塔河油田超深井測井監(jiān)督模式探討

羅榮

中國石化西北油田分公司 工程監(jiān)督中心 (新疆 輪臺 841600）

塔河油田超深井測井監(jiān)督模式探討

羅榮

中國石化西北油田分公司 工程監(jiān)督中心 (新疆 輪臺 841600）

針對塔河油田測井作業(yè)的管理特點和施工難點，從監(jiān)督角度入手，形成了從測井作業(yè)過程控制、測井資料質(zhì)量控制、到承包商管理一套完整的監(jiān)督管理模式，有效提高了測井作業(yè)一次成功率和資料質(zhì)量。

塔河油田 測井監(jiān)督 過程控制 質(zhì)量控制 承包商管理

作為尋找和發(fā)現(xiàn)油氣田的主要技術(shù)手段之一，測井作業(yè)過程的順利與否、資料的準(zhǔn)確性與可靠性將直接影響到油氣井的建井周期和開發(fā)評價效果。近年來，西北油田分公司工程監(jiān)督中心針對塔河油田超深井測井施工特點，積極探索,形成了一套以“提前介入，質(zhì)量第一，規(guī)范管理”為主線的超深井測井監(jiān)督模式。

1 塔河油田基本地質(zhì)情況

塔河油田地處新疆庫車縣和輪臺縣境內(nèi)，位于天山南麓塔克拉瑪干沙漠北緣的戈壁荒漠地帶，是以大型奧陶系碳酸鹽巖為主的復(fù)合型油田。塔河油田儲層主要為孔隙型碎屑巖儲層和巖溶縫洞型碳酸鹽巖儲層2種類型。目前，塔河油田已形成年產(chǎn)逾700萬t的工業(yè)油氣產(chǎn)能，顯示出塔河油田及其所處的阿克庫勒凸起西南斜坡良好的油氣前景。其地質(zhì)條件存在目的層多、含油層系多、儲層類型多、目的層埋藏深、地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜等特點。

2 塔河油田測井監(jiān)督流程

塔河油田實行的是獨立甲方監(jiān)督模式，所有測井隊伍均為外部引進(jìn)。所以，測井監(jiān)督工作從隊伍引進(jìn)、項目發(fā)包開始，到整個項目完成，覆蓋各個環(huán)節(jié),其監(jiān)督管理流程如圖1所示。

3 塔河油田測井作業(yè)難點

由于塔河油田目前平均井深超過6 000m，同一裸眼段存在多套壓力系統(tǒng)；加之近年來部分井由于地面繞障需要，井身軌跡設(shè)計為“五段制”（直-增-穩(wěn)-降-直）斜井等多方面原因，給測井資料采集帶來了一定困難。

3.1 裸眼井段長，同一裸眼井段內(nèi)存在多套壓力系統(tǒng)

目前，塔河油田主要井身結(jié)構(gòu)為三開三完、四開四完等類型，平均井深6 200m。一般三開結(jié)構(gòu)的二開裸眼井段長達(dá)5 000m，四開結(jié)構(gòu)的三開裸眼井段長達(dá)2 200m。中間穿過侏羅系、三疊系、石炭系等多個地層組段，并且不同組段間壓力系統(tǒng)不一致。同時,這兩開次在測井時鉆井液密度一般為 1.30～1.33g/cm3，但三疊系以上地層的壓力系數(shù)僅為1.08～1.11，鉆井液液柱與地層之間存在很大的壓力差，在測井作業(yè)過程中容易發(fā)生電纜或儀器吸附卡。

