综合录井监控异常地层预报与事故判断.docVIP

精品论文 参考文献 综合录井监控异常地层预报与事故判断 勘探开发工程监督管理中心 温学臣 　　摘要：本文通过对钻井液录井、钻时录井、气测录井、岩屑录井及钻井工程参数（包括钻压、转盘转速、扭矩、钻头类型、泵排量等）变化的连续监测，做好钻遇特殊地层时的正确判断，协助工程指挥人员，采取有效合理的工程措施，达到安全施工的目的，以期对钻井现场安全生产有一定的指导意义。 　　关键词：异常高压地层；断层；不整合面；潜山；风化壳；地质录井；随钻监测前 言石油勘探开发项目在钻井施工作业过程中，不仅投入费用大、建设周期长，而且由于特殊的施工作业环境条件，风险分析论证及安全环保要求十分严格。由于种种客观的或主观的因素，很难完全达到安全施工。而地质录井是现场施工作业者的眼睛，通过对钻井液录井、钻时录井、气测录井、岩屑录井及钻井工程???数（包括钻压、转盘速度、扭矩、钻头类型、泵排量等）变化的连续监测，做好钻遇特殊地层时的正确判断，做到临时不乱，头脑清醒，沉着应战，协助工程指挥人员采取有效合理的措施，达到排除险情、安全生产的目的，对施工作业安全生产至关重要。本文探讨的特殊地层指的是对钻井施工作业安全有重要影响的地层。 　　1 钻遇断层环渤海湾地区油田，断层十分发育。断裂的发育可能使地下生成的油气溢损，亦可使油气富集。油田地下构造可能被几条断层纵横切割成若干断块。因此，有的井可能钻遇几条断层。 　　当钻遇落差较大的断层，可通过以下钻井资料进行监测和判断：（1）钻时录井：钻井工艺相同时，钻时突然降低，或钻具突然放空。（2）岩屑录井：在钻至断层之前，通过与邻井地层剖面对比，根据岩屑录井可以发现地层的重复或缺失，地层缺失导致岩屑岩性突变。岩屑或岩心上出现擦痕面及阶步等显示，还可发现大量亮晶方解石、石英等纤维状晶体以及黄铁矿等自生矿物，若使用牙轮钻头钻遇断层时，返出的岩屑还可发现构造岩，如角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、玻化岩或片理化岩。（3）钻井液录井：在钻遇断层过程中，根据断层的情况，会发生不同程度的裂缝性漏失，甚至井漏无返出。（4）气测录井：若断层是油气运移的通道或油气聚集的场所，在钻遇断层过程中，气测值会突然增大。 　　2 钻遇异常高压地层异常高压地层指的是地层压力梯度大于0. 0098 MPa / m的地层，地层压力梯度大于0. 018 MPa / m 的地层，称为超高压地层122。在超高压地层中钻进时，必须采取特殊措施。在尚未钻探的区块，首先可利用地震勘探法确立异常地层压力过渡带的层位和顶部位置，为探井的设计提供依据。一般在同等深度下，地震波传播的层速度在欠压实地层中比正常压实地层中的层速度小。如果有邻井资料，还可根据邻井压力录井、测试资料及测井电阻率降低、页岩密度偏小、声波传播时间增加等测井资料判别异常高压地层。在开钻前，做好地质预报，提示各路工程技术人员加强安全防范措施。在钻进过程中，进入预计的异常高压层500m 前开始，要进行连续监测，主要通过以下钻井资料进行随钻分析与判断。 （1）钻时录井：当钻压、转盘速度、钻头类型及水力条件一定，在进入异常高压地层过渡带时，钻进时的钻速明显增大，钻时相对减小。（2）钻井液录井：钻井液出现明显的增量（gt; 2. 0 m3）; 通过观测出口流量和总池体积的变化，判断有无发生井涌、井喷或先漏后喷预兆及可能性; 并且由于异常高压地层地温梯度异常大。（3）岩屑录井：在钻遇异常高压层时，返出岩屑泥岩的颜色深，呈片状，富含生物，粘性降低，不能造浆，岩屑中伊利石、高岭石和碳酸钙矿物成分有明显的增加。另外，由于页岩欠压实的原因，异常高压过渡带页岩岩屑密度较正常压实地层页岩密度明显变小，在钻井过程中，可将异常段的岩屑进行密度分析，这种方法较简便、见效快、精度高。但要注意对页岩中碳酸盐矿物和重矿物的含量进行校正。（4）气测录井：在钻遇异常高压层过渡带时，气测含量大幅度上升，且高峰显示的持续时间明显地大于钻穿该层的时间; 气测基值升高，气体组分比值降低，尤以C2/ C3 降低幅度最为明显，当C2/ C3 时，多为欠压实层。 　　气测单根气、背景气和后效气的大幅度升高，都有发生井涌甚至井喷的危险。（5）dc 指数（可钻性指数）：当钻遇异常高压层过渡带时，dc 指数将向着减小的方向偏离正常压实趋势线。 　　另外，钻遇异常高压层过渡带时，转盘扭矩突然增大，钻具放空，钻进中的蹩跳，起钻时阻力增大，下钻时遇阻遇卡等现象，都是其预兆。如果钻井液池内钻井液体积明显增加，是发生井涌、井喷或先漏后喷的预兆。 　　3 钻遇孔（洞）、裂缝发育地层对于孔（洞）、裂缝发育的盐岩、碎屑岩，以及气孔构造，裂缝发育的火成岩地层，主要利用以下钻井资料监测与判断。 　　（1）钻井显示：在钻井工艺条件相同时，钻时突然降低，甚至钻具突然放空，并伴随有井漏、气侵、井涌、井喷的