录井技术在页岩油井地质导向中的实践_才国龙.pdf

2023年第2期西部探矿工程*收稿日期：2021-12-27修回日期：2021-12-27作者简介：才国龙（1988-），男（汉族），黑龙江五大连池人，工程师，现从事地化导向工作。录井技术在页岩油井地质导向中的实践才国龙*（大庆钻探工程公司地质录井一公司资料采集一分公司，黑龙江 大庆 163411）摘要：社会需求的增长带动了石油行业的发展，也使得石油勘探与开采力度不断增大。在面对复杂的地质条件时，想要确保石油开采的顺利进行，需要合理的运用录井技术，借助随钻路径资料实现精准随钻分析，提升水平井中靶率，确保石油开采工作的顺利实施。从录井技术的内涵出发，对照石油行业录井技术发展对策，就录井技术在页岩油井地质导向中的应用进行了研究和实践，希望能够为油井地质导向提供借鉴。关键词：录井技术；页岩；地质导向；实践中图分类号：TE14 文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2023)02-0083-05在石油开采中，录井技术是非常重要的组成部分，能够借助科学的方法，对随钻过程中的各种返出物信息进行明确，为油气藏的发现和评估提供数据支持，在信息获取方面具备及时性、高效性和便捷性的特点。不过从目前来看，受各方面因素的影响，录井技术的发展暴露出不少问题，需要相关技术人员和企业的重视，推动录井技术的稳定发展。1录井技术概述录井技术是油气勘探开发中最为基本的技术，也是对油气藏进行发现和评估的最为直接的手段，其基本原理，是对照现场地质勘察中获取的地质资料，以及相应的录井数据信息，对地层岩性进行解释，做好归位工作，确定好油气水各自的产状，然后根据实际需求来选择绘图的内容与格式，得到多种类型和样式的录井图，工作人员可以通过触摸屏，直接实施岩层界限的调整等工作。在录井技术应用中，井下传感器扮演了非常重要的角色，借助类型多样的传感器设备，技术人员可以对油井钻进过程中的作业数据以及地质数据进行收集，收集到的数据信息在经过现场初步处理后，传输到相应的服务器中，由服务器进行数据整理工作，去除其中的无效数据和垃圾数据，在数据库中进行存储，也可以通过网络传递给工作人员1。录井工作的主要任务，是依照钻井地质设计的要求，取全取准反映地下情况的信息资料，以此来判断井下地质和含油气情况，分析井下钻探工程的实际情况。油井录井工作的质量会直接影响工作人员对于井下地层、构造和含油气情况的认知，也关系着对构造地质情况的认知以及油田开发方案设计等。伴随着石油工业的发展，尤其勘探开发的规模不断扩大，录井行业迎来了新的发展，在对传统录井技术的优势进行继承发扬的同时，以技术进步和科技创新为支撑，录井行业的服务领域得到了不断拓展，出现了新的利润增长点2。当前，录井技术已经逐步发展成为传统石油产业和信息结合的综合性技术，集成了声、电、磁、机械、化学以及电子信息等，涉及的学科和领域众多，呈现出了信息化和智能化的特点。在新的发展环境下，对录井技术进行分析，一方面，推动了综合评价技术的发展。以先进的信息系统工具为支撑，录井工作的实施可以在相关模块的引导下进行，工作效率得到了显著提升，也确保了自动化的实现。在实际工作中，需要做好现场数据信息的整理和归类工作，对各种影响因素进行明确，要求将开采区域地层的实际情况反映出来，开展全面系统的分析，这样得到的结论才能保证准确性。可以对相邻井的测井数据及录井数据进行整理，实施最多22口井的对比，建立起区域构造剖面及地层剖面图，为随钻分析和设计修改提供支撑，指导钻井工程使用合理的钻井参数；另一方面，实现了数据管理和决策技术的发展。录井系统在实际应用中，可以收集各种各样的数据信息并对其进行处理，包括了钻井、井控、中途测试、下套管等。对于地质录井、随832023年第2期西部探矿工程钻录井、随钻测量等资料也可以进行存储和处理3。2石油行业录井技术发展对策2.1引入先进技术信息化时代，计算机技术、网络技术在越来越多的行业和领域中得到了广泛应用，带来了巨大的影响。在石油行业录井技术发展中，可以引入先进的技术手段来针对录井数据进行分析，保证分析质量的同时提高工作效率。以计算机录井技术为支撑，可以针对不同的油田进行同时勘探，并对勘探数据进行横向对比分析，挖掘出其中更具价值的信息。