海上密閉取心的錄井難點分析及應對措施

姚一冰，王 琦

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術分公司，天津 300450）

隨著渤海部分老油田進入開發(fā)中后期，為了平衡注采關系，有效挖掘剩余油，對儲層油水分部、孔隙度、滲透率、水淹情況等主要參數(shù)有重要需求。針對這種情況，近兩年對遼東灣三個老油田中的三口井采取了連續(xù)密閉取心作業(yè)，共取得密閉巖心261.34m，并獲得收獲率及密閉率的雙高。整個作業(yè)期間遇到了諸多困難，地質錄井人員對作業(yè)進行了梳理總結，并獲得了良好結果。

1 密閉取心的定義

密閉取心技術是指在水基鉆井液條件下取得巖心，且?guī)r心基本不受鉆井液的污染，能反映地層原始參數(shù)，它是通過專用密閉取心工具和密閉液的共同作用來實現(xiàn)的一種特殊鉆井取心工藝。密閉取心用于檢查注水開發(fā)效果、油水界面及油層水洗情況，綜合分析剩余油飽和度及驅油效率的分布規(guī)律與變化規(guī)律，為增產挖潛、提高水驅油效率提供地質依據(jù)。也可在油田開發(fā)之前，在巖心收獲率與密閉率有保證的前提下替代油基鉆井液取心，用以取得油層的原始含油飽和度資料，為計算油田儲量、制定合理的開發(fā)方案提供可靠依據(jù)。

2 獲得高質量巖心的難點

2.1 取心段要覆蓋全部重點儲層的要求

常規(guī)海上鉆井取心作業(yè)，出于作業(yè)成本，作業(yè)風險的考慮，一般采用地層對比，在接近目標儲層時通過鉆井參數(shù)的變化進行地質循環(huán)，一般鉆遇2 m快鉆時停鉆循環(huán)，根據(jù)返出巖屑的巖性、油氣顯示等信息決定是否取心，這種作業(yè)模式勢必會揭開儲層2 m以上，不能獲得全部的儲層資料。但是老油田含油儲層在常年開采及注水的影響下，另外油水在重力作用分異下，儲層頂部含油性往往較好，對儲層頂部巖心資料的獲得顯得尤為重要，常規(guī)的揭開儲層2 m再決定是否取心的模式不再適用。因此必須采用“穿鞋戴帽”的取心放式，取得縱向上全部儲的儲層資料，這種模式對錄井剖面符合率及地層對比的精度要求非常高，如圖1所示，雖然卡層流程簡化，但是對于錄井工作精度要求更高。

圖1 卡層取心流程

2.2 巖心高密閉率的要求

巖心密閉率與收獲率是同樣重要的指標，采用常規(guī)的揭開儲層2 m，再決定是否取心的模式，鉆井液勢必對儲層造成一定的污染，降低巖心密閉率，直接對后續(xù)含油巖心含油性，水淹情況等研究造成影響。巖心頂部采用“戴帽”，即不揭開儲層，在預計儲層頂部1m左右就決定取心；巖心底部取一分部泥巖作為“鞋子”，可避免鉆井液對儲層的污染，有效提高密閉率。

2.3 巖心收獲率的要求

渤海油田目前常規(guī)砂巖鉆井取心的收獲率常年處于較高狀態(tài)，但故有的取心模式基本都是采取揭開儲層的方式進行取心，如采用“穿鞋戴帽”的取心模式，泥巖“帽子”由于重力大，長時間的取心作業(yè)時，泥巖“帽子”與砂巖交界面發(fā)生摩擦，會對砂巖儲層造成一定的磨損，降低巖心收獲率，如何保證在“戴帽”前提下又保證巖心的收獲率是取心作業(yè)中的一個難點。

3 應對措施

根據(jù)上文可知，要想獲得高質量的密閉巖心，采用“穿鞋戴帽”的取心模式是勢在必行的，但是這種取心模式風險很大，如果錄井剖面的或地層對比出現(xiàn)偏差，存在取的一整筒巖心都是泥巖“帽子”的風險，而老油田泥巖蓋層的研究價值很低，主要起到保護下伏含油儲層的作用，泥巖“帽子”過長，也會影響收獲率，因此泥巖“帽子”越短越好，而建立準確的錄井地質剖面及精準的地層對比是給巖心戴短“帽子”的最重要保障。另外針對海上作業(yè)協(xié)調的限制，如何妥善保存運輸巖心也非常重要。

3.1 建立準確的錄井地質剖面

渤海油氣田生產井的鉆探依托于固定式的海上鉆井平臺，海上平臺的作業(yè)槽口受到平臺面積的影響是有限的，油井多為水平井及定向井。定向井及水平井鉆井工藝的特殊性，對錄井剖面的建立作業(yè)造成了諸多困難。如PDC鉆頭造成的巖屑細碎，軌跡彎曲造成的巖屑在上返過程中被鉆具多次碰撞研磨，重力作用下形成的巖屑沉積床，井壁坍塌造成坍塌塊的混入，“大肚子”井段造成的巖屑上返困難，滑動鉆進期間導致的鉆井參數(shù)失真等多種因素影響。

為了建立準確的錄井剖面主要做好四點，即：井深準確、遲到時間準確、取樣方法正確、區(qū)分真假巖屑。

井深準確是一切錄井工作的前提，嚴格管理鉆具，不出差錯，并且要及時校正井深，確保井深的準確。

遲到時間是建立錄井剖面的重要參數(shù)，準確的遲到時間是建立錄井剖面的前提。為了獲得準確的遲到時間可以采取以下幾種放式。實測法，向鉆桿內投放電石，通過檢測電石氣來矯正遲到時間。錄井測井對比法，通多與隨鉆測井曲線進行對比，觀察錄井與測井深度是否存在誤差，如存在誤差，則遲到時間不準確，需要進行調教。特殊巖性法，根據(jù)鉆時突變點和特殊巖性的返出時間，則見到巖屑時間與該巖性的鉆達時間的差值為遲到時間。