統(tǒng)計2004年以來塔河油田發(fā)生的測井故障，有65.9%是因壓差大引發(fā)的電纜或儀器吸附卡(表1)。

表1 2004～2010年測井故障類型統(tǒng)計

3.2 因井身結(jié)構(gòu)原因，部分井鉆具傳輸一次測量井段較長

塔河油田目前老井側(cè)鉆井深一般在6 500m，測量井段一般為800m左右，儀器從入井到測量完成，需要近30h。同時，近年來部分井由于地面繞障需要，井身軌跡設(shè)計為“五段制”（直-增-穩(wěn)-降-直）斜井，用電纜施工容易發(fā)生事故，只能改用鉆具傳輸進(jìn)行資料采集，而這部分井井深一般都在6 000m左右，測量井段長達(dá)近2 000m。這樣井下儀器長時間在井內(nèi)高溫環(huán)境下工作，其穩(wěn)定性勢必受到考驗。

3.3 個別區(qū)塊和部分外圍探井地層壓力高，鉆井液密度大

近年來，為了實現(xiàn)“塔河之外找塔河”的目標(biāo)，西北油田分公司分別在巴楚地區(qū)及山前構(gòu)造帶部署了一批預(yù)探井，由于這批井地層壓力較高，在部分開次施工時鉆井液密度往往高達(dá)2.1g/cm3左右,這樣給儀器下放和部分項目的資料采集帶來了困難(表2)。

3.4 部分井區(qū)高含H2S、少部分測井作業(yè)前井內(nèi)不穩(wěn)定

由于塔河油田部分井區(qū)高含H2S，給測井電纜和儀器在井下安全帶來了潛在風(fēng)險。同時，少部分井是奧陶系灰?guī)r地層鉆遇放空或漏失后，直接進(jìn)入到測試階段，但如果測試效果不理想，又轉(zhuǎn)入測井施工，而此時，井筒內(nèi)往往呈現(xiàn)出井漏、地層出油、井筒內(nèi)高含H2S等特點，使得測井施工過程中的井控、電纜和儀器的安全等多個方面都面臨挑戰(zhàn)。

表2 部分井最高鉆井液密度統(tǒng)計

4 測井作業(yè)過程控制監(jiān)督方法

過程控制是確保測井作業(yè)一次成功率的關(guān)鍵，針對塔河油田測井作業(yè)過程中的施工難點，通過不斷摸索，形成了以提前介入和開工驗收為核心的過程控制監(jiān)督方法。

4.1 井筒條件控制監(jiān)督方法

由于測井作業(yè)是在井筒環(huán)境中進(jìn)行的，所以井眼質(zhì)量的好壞、鉆井液性能是否滿足施工條件等將直接影響到測井資料質(zhì)量及施工安全。而目前塔河油田內(nèi)共有來自數(shù)十家單位120多支鉆井隊承擔(dān)鉆井施工任務(wù)，由于不同隊伍的施工能力參差不齊，所以各鉆井隊在井眼準(zhǔn)備上也有較大差別。

為了保證測井前井眼條件能夠滿足測井資料采集需要，工區(qū)從2009年開始推行“提前介入，統(tǒng)一要求”控制思路，對測井井眼準(zhǔn)備進(jìn)行要求。即在每開次完鉆（或掃塞）后，鉆井隊在為測井施工進(jìn)行井眼準(zhǔn)備（通井、處理鉆井液）時，就安排甲方監(jiān)督人員（測井、鉆井和鉆井液三方監(jiān)督）提前到井，結(jié)合不同的測井施工方法、儀器需要的井眼條件等對井眼處理和鉆井液處理、性能提出具體要求并現(xiàn)場召開協(xié)調(diào)會，確保按照統(tǒng)一要求進(jìn)行井眼準(zhǔn)備工作。同時，協(xié)調(diào)會后鉆井和鉆井液監(jiān)督對通井和鉆井液處理過程進(jìn)行旁站，而測井監(jiān)督則等測井隊到井后，再次通過綜合錄井儀曲線、現(xiàn)場鉆井液旁站記錄等對井眼準(zhǔn)備情況進(jìn)行開工檢查，不滿足施工要求的，不接井進(jìn)行施工，強制要求鉆井隊再次下鉆處理。2009年和2010年，共有45井次因不滿足測井施工條件而拒絕接井，要求重新下鉆處理后再進(jìn)行測井作業(yè)。

