技術

3.1 井漏事故分析和綜合錄井技術的應用

井漏主要是指油井側漏，這是由于在鉆井過程中液壓力大于了地層壓力，以及在鉆井的時候引起的地層壓力超負荷導致的，這種因壓力導致的事故必須得到及時的解決和人員疏散，因為壓力的不可控性會隨時導致井漏變成井涌甚至是井噴，這就意味著事故的升級，后者甚至會威脅到工作人員的生命安全和企業經濟的大損失，所以井漏事故的發生必須預防，如果已經發生則必須馬上解決，避免石油泄漏導致的海洋污染和土地污染等環境保護問題。關于井漏事故的預防則需要通過綜合錄井技術來實現。綜合錄井能夠對懸重、鉆壓等進行數據采集分析，并通過這些參數進行計算和圖形表達，大量的關于井漏事故數據的采集和實驗室模型樣本分析，這就讓井漏不再是一種突如其來的事故而是一場有準備的預防，形成了一個完備的預警系統，能夠通過參數的變化來控制井漏事故的發生。比如，在海洋石油鉆井的過程中，如果其中一號井的綜合錄井信息出現偏差和異常，并在實時觀測中出現了持續異常的狀況，同時根據檢測發現實時壓力也出現異常情況甚至井下有疑似泄漏傾向，檢測鉆井場地周圍海域成分含量也出現了異常增高現象，那么就可以判定一號井可能會發生井漏事故，必須立刻停止作業并進行檢修和排查。

3.2 井塌事故分析和綜合錄井技術的應用

井塌也就是井壁塌陷的意思，是在鉆井過程中發生的事故，這個事故的發生通常還會伴隨有卡鉆現象的出現。造成井塌的原因最主要和最常見的一種是液柱壓力與地層壓力產生摩擦，兩種壓力出現了極度不平衡的狀態，這個時候井壁就會被浸泡侵蝕，導致過度膨脹，如果這個時候在起鉆的過程中沒有應急回灌鉆井液的話，液柱壓力就會低于地層壓力太多而導致井塌事故的發生。在多起井塌事故發生的過程中，綜合錄井顯示的事故分析參數大多都包括了泵壓波動劇烈，沉沙會較正常情況增多，而鉆具的鉆速會以一種異常的速度減慢。根據這份數據參考，就可以得出井塌事故發生的主要緣由和發生前會產生的征兆和參數變化，把這份數據傳輸入電子信息系統中組成程序化規模的時，計算機系統就會根據實時監測參數與已知參數進行精準化對比，從而確定是否有發生井塌事故的潛在風險，如果有，則會預前報警，讓工作人員及時停止作業，讓相關檢修人員及時進行處理和更正，以保證作業過程中鉆井工程的穩定性和安全性[4]。

4 結語

綜合錄井技術主要還是用于對鉆井過程的監測和控制，并回饋實時參數進行對比參考，同時也是為了保證工程的穩定開展和工作人員的生命財產安全。隨著國家的進步和科技的發展，綜合錄井技術也在不斷地提高和發展，并在油氣鉆井工程中有著舉足輕重的作用，它的應用范圍之廣，作用效果之強現在尚未有其他任何技術可以替代。對綜合錄井技術的發展也是為了能夠提高鉆井效率、減少鉆井隱患、保障工程安全。