取樣準確需要保證良好的鉆井液攜砂性能，必要時停鉆循環(huán)，調整泥漿性能，保證巖屑正常返出。振動篩篩布采取高目數(shù)（80目以上），接巖屑的擋板需要安放在巖屑流出順暢的地方，巖屑較少時，全部撈?。粩?shù)量多時采取垂直取樣。采用漂洗的方法來清洗巖屑，減少對巖屑的再次沖擊。

由于密閉取心巖心特殊的整理方式，無法直接觀察巖心，只能通過觀察切割點位置的巖心大概判斷頂?shù)?m范圍的巖性。因此巖心描述時，綜合參考鉆時、氣測、隨鉆伽馬儀測出的伽馬曲線等其他錄井資料來綜合判斷巖性。重點井段穩(wěn)定鉆井參數(shù)，一般采用恒定鉆壓，通過鉆時和扭矩的變化來進行輔助判斷延巖性。清洗后的巖屑第一時間鏡下觀察：剛洗凈未干的細小巖屑因其表面清潔，容易觀察其巖性特征，然后進行整體觀察，大段攤開、分析對比，通過巖屑顏色和粒度上的異同，來劃分巖性界面。

3.2 精準的地層對比

現(xiàn)場常用的四種地層對比方法：①地震反射波組追蹤對比法，②巖性標志層對比法，③沉積旋回對比法，④測井曲線特征對比法。由于老油田鄰井資料豐富，地層和沉積情況清晰，所以主要使用巖性標志層對比法和測井曲線特征對比法。分布穩(wěn)定特殊巖性或者巖性組合都可以作為標志層對比，比如在砂泥巖剖面中的厚層泥巖夾砂巖和厚層砂巖加泥巖等。測井曲線能夠反映巖性特征、組合特征、沉積旋回特征、巖相特征和油氣水特征，如滲透性砂巖在鹽水鉆井液條件下的自然電位曲線異常，泥巖的自然伽馬值高，致密砂巖的高電阻率等。標志層的測井曲線與巖性一樣，具有明顯電性特征的標志層，也可以用于地層對比。

研究取心井周邊鄰井的測井曲線特征，建立小范圍的測井曲線標志層，可以獲得可信的地層對比結果。如圖2所示，某油田設計取心井XX-X-15井的鄰井為5井和16井，通多對縱向上測井曲線的特征細分了四套標志層，在取心卡層期間，通過標志層之間的對比結果，逐層修正距離取心頂面的深度，最后根據(jù)最后一個標志層的對比結果，決定取心深度。在連續(xù)取心過程中，測井曲線無法覆蓋部分可以根據(jù)已取到的巖心剖面進行參考，增加對比精度。

圖2 某取心井地層對比圖

通常用測井曲線的半浮點作為巖性界面，但是在巖電對比時發(fā)現(xiàn)巖性界面在曲線半浮點以上的位置，所以對巖性界面的界定要精確。因此在小層對比時，采用測井曲線最小值或最大值對比，減少誤差，這也是“帶帽”的關鍵。

3.3 準確及時的巖心整理、保存及運輸

如何在最短的時間內把出筒的巖心描述整理完畢，并妥善快速地運回陸地進行第一時間的研究，可以有效減少巖心原始狀態(tài)的破壞。針對密閉取心的方式特點以及海上作業(yè)條件的限制，可采取以下措施來：

出心準備：在巖心筒提出井筒前，除了常規(guī)巖心整理需要準備的物料外，還需要提前搭建好防雨公棚，來避免切割巖心時對巖心造成污染。冰柜要提前通電降溫，并準備好干冰，并協(xié)調好船舶工具待命。巖心整理完成后第一時間送達陸地。

巖心內筒表面存在一層密閉液，很難清洗，經(jīng)過實踐，在巖心內容表面撒層隨鉆單封（海上平臺常見堵漏材料），再用鐵片和專用的膠圈等進行刮削，可以迅速地清理完密閉液，進而提高巖心的整理速度。另外在巖心整理完畢后第一時間放入冰柜，并在巖心表面鋪設大量干冰來達到迅速使巖心冰凍的效果，保證巖心的原始狀態(tài)，并對冰做好防護措施后。巖心運輸途中保證冰柜的運行狀態(tài)，確保巖心一直處于冷凍狀態(tài)，并提前聯(lián)系好運輸巖心車輛，避免路途上耽誤時間，巖心抵達巖心庫馬上進行各項研究，保證巖心資料的可靠性。

4 結論

地層對比是鉆井取心的必要條件，密閉取心是否可以“穿鞋戴帽”，完全依賴于地層對比的精度，必須將誤差控制在0.5m范圍內。如果地層變化較大，對比性一般，則不考慮“穿鞋戴帽”，選擇直接進層取心。

為了能達高精度地層對比，卡層時，需要建立準確的錄井地質剖面，結合隨鉆測井曲線進行地層對比。在實際操作過程中，摒棄常規(guī)曲線半浮點，利用曲線極小值和極大值進行對比，同時用已取到的巖心建立巖性剖面進行對比，彌補測井曲線零長的誤差。巖心出筒后及時按照密閉巖心整理規(guī)程操作，整理結束后迅速裝箱冷凍保存，第一時間送回陸地實驗室，確保在整個取心作業(yè)、整理及運輸過程中保持巖心的原始狀態(tài)，保證后續(xù)巖心參數(shù)的真實性。