4.2 測井事故預(yù)防監(jiān)督方法

測井作業(yè)過程中，會因井下條件、測井儀器或輔助工具自身存在問題等原因引發(fā)各種測井事故，不僅給各方造成了不必要的損失，還影響到了資料的正常采集。近年來，塔河油田除了加強對井眼條件的要求外，還針對測井方自身可能存在的安全隱患，進(jìn)行多項技術(shù)要求，對測井故障進(jìn)行預(yù)防。

（1）通過技術(shù)創(chuàng)新和現(xiàn)場實踐，不斷改進(jìn)一些測井工具，防止次生故障的發(fā)生。近兩年來，工程監(jiān)督中心先后對穿芯打撈工具和鉆具傳輸測井時井口電纜的防護(hù)工具進(jìn)行了改進(jìn)，并在全工區(qū)推廣應(yīng)用。

（2）加強對電纜使用的管理。由于塔河油田井深，對測井電纜的使用和維護(hù)提出了更高要求。目前，工區(qū)除了要求各承包商必須按時進(jìn)行電纜拉斷力試驗外，還規(guī)定要定期進(jìn)行繞曲試驗，并對使用井次進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定。

（3）做好輔助工具的管理工作。測井輔助工具作為測井采集工作中一個非常重要的組成部分，發(fā)揮著和井下儀器同等重要的作用。為了做好輔助工具的管理工作，工區(qū)按照鉆具管理的模式和要求對旁通短節(jié)、打撈工具、公頭外殼等輔助工具的探傷周期和探傷方法進(jìn)行了規(guī)定，并要求各承包商按照統(tǒng)一的臺帳進(jìn)行記錄和管理。

（4）加強交流，提高承包商處理復(fù)雜情況的能力。近年來，每年都定期組織召開承包商交流會，將各家好的經(jīng)驗進(jìn)行推廣；同時，還在2009年首次舉辦了 “2009年塔河油田測井承包商操作工程師培訓(xùn)”，編寫了《塔河油田測井事故處理及典型案例分析》，通過緊貼現(xiàn)場的培訓(xùn)以達(dá)到提高承包商處理復(fù)雜情況的能力，為施工小隊在現(xiàn)場遇到復(fù)雜情況時能夠迅速處理提供技術(shù)支持。

4.3 超深井鉆具傳輸施工監(jiān)督方法

由于塔河油田的超深井鉆具傳輸施工具有井深、測量井段長的特點，只有對儀器性能在入井前進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，才能最大程度提高測井一次成功率。針對此類井施工特點，通過不斷實踐，形成了一套完整的過程控制監(jiān)督方法。一是針對部分超過6 000m的側(cè)鉆井，考慮鉆具輸送時間較長，儀器長時間工作僅靠在地面檢查不能完全保證其穩(wěn)定性，要求各承包商在施工前用電纜將儀器下至井內(nèi)進(jìn)行 “模擬”，工作性能達(dá)標(biāo)后方可施工;二是在測量井段較長的井在施工前，要求各單位在基地利用高溫烘箱對儀器進(jìn)行高溫試驗，以保證儀器的耐溫性能滿足要求;三是根據(jù)不同地層和井身軌跡，合理確定電纜測量深度、鉆具傳輸測量井段和對接深度，確保儀器盡可能短的時間在高溫井段停留。

4.4 以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)形式規(guī)范測井前各項要求并嚴(yán)格執(zhí)行