计算机录井系统的构建需要做好硬件设备的更新，确保硬件仪表可以在高温、高湿、高压环境下稳定运行，保证仪表显示数据的精准性。2.2提高人员素质录井技术的发展离不开专业技术人员的支持，其本身对于人才的专业素质就有着很高的要求，涉及了相关技术的应用和工程实践操作，基于此，在推动录井技术发展的过程中，应该重视对于人才专业能力的培养，确保其具备较高的专业素质，能够利用先进技术解决录井技术应用中遇到的各种问题，保证录井技术应用的效果。现阶段，我国石油行业中存在着录井专业技术人员严重缺失的问题，需要相关部门加强对人员的教育和培训工作，提高其专业素质，为石油行业录井技术的发展提供人才支撑4。2.3关注信息安全一是应该建立起完善精准的信息模型，对录井信息进行集中，这样可以为数据库的建设、运行和维护管理提供便利，有助于实现信息管理工作的有序性，满足信息整合要求，以信息模型为助力，提升录井信息的利用率，为油气资源的勘探及开发提供技术支持；二是需要构建多元化技术体系架构，提升录井信息的处理效果，在资料充足且符合相关标准的基础上，对图形信息和图像信息进行整合，处理好复杂繁琐的钻井信息，促进录井技术实用性的提高。2.4加强信息传递新的发展环境下，录井技术的重要性得到了肯定，也开始得到越发广泛的应用，而想要实现录井技术的健康发展，必须对其进行更加深入的研究。在石油行业中，现场数据信息的传递通常都是利用录井仪进行，技术人员需要到现场进行实地勘查，这样虽然保证了后续工作的实施效果，但是也导致了信息无效的问题，在无形中增大了成本费用。对问题的原因进行分析，最为关键的一点，是技术人员没有重视回传信息，影响了信息效用的发挥。因此，条件允许的情况下，可以在后方基地设置相应的专家系统，以此来保证信息的合理使用。在实践中，应该借鉴国内外先进企业的成功经验，录井企业也需要做好勘探系统的开发与共享，对获得的数据信息进行共享，发挥出各自的优势，将数据信息的价值充分发挥出来。信息化背景下，信息化建设在石油产业中变得越发重要，而想要做好信息化平台建设工作，需要专业设备和技术人员作为支撑，要求企业做好人才、技术和设备的更新。3录井技术在页岩油井地质导向中的实践3.1红外光谱气体录井技术红外光谱气体录井技术具有数据分辨率高、数据分析速度快的优点，在快速寻找油气层方面发挥着积极作用，能够对获取的钻遇储层信息进行及时分析。红外光谱气体录井技术主要是针对环戊烷、正己烷、甲基环戊烷以及甲基环己烷等14种气体进行采集和检测。当进入到水平段钻进后，从理论上分析，若钻头是由正常地层进入到了油气层中，则不管是光谱全烃还是组分值都会呈现出快速升高的趋势，并且保持在稳定高值（图1中标识）；反之，若钻头是由油气层进入到了正常地层6，则不管是光谱全烃还是组分值都会呈现出逐步下降的趋势，不过在部分页岩油钻进环节，从水平段油气层进入炭质泥岩时，光谱全烃与组分值可能会从原本的高值继续上升到另外的高值（图1中标识）。由此分析，在实施随钻路径作业的过程中，想要对水平井钻井过程中的地层情况进行准确判断，单纯的光谱全烃及组分值法是远远不够的。重新查找规律，对比油气储层和正常地层的相关数据，可以明确，在油气储层中，红外光谱气体录井技术得到的C2和C3的值呈现出连续升高的趋势，而且C3/C2的比值增大、轻重烃比率减小；在正常地层中，红外光谱气体录井技术得到的C2和C3的值呈现出连续下降的趋势，而且C3/C2的比值减小、轻重烃比率增大。借助红外光谱油气层快速发展的优势，可以实现现场快速定性分析，为水平段钻进提供方向引导7。3.2元素录井技术在页岩油井地质导向中，元素录井技术十分常见，其能够通过对岩层中元素含量以及矿物成分的分析，实现岩性的准确判断。在石油钻井作业中，特殊的钻井工艺可能导致岩屑微粒变得细碎，如果依然采用传统的人工判别方式，不仅工作效率低下，也容易出现判842023年第2期西部探矿工程断结果不准确的问题。对此，可以将元素录井技术引入到水平井随钻路径过程中。以鄂尔多斯盆地页岩油岩性识别为例，其组合特征简单，元素录井技术主要对照CaO、MgO、SiO2以及K2O等化学成分的变化来进行岩性识别，泥岩岩石化学特征化学成分上表现为Fe2O3高而CaO、MgO、SiO2低，砂岩岩石化学特征化学成分表现为SiO2高、Al2O3和CaO中，Fe2O3低，泥质粉砂岩等的化学特征化学成分介于泥岩和砂岩之间，具体如图2所示8。