海上石油水平井鉆探中隨鉆測井技術(shù)的應(yīng)用探討

王慶 廖勇

中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300459

引言

概括地說，隨鉆測井技術(shù)就是將鉆井技術(shù)和測量技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)融合，衍生而成的新型技術(shù)。根據(jù)對我國海上油田開發(fā)具體情況的分析可以發(fā)現(xiàn)，開展海上油田開發(fā)作業(yè)時，油田開發(fā)難度會隨著開發(fā)工作的不斷推進(jìn)而逐漸提高，技術(shù)要求也會隨之越來越嚴(yán)格，經(jīng)過對比可以發(fā)現(xiàn)，對于水平井技術(shù)的應(yīng)用，能夠為保證油田開發(fā)效益提供一定保障，而在具體的水平井石油開采作業(yè)中，隨鉆測井技術(shù)的重要性是不容忽視的，全面細(xì)致的研究隨鉆測井技術(shù)在海上石油水平井鉆探中的具體應(yīng)用，不僅有利于充分提高水平井石油開采效益，同時也能有效助推水平井鉆頭技術(shù)的優(yōu)化與發(fā)展。

1 隨鉆測井技術(shù)概述

在進(jìn)行海上石油鉆井的過程中，通過隨鉆測井和實時測量技術(shù)可以對鉆井過程中所接觸的各種地質(zhì)巖石的物理參數(shù)進(jìn)行評價，在這個過程中可將實時監(jiān)測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為對鉆井進(jìn)行地質(zhì)引導(dǎo)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[1]。隨鉆測井技術(shù)本身具備對自然伽馬、電阻率以及巖石體積等相關(guān)指數(shù)的測試能力，通過水平井的鉆探需求，對水平井的實際鉆探需求進(jìn)行核磁共振測量和電阻率物理信息測量。除此之外，還能對鉆頭技術(shù)和經(jīng)驗軌跡等鉆井信息的測量工作進(jìn)行記錄。通過對隨鉆測井技術(shù)的應(yīng)用，有效地降低了海上石油水平井的鉆探成本，不僅提升了鉆井精確度，而且實現(xiàn)了鉆井過程中的物理參數(shù)的評價，提升了評價效率。

2 隨鉆測井技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢分析

相比較其他鉆井技術(shù)，水平井技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了少井高產(chǎn)的優(yōu)良效果，因此其具備較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢，使得該技術(shù)在海上水平井鉆井中得到了廣泛的應(yīng)用，這種技術(shù)在當(dāng)前的鉆井技術(shù)中因其多重優(yōu)勢取得了非常矚目的成績，是其他鉆井技術(shù)無法超越的，隨鉆測井技術(shù)的優(yōu)勢通常有以下幾點。

2.1 與現(xiàn)場綜合錄井的地質(zhì)資料相比

相比較其他類型的錄井技術(shù)，隨鉆錄井技術(shù)以及測量技術(shù)更加符合水平井鉆探的各種需求。盡管在對隨鉆測井和綜合錄井的應(yīng)用過程中都能夠?qū)崿F(xiàn)即時的數(shù)據(jù)采集能力，但隨鉆測井技術(shù)還能夠?qū)︺@井過程中所接觸的巖層的各類數(shù)據(jù)參數(shù)以及油氣數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行清晰的識別，并實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的對比分析過程[2]。并且這種優(yōu)勢能夠有效地解決綜合錄井的精確度，對于鉆井過程中的各類決策提供了較好的參照依據(jù)。所以隨鉆井技術(shù)最終取代傳統(tǒng)的錄井和測井技術(shù)是必然的。

2.2 與電纜測井相比

隨鉆錄井和測井技術(shù)在對眼睛進(jìn)行測井過程中的空間時間維度存在較大的差別。特別是在鉆頭和測量點之間的距離上，因為隨鉆技術(shù)會使兩者之間的距離更近，所以錄井和測井技術(shù)在水平鉆井過程中能夠降低鉆井液的滲入影響[3]。所以，隨鉆還表現(xiàn)出了以下的優(yōu)勢[4]：①能夠準(zhǔn)確地將井下底層的真實信息進(jìn)行有效的反饋，且反饋結(jié)果較為準(zhǔn)確，并且能夠通過對錄井信息所涵蓋的底層特質(zhì)進(jìn)行評價，通過這個辦法能夠?qū)Φ叵碌貙舆M(jìn)行科學(xué)有效的劃分，并能夠?qū)涌紫逗土黧w類型進(jìn)行有效的判別。②在某種程度上縮短了鉆井周期并降低了鉆井成本投入以及鉆井的安全性。③實現(xiàn)了儲層和地層的改進(jìn)和完善。