為了保證測井作業(yè)前各項井筒準(zhǔn)備工作和測井設(shè)備的準(zhǔn)備嚴(yán)格按照要求執(zhí)行,西北油田分公司在2009年發(fā)布了 《測井作業(yè)開工驗收標(biāo)準(zhǔn)》（Q/SHXB 0052-2009），在國內(nèi)首次以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)形式對測井資料采集前的各項準(zhǔn)備工作進(jìn)行了要求，并在測井作業(yè)前進(jìn)行檢查，不滿足要求的不允許進(jìn)行施工，2009年和2010年共有47井次因不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求而要求整改后再進(jìn)行施工。通過這一手段,有效提高了測井作業(yè)的一次成功率（圖2）。

5 測井資料質(zhì)量控制監(jiān)督方法

測井資料質(zhì)量控制除了按照常規(guī)要求對資料進(jìn)行驗收外，還結(jié)合工區(qū)作業(yè)特點，針對可能影響資料質(zhì)量的因素，創(chuàng)新了質(zhì)量控制監(jiān)督方法，提高了測井資料質(zhì)量（圖3）。

5.1 電纜深度標(biāo)定技術(shù)

測井深度作為測井資料采集的一個關(guān)鍵因素，其準(zhǔn)確性決定著后期開發(fā)效果的好壞。為了保證測井資料深度的準(zhǔn)確，結(jié)合工區(qū)實際情況，塔河油田建立了目前國內(nèi)最深同時也是中石化西北地區(qū)首口測井標(biāo)準(zhǔn)井（井深6 056m）。由于工區(qū)井深，磁記號標(biāo)定方法不適用。所以在深度校正量的計算上，采用“相對校正量”方法進(jìn)行求取，即利用標(biāo)準(zhǔn)深度和實測深度進(jìn)行比較，認(rèn)為二者差值和標(biāo)準(zhǔn)深度是線性關(guān)系來進(jìn)行計算。通過對試驗數(shù)據(jù)及后期實際測量結(jié)果的跟蹤，該方法計算的校正量完全能夠滿足施工需要。

5.2 測井采集資料三級驗收制度

為了保證測井采集資料質(zhì)量，塔河油田對測井采集資料實行三級驗收制度，即現(xiàn)場監(jiān)督嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行一級驗收，在現(xiàn)場對發(fā)現(xiàn)的異?；虿缓细袂€進(jìn)行驗證或補測；勘探開發(fā)研究院測井研究所為二級驗收；由分公司組織專家組對資料進(jìn)行最終復(fù)審，并將終審結(jié)果作為招投標(biāo)技術(shù)標(biāo)的重要打分依據(jù)。通過三級驗收層層把關(guān)，保證了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

5.3 建立異常測井曲線庫

由于復(fù)雜多變的地質(zhì)條件及井筒環(huán)境，測井曲線常會出現(xiàn)一些響應(yīng)異常。但非儀器性能因素導(dǎo)致的曲線異常響應(yīng)，是儀器對多變的測井條件（礦物成分的非均質(zhì)性、鉆井液性能的變化、井眼軌跡復(fù)雜）的正常響應(yīng)，只是與傳統(tǒng)的某種固定的測井環(huán)境曲線特征不同而已，不能視為曲線質(zhì)量問題。

為了提高監(jiān)督人員對這部分異常測井曲線的識別能力，工區(qū)從2009年開始分類建立塔河油田異常測井曲線庫，目前，已經(jīng)收集整理了280多條各類異常曲線。同時定期將一個階段收集的異常曲線對監(jiān)督進(jìn)行宣講，提高了監(jiān)督對部分因井眼條件或地層原因引起的異常曲線的認(rèn)識，減少了因人為判斷不準(zhǔn)而需補測或驗證的測井趟次。

圖3 近3年來的測井資料優(yōu)良率對比圖

6 對承包商的管理與監(jiān)督

由于塔河油田實行的是純甲方管理模式，所以測井隊伍均為外部引進(jìn)。目前，工區(qū)共有來自多家單位的20多支施工小隊進(jìn)行技術(shù)服務(wù)。在承包商的管理上，主要包括了3個方面的措施。

