综合录井在钻井工程中的应用现状分析

2012-12-28 13:03付文娟
中国新技术新产品 2012年20期
关键词:钻井工程录井井眼

付文娟

(大庆钻探工程公司地质录井一公司,黑龙江 大庆163411)

在综合录井发展初期,由于其大部分工作都与钻井液有关,所以国外称综合录井为“mud logging”,即钻井液录井,其主要目的是找油找气,所以被称之为“勘探家的眼睛”。综合录井发展到现在,已不仅是从钻井液中获取信息,而是在钻井过程中应用各种技术,利用各种仪器进行石油地质、钻井工程及其他随钻信息的采集、分析及处理,其功能也由最初的找油找气扩展为建立地质剖面、发现评价油气显示、钻井工程服务三大功能,所以俄罗斯、中亚等国家和地区将综合录井定义为"地质一钻井工艺研究"。

综合录井能够对建井过程进行实时跟踪,监测和预报钻井井下故障(包括井涌、井漏、钻具刺漏、掉水嘴、堵水眼、溜钻、卡钻、钻具遇阻、油气水侵、掉钻具等),为保障安全钻井,发挥了重要作用。在保证钻井安全的同时,录井工程参数在提速提效、优化钻井方面,也起到了积极的作用。随着工程参数录井的发展,逐渐形成了一系列技术。

1 钻井工程安全预警技术

我国在没有使用综合录井仪之前,对于井下钻井故障的判断主要是根据工作人员的经验进行判断或者只是单独的依靠一些异常参数进行报警。这对于钻井工程现场人员的责任感要求十分高,而且必须要求人员的专业素质及经验水平达到一定的高度,人的认识毕竟是有限的,所以经常会出现一些错判、漏判的现象。而且值得我们注意的是钻井工程的故障并不是单一存在的,而且故障基本发生在井下的位置,往往是一种故障产生就会连带着出现其他的异常情况,例如发生井涌的时候,就会连带着立管压力、钻井液体积增加等现象。所以我们为了避免更大问题的产生,就必须在故障发生初期就及时发现并能够尽早的解决,避免故障迅速发展,造成更大的损失。如何对早期的井下故障进行预警已经引起了国内外专家学者的关注并做了大量的研究工作。

2 水平井地质导向技术

在水平井钻进过程中,录井工程师收集定向井的各种钻井参数、地质资料及随钻测井、测量资料,结合MWD、LWD数据,实时调整井眼轨迹;还可进行实时井眼轨迹描述、邻井距离扫描、邻井水平扫描、定向井法面扫描、丛式井三维扫描、丛式井透视等,在井眼防碰预测上发挥了重要的作用。中国石化华北石油局录井公司在大牛地气田10余口大位移定向井进行了定向录井一体化试验,取得了成功;后在冀东油田进行了推广应用,并引入了地质建模技术,编制了《定向井随钻地质分析系统》软件,使地质导向更加精准。

3 地层压力随钻预测、监测技术

随着人们对地质勘探技术研究的不断深入,地层压力检测技术也呈现出快速发展的趋势。国内外的研究人员对于地层压力检测技术也提出很多确定的方法。伴随着经济的快速发展,各国对于地下油气的需求量也在不断的上升,这就促使各大石油公司地层压力检测技术进行不间断的研究,其取得的成绩是十分显著的。由传统的dc指数法到随钻检测法的方向发展,对于地下钻井工程的发展提供了有力的技术支持。

4 优化钻井技术

在钻井工程中必须要考虑到钻井成本问题,而影响钻井成本的因素是十分多的,因为在钻井工程中预算钻井成本要考虑的因素很多,这是一个十分复杂的过程。受我国当前钻井技术的制约,我国目前的钻井成本普遍偏高,所以我们应该积极地进行优化钻井技术。综合录井仪在钻井工程中的使用可以直接测出十三种三十多个钻井参数,而且通过对这些参数进行计算,可以获得上百个参数,这些数据对于进一步分析和优化钻井技术是十分可靠的依据。综合录井对于优化钻井技术及减少井下故障的发生具有很大的促进作用。

5 钻具振动监测与分析技术

通过测量钻柱顶部的振动,可以监测下部钻柱的振动状态。通过处理和分析振动信号,可识别钻柱振动的主要特征,如所钻地层岩性、钻头磨损、钻柱共振、钻柱与井壁之间的相互作用等。最近几年,加拿大Datelog公司研发了钻具振动监测分析系统DLSVIBRA,可以以10 Hz的频率采集泵压、悬重、转盘转速、扭矩等参数,并能对采集到的振动数据进行分析。在国内,中国石油大学(北京)的郭学增和高岩教授在钻具振动检测与分析方面进行了研究,取得了较好的应用效果

6 井眼清洁监测技术

采用岩屑流量计计量从井内返出岩屑的质量和流速,并与钻头破碎岩石的理论容积进行对比,有助综合录井在钻井工程中的应用现状与发展思考于判断钻井过程中的井眼清洁问题和井眼的稳定性,并及时制定相应措施,保证钻井安全,节约钻井时间及钻井成本。

7 有毒有害、易燃易爆气体检测技术

虽然近几年钻井工程技术发展十分迅速,但是仍然出现了很多的井下事故,其中有一部分就是因为井下有毒气体及易燃易爆气体的产生导致的。所以我们必须增强对这些气体的检测技术,及早地发现井下各区域的各种有害及易燃气体,尽量地避免井下事故的发生。当前通常都使用S2一传感器并结合PH值传感器,对井下各区域的硫化氢气体进行提前的检测,一旦发现问题,就要及时的撤离并找到解决的方法。

8 气体钻井井下燃爆监测技术

相对于常规钻井液钻井,气体钻井可以大幅度提高机械钻速、降低成本、缩短钻井周期、减小储层伤害,有利于发现和保护油气层、提高油气采收率,避免因地层结构复杂而造成的井漏、水敏地层的垮塌等井下故障。但限制气体钻井应用范围的因素也有很多:地层出水,会造成井内排屑不畅、用气量增加、卡钻等复杂问题;含硫地层,当地层流体中含H2S时一般只能通过转换为钻井液钻井进行处理;当钻遇油气层时油气便会进入井内,由于井下高温等因素的存在,极易产生燃爆,严重时可能熔断钻具,造成井眼报废,带来巨大经济损失。

9 综合信息平台建设及应用技术

随着计算机技术的快速发展,网络技术在不同的领域被广泛的应用,使工程技术更加地方便、准确。在钻井工程中综合录井已经形成了一套完整的数据存储和发布系统,而且在钻井工程中也建立了井上信息管理平台,更好地发挥了该录井系统的作用,钻井现场数据中心的形成增加了信息整理、分析的规范化可科学化,保证了钻井工程施工人员及生产决策人员、管理者之间的密切联系。

[1]王佑宁.录井技术发展现状与展望[J].录井工程,1998,9(1):1-5.

[2]谢辉.浅谈录井信息的分类、意义、作用及应用[J3.录井工程,2004,15(4):47-51.

[3]刘宗林,巫正礼.浅谈建立现代录井技术体系的几个问题[J].录井工程,2004,15(3):6-7.

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