3 隨鉆測井技術(shù)在海上石油水平井鉆探中的應(yīng)用

3.1 精細(xì)地層對比，確定地層巖性分界面

水平井在鉆探前需要對待鉆探地點的底層進(jìn)行有效的勘探。勘探過程通常由海洋石油技術(shù)人員對待鉆孔區(qū)域的地質(zhì)資料和相鄰油井的已存在資料進(jìn)行比對和分析，目的是要將現(xiàn)場地質(zhì)的巖性和局部標(biāo)志層進(jìn)行確定[5]。做好這些工作，才能夠以此作為基礎(chǔ)開展鉆探工作。通過對隨鉆測井技術(shù)的應(yīng)用，使得該技術(shù)能夠?qū)圮壽E進(jìn)行有效的控制，同時能夠?qū)崿F(xiàn)井眼穿過標(biāo)志巖層的電阻率和自然伽馬的量值進(jìn)行測量，依照測量數(shù)據(jù)和相鄰油井?dāng)?shù)據(jù)曲線具備一定的重合性，這使得鉆頭所處的地質(zhì)層能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。

3.2 利用隨鉆測井的突變點，準(zhǔn)確判斷斷點位置

在進(jìn)行海上石油水平井鉆探之前，應(yīng)當(dāng)對鉆探的地質(zhì)層構(gòu)造進(jìn)行清晰的掌握，相比較小斷塊油藏來說，他是由斷層發(fā)育而來的小規(guī)模油藏，這種油藏通常是石油在斷塊上的存量，并且是因反向斷層形成的。所以，當(dāng)電阻率和伽馬值在通過鉆孔后出現(xiàn)突變的情況，此時可以通過隨鉆井技術(shù)就能實現(xiàn)斷層位置的準(zhǔn)確判斷。

3.3 準(zhǔn)確確定目的層位置，確保水平井準(zhǔn)確著陸

要開展水平井的鉆探過程，首先需要對水平井的目標(biāo)靶點進(jìn)行標(biāo)定，才能使得鉆井的過程有所保證，特別是針對陸相沉積油藏來說，因為油田層位置的橫向變化值較大，并且具備較為豐富的油田，這使得目標(biāo)靶點的可靠性有所降低[6]。所以在進(jìn)行鉆井時，要采用隨鉆測井技術(shù)，通過對各類信息來確定斷油層的底界和頂界進(jìn)行確定，保證水平井準(zhǔn)確著陸。

3.4 指導(dǎo)水平段施工，控制井眼軌跡

要在完全掌握研究區(qū)地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，把地質(zhì)導(dǎo)向軌跡預(yù)測剖面描繪出來，該剖面一定要涵蓋全部的油藏構(gòu)造特征以及目的層的分布等信息。然后，經(jīng)過比對實鉆軌跡與設(shè)計剖面，再結(jié)合LWD測井電阻率及自然伽馬曲線變化規(guī)律就可以將水平井鉆頭進(jìn)出油層的實際情況分析出來，進(jìn)而實現(xiàn)對水平井施工的指導(dǎo)，并實時地調(diào)整井眼軌跡垂深。

4 C4區(qū)塊測井技術(shù)具體應(yīng)用

通過對C4區(qū)塊鉆探過程相關(guān)數(shù)據(jù)的研究和分析，當(dāng)前在C4區(qū)塊進(jìn)行鉆探過程中隨鉆測井技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了全面的應(yīng)用，其應(yīng)用覆蓋范圍超過了九成，該技術(shù)能夠在鉆探的過程中預(yù)防防碰問題，有效提升了該地區(qū)的鉆井技術(shù)和石油開采水平。

4.1 貝克休斯隨鉆測井關(guān)鍵技術(shù)

隨鉆測井技術(shù)之所以能夠得到廣泛的應(yīng)用，其核心優(yōu)勢是能有效控制信號傳輸。在進(jìn)行貝克休斯隨鉆測井過程中，其原理是通過對來自液壓產(chǎn)生的脈沖作為數(shù)據(jù)來進(jìn)行傳輸，通過對信號的采集并將其轉(zhuǎn)換為鉆井液壓力脈沖傳輸回地面的接收設(shè)備[7]。在這個傳輸?shù)倪^程中能夠使得原始信號的衰減情況得到有效的控制，實現(xiàn)了較為清晰和精準(zhǔn)的信號傳輸過程。在應(yīng)用水鉆測井技術(shù)的過程中還可以通過對DDP算法進(jìn)行提升的措施來對信號噪音進(jìn)行有效的消除，在完成信號過濾后通過對其進(jìn)行恢復(fù)處理實現(xiàn)信號采集所反映出的圖像中的重要信息內(nèi)容得到有效的辨識，通過增加數(shù)據(jù)密度最終能夠產(chǎn)生清晰的影像，這對于實施傾角的操作有著非常重要的作用。

4.2 鉆探工程隨鉆測井

采用貝克休斯隨著測井技術(shù)通常包含以下幾點內(nèi)容，首先是高分辨率電阻率成像測井、自然伽馬和電阻率測井，以及常見的核磁共振成像以及地層壓力測試器等相關(guān)技術(shù)。