6.1 推行ABC分類差異化管理

結(jié)合工區(qū)井多、隊伍多、監(jiān)督人員少的特點，從2009年開始實行測井小隊的ABC分類管理模式。根據(jù)施工單位的作業(yè)能力、隊伍資質(zhì)、設(shè)備情況等方面，將測井施工小隊分成A類隊伍、B類隊伍和C類隊伍，實施差異化的監(jiān)管方法。其中A類隊伍為施工業(yè)績好、隊伍素質(zhì)高的小隊，在監(jiān)督過程中，只對其重要控制點進(jìn)行檢查，主要依靠小隊自身進(jìn)行管理；而C類隊伍則是施工業(yè)績較差，隊伍素質(zhì)不高的小隊，則是監(jiān)督過程中需要嚴(yán)格監(jiān)督的隊伍。

同時，還制定了嚴(yán)格的ABC分類管理制度，每季度根據(jù)實際生產(chǎn)情況和承包商隊伍業(yè)務(wù)素質(zhì)水平變化進(jìn)行分類微調(diào)，做到動態(tài)管理，提高了監(jiān)督工作的有效性和效率。

6.2 建立完善的獎罰制度

由于工區(qū)井深、區(qū)域地質(zhì)情況復(fù)雜等原因，施工過程中難免會出現(xiàn)因為設(shè)備或操作造成的失誤；同時，也有一部分隊伍在復(fù)雜井、困難井的作業(yè)中有著良好施工表現(xiàn)。

為了充分調(diào)動承包商的積極性，工區(qū)建立了一套完整的獎罰制度。一是每月分別選擇1～2支施工業(yè)績好和表現(xiàn)差的隊伍，在分公司月會上進(jìn)行表揚或批評；二是在復(fù)雜井、困難井施工有良好表現(xiàn)的單位，建議主管處室在招投標(biāo)中給予相應(yīng)加分；三是在現(xiàn)場監(jiān)督過程中，針對不同的問題采取從監(jiān)督通知單、監(jiān)督令、停工整改令三級由輕到重的處罰方式；四是按照分公司要求，建立了測錄井隊伍的業(yè)績考核標(biāo)準(zhǔn)，每2個月公布一次考核情況，并將全年的考核情況作為每年優(yōu)秀施工隊伍評選的依據(jù)。

6.3 由點到面，做好承包商駐疆項目部的管理

駐疆項目部作為各承包商在工區(qū)的中樞指揮系統(tǒng)，發(fā)揮著生產(chǎn)調(diào)度、HSE管理、復(fù)雜情況決策等多方面的作用。在項目部的管理上，工區(qū)也同樣實現(xiàn)“差異化”管理：即一般性問題由主管科室長直接和承包商進(jìn)行溝通，提出整改要求；重大問題或重復(fù)性出現(xiàn)的問題，則以文件、通報或約談交流形式對承包商進(jìn)行要求，責(zé)令限期落實整改。

7 結(jié)束語

由于塔河油田測井作業(yè)具有井深、施工難度大等特殊性，國內(nèi)常用的一些監(jiān)督模式或方法已不能滿足需要，通過在監(jiān)督過程中的不斷摸索，目前已經(jīng)形成了一套完整的監(jiān)督工作模式。特別是在國內(nèi)首創(chuàng)的測井作業(yè)開工驗收制度、測井資料三級評審制度、建立的異常測井曲線庫等，對測井資料采集無論是施工過程還是資料質(zhì)量，都起到了很好的效果。

According to the characteristics of management and the difficulties of construction in the well logging operation of Tahe oilfield,a complete set of supervision management models has been formed from the angle of supervision,which includes the process control of well logging operation,the quality management of well logging data and the management of contractors.This has effectively increased the first-time successful rate and the data quality of well logging operation.

Tahe oilfield;well logging supervision;process control;quality control;contractor management

羅榮(1982-),男,現(xiàn)主要從事測井監(jiān)督管理等技術(shù)工作。

路萍

2011-05-06