3.3地化录井技术图1红外光谱随钻录井图图2元素随钻录井图852023年第2期西部探矿工程4实例分析现阶段，红外光谱气体录井技术、元素录井技术和地化录井技术在地质导向中已经得到了较为广泛的应用，也取得了比较理想的效果，这里以鄂尔多斯盆地水平井CY1井为例，对录井技术的实际应用效果进行分析，具体如图4所示。CY1井为多眼水平井，位于鄂尔多斯盆地，之所以实施相应的钻探工作，主要目的是确认和落实长73段烃源岩夹持的致密岩发育情况。CY1井设计水平井轨迹穿过主力油层长73段，第一靶点和油层顶部的距离为4.9m，第二十一靶点与油层顶部的距离为4.6m，通过这样的路径设计，可以确保油层钻遇率的最大化。当水平井井眼进入到长73段油层第一靶点后，水平钻进2000m，然后需要继续钻进，得到长度为35m的口袋，钻进工作才算结束。实际钻进过程中，CY1井应该依照设计方案对水平段进行钻进，如果没有能够达到理想状态，钻进过程中遇到的砂体尖灭的问题，需要对照实际情况进行调整，向下寻找油层10。CY1井的钻进深度达到3066.00m时，遇到黑色炭质泥岩，随钻伽马值增大，对全烃气测值进行观察，发现其存在异常，对C3/C2的比值进行计算，发现其呈现出了变小的趋势，轻重烃比率则有所增大，地化录井分析S1/TOC的值变小，S2TOC的值变大，元素录井分析Fe2O3含量增大，SiO2含量下降，CaO和MgO的含量下降。综合分析后，认为在钻进过程中遇到了泥岩，建议对钻进的轨迹进行调整。当钻井深度达到3083.00m时，随钻伽马值变小，对全烃气测值进行观察，发现其存在异常，对C3/C2的比值进行计算，发现其呈现出了变大的趋势，轻重烃比率呈变小趋势，地化录井分析S1/TOC的值变大，S2TOC的值变小，元素录井分析Fe2O3含量变小，SiO2含量变大，CaO和MgO的含量增加。综合分析后，认为钻进到了目的层砂岩。通过这样的方式，可以实现对于砂泥岩地层的有效识别11。5结语地化录井技术可以从岩屑中获取油气显示信息，受井眼轨迹和添加液的影响较小。一般情况下，地化录井技术在储层含油性及烃源岩评价中的应用较为广泛，应用在水平井钻井环节，作为地质导向的例子很少，借助地化录井对演示样品进行分析，可以获取相应的参数，而考虑在同一时间内，单位沉积地层有机质含量TPC和S2的值在水平方向具有稳定性，通过绘制轨迹跟踪图的方式，可以发现砂岩段钻进中存在着S1/TOC比值变大，S2和TOC积变小的趋势，在泥岩段钻进中，变化规律刚好相反，如图3所示。结合地化参数在随钻录井中的变化情况，可以对钻井轨迹进行相应的调整9。图3地化随钻录井图862023年第2期西部探矿工程总而言之，在石油勘探开发中，地质导向工作非常关键，能够为石油开采提供可靠的地质信息支持。将录井技术应用到地质导向工作中，可以切实提高工作的水平和质量。文章从结合红外光谱气体录井技术、元素录井技术和地化录井技术的角度，分析了录井技术在页岩油井地质导向中的应用情况，结果显示，录井技术的应用可以为水平钻井工作提供有效指导，将钻井轨迹控制在砂体良好的地层中。参考文献：1陈程,谭昌军,王爱军,等.气测录井技术在小口径页岩气地质调查井中的应用以鄂恩地2井为例J.资源环境与工程,2021(6):944-947.2于旭升.石油行业录井技术发展中的问题和解决措施J.化工设计通讯,2021(11):21-22,30.3徐京坤.石油行业录井技术发展中的问题和解决措施J.石化技术,2021(10):185-186.4梁静.加密技术在录井软件中的应用J.化工管理,2021(30):95-96.5陈波.优快钻井条件下地质录井技术分析J.化工管理,2021(28):80-81.6刘有武,许宪金,满安静,等.XRF录井技术在砂岩型铀矿勘探中的应用J.录井工程,2021(3):17-24.7慈兴华,吕萌萌,马光强,等.页岩油录井评价方法研究及其在胜利油区的应用C/2020油气田勘探与开发国际会议论文集,西安石油大学、成都理工大学、陕西省石油学会:西安石油大学,2020:1793-1804.8苑洪瑞,肖海田,杨志博.录井技术在长庆油田水淹层评价中的应用J.录井工程,2020(1):62-66.9张天成.探讨录井技术在水平井钻井地质导向中的作用J.科技与创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