5 隨鉆測井系統(tǒng)的具體應(yīng)用

5.1 實地施工管理模式

為了實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的有效管理，通常采用FEWD來輔助對鉆井和采油的過程提供技術(shù)支持，該鉆測井技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對地層變化的有效分析，并具備基礎(chǔ)的測井曲線、氣測錄井、巖屑錄井以及鉆時錄井等相關(guān)技術(shù)；并能夠?qū)崿F(xiàn)依照不同地質(zhì)情況輔助鉆井施工以及在施工的過程中對井眼的軌跡以及流程走向進(jìn)行有效的判斷，并通過相應(yīng)的技術(shù)來實現(xiàn)施工現(xiàn)場的綜合管理。

5.2 關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)

FEWD本身是一項涉及的眾多不同內(nèi)容和不同鉆井環(huán)節(jié)的綜合性技術(shù)，在具體的應(yīng)用過程中應(yīng)注意下列事項：

5.2.1 FEWD鉆井技術(shù)能夠有效地對地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行快速的分析和收集，并在此基礎(chǔ)上來確定垂深，有效地提升了鉆井效率縮短了鉆井周期。

5.2.2 通過對造斜段進(jìn)行有效的地形預(yù)測，能夠準(zhǔn)確地對鉆地層軌跡的變化進(jìn)行監(jiān)控，彼此來保證能夠準(zhǔn)確地進(jìn)入目的層。

5.2.3 當(dāng)鉆探軌跡進(jìn)入目的層之前，可以通過隨鉆地質(zhì)參數(shù)來實現(xiàn)鉆探的最終落點，通過確定該著落點的位置來保證最終軌跡進(jìn)入目的層。

5.2.4 軌道精確校正技術(shù)。在實現(xiàn)目的層的鉆井過程中，要對鉆頭的位置進(jìn)行有效的監(jiān)控和跟蹤，保證其與儲層間的相對位置。可以通過調(diào)整方位角或者鉆頭的壓力來實現(xiàn)對鉆井參數(shù)的調(diào)整，對鉆頭路徑進(jìn)行較為準(zhǔn)確地控制，幫助鉆探軌跡實現(xiàn)最佳的運(yùn)行路徑，最終實現(xiàn)油層穿透力的提升。

5.2.5 井下鉆井設(shè)備狀況監(jiān)測技術(shù)。在進(jìn)行井下鉆探數(shù)據(jù)收集的過程中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置相應(yīng)的減震措施，防止井下出現(xiàn)事故。

6 隨鉆測井技術(shù)存在的問題與展望

隨鉆測點技術(shù)之所以能夠得到大規(guī)模廣泛的應(yīng)用，是因為其具備高效快捷的優(yōu)勢，并且具備較強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠?qū)θ魏纬Ｒ?guī)的項目進(jìn)行水鉆測井測量，但該技術(shù)也存在某些不足具體反映如下：

首先當(dāng)前隨鉆測井技術(shù)存在較高的誤碼率，相比較標(biāo)準(zhǔn)采樣率，隨鉆測井技術(shù)在大多數(shù)條件下都無法滿足標(biāo)準(zhǔn)采樣率的要求，在采樣細(xì)化的領(lǐng)域中，針對垂向分辨率的采樣結(jié)果會隨著鉆速的不斷提高還出現(xiàn)了采樣質(zhì)量的快速下滑。

在采用水鉆測井技術(shù)的過程中，受到鉆探設(shè)備的鉆探深度影響，會使得該技術(shù)在獲取測井曲線的過程中出現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況，并時常伴隨有鉆頭偏移量較大的問題。

隨鉆測井技術(shù)在應(yīng)用于海上石油鉆井平臺的環(huán)境下，需要較長的鉆桿，因為隨著海上鉆井平臺鉆探深度的不斷增加，隨著轉(zhuǎn)壓的不斷提升測井?dāng)?shù)據(jù)出現(xiàn)了較大的偏差。

在進(jìn)行鉆探的過程中因泥漿的滲漏導(dǎo)致鉆井軸對稱出現(xiàn)偏差。

針對不同地形在進(jìn)行鉆探的過程中，可能會出現(xiàn)聲波與電阻率無法真實客觀的反映狀態(tài)情況的問題，所以在針對鉆井技術(shù)的研究過程中應(yīng)當(dāng)對測井技術(shù)增加矯正措施，可以通過相應(yīng)的儀器或設(shè)備來矯正隨鉆測井技術(shù)最終生成的結(jié)果，以此來保證鉆探水平的提升，并通過測井技術(shù)來有效地對地層內(nèi)的流量分布情況進(jìn)行掌握。

7 結(jié)束語

總而言之，隨鉆測井技術(shù)具有多種應(yīng)用優(yōu)勢，將之科學(xué)合理地應(yīng)用海上石油水平井鉆探，能夠為海上石油開發(fā)作業(yè)提供較為準(zhǔn)確詳盡的數(shù)據(jù)資料，在具體的水平井石油鉆探中發(fā)揮指導(dǎo)作用，鑒于當(dāng)前的隨鉆測井技術(shù)仍然存在較大的完善空間，因此，相關(guān)人員應(yīng)針對該項技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行更加深入的分析研究。