2024年6月5日发(作者:)
2023年第6期
技术研究
钻井液录井迟到时间的连续性校正方法及应用
赵彦泽 罗鹏 李瑞能 张汶 高卫国
中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452
摘要:
钻井液录井中迟到时间在浅部地层快速钻井条件下变化大,与理论计算值往往差别较大,造
成录井资料的质量低。为了解决该问题,综合以往实践经验,在分井段计算理论迟到时间的基础上,赋
予各井段井径校正系数,对迟到时间及时进行修正,从而实现迟到时间的连续性校正,确保录井资料的
准确性。该方法的应用探索在渤海海域渤中区域钻探过程中取得了较好的效果。
关键词:
迟到时间 钻井液录井 井径 校正系数
Continuity correction method and application of drilling fluid logging lagging time
Zhao Yanze,Luo Peng,Li Ruineng,Zhang Wen,Gao Weiguo
Engineering Technology Company of CNOOC Energy Technology & Services Limited,Tianjin 300452
Abstract:The lagging time of drilling fluid logging changes greatly under the condition of rapid drilling in
shallow formation,which is often different from the theoretical calculation value,resulting in the low quality of
logging data. In order to solve this problem
,based on the previous practical experience and well section division
calculation method,the correction coefficient of well diameter is given to each well section,and the lagging time is
corrected in time,so as to realize the continuous correction of lagging time and ensure the accuracy of logging data.
The application of this method has achieved good results in the process of drilling in Bozhong area of Bohai Sea.
Keywords:Lagging time;Drilling fluid logging;Borehole diameter;Correction factor
钻井液所携带的大部分信息如岩性资料、气
体资料等都必须与迟到深度相对应,而算准迟到
时间是计算迟到深度的关键,因此研究迟到时间
的计算方法和校正方法在钻井液录井领域具有非
常重要的意义
[1]
。迟到时间是指钻井液、气体、
岩屑或其他物质从井底上升到嗽叭口所需要的时
间。在录井工作中,迟到时间是一个最基本、非
常重要的参数,迟到时间准确与否,直接关系到
录取资料的准确性,通常用到的迟到时间主要为
岩屑迟到时间。
理论迟到时间一般采用环空体积除以泵排量
来计算,但实际迟到时间受到井深、井况、钻井
液性能、泵排量以及泵效率、井身结构、岩屑颗
粒形状及大小等多种因素的影响,与理论计算往
往差别较大,所以现场需要对迟到时间进行实时
校正
[2-6]
。实物测量法、钻时气测对比法和特殊岩
性对比法是录井中常用的3种迟到时间校正方法,
但实物测量法一般实际校正井段的间距较大,钻
时气测对比法和特殊岩性对比法往往受限因素
较多,这就经常造成迟到时间校正后发生突变的
情况。在渤海海域集束评价钻探思维模式下,钻
井工程方面工程施工大大加快,钻井速度大幅提
升,浅部地层迟到时间的校正更为困难,这种突
变现象也更为明显。为了解决该问题,综合以往
实践经验,在分井段计算理论迟到时间的基础
上,研究迟到时间的连续性校正方法,对各井段
的井径赋予相应的校正系数,从而对迟到时间及
时进行修正,实现迟到时间的连续性校正,避免
迟到时间经常突变的情况发生,确保录井资料的
准确性。
1 迟到时间常规校正方法及存在的问题
迟到时间校正的方法很多,岩屑迟到时间分
井段计算校正法在渤海X构造的应用介绍了分井段
迟到时间计算校正方法
[2]
,井径扩大率对岩屑迟到
时间的影响校正介绍了利用井径扩大率校正迟到
时间的方法
[6]
。现场实际工作中,实物测量法、钻
时气测对比法和特殊岩性对比法应用较多。一般
情况下利用上述迟到时间校正方法能够满足现场
工作需求,但在渤海浅层快速钻井条件下容易出
现一些问题。
1.1 常规校正方法
实物测量法是指从井口投入实物求取迟到时
间的方法,常用实物为瓷片、大米、塑料片、电
石等,在渤海油田常用迟到时间校正的指示物为
电石。电石遇水反应生成乙炔,乙炔气体通过气
测录井仪容易检测到,乙炔实测迟到时间与气体
迟到时间相近,由于受自身浮力的影响比岩屑迟
到时间短。渤海浅部地层钻井速度快,泥浆泵排
量大,迟到时间较短,实物测量法误差较大,且
需要频繁地投实物测量,现场难以满足要求。
钻时气测对比法是指在循环条件、钻井液
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性能和脱气效率一定,相同岩性、单位体积含气
体量相同的情况下,一般钻时越低气测全烃值越
大,钻时越高气测全烃值越小,而且低钻时一般
指示储层,所以气测一般为高值,利用钻时与气
体形态对应关系可以进行迟到时间校正。井场工
作中还可以利用特殊岩性来校正岩屑迟到时间,
如钻遇岩浆岩、碳酸盐岩等特殊岩性,因其工程
参数的特征明显,钻时差别大,可用来校正迟到
时间。这2种方法受限因素较多,通常只适用于较
理想的情况。
2023年第6期
1.2 存在的问题
由于影响迟到时间的因素较多,在实际工作
中一般以实物测量法来校正迟到时间,实测迟到
时间的井段间距根据实际情况进行调整。但现场
实测迟到时间的调整受人为因素、环境因素等影
响,经常会出现各种问题,对录井资料和随钻判
断都会产生不利的影响。
1.2.1 影响随钻决策
迟到时间计算不准确,直接影响了岩屑录井
剖面符合率和录井油气解释符合率,甚至影响了
钻井施工的决策。如图1所示,在渤中M井钻井取
心卡层过程中,根据邻井和随钻地层对比,钻至
1090m已经接近取心目的层,根据钻井参数变化,
尤其是钻时的变化,1089~1094m钻时持续变小,
在1094m进行地质循环,气测全烃值先升高再降
低,最终误认为进入非储层或水层,放弃取心。而
最终测井证实1094m在油层中部,且无泥岩夹层,
该井由于迟到时间的误差影响了取心决策。
图1 渤中M井完井地质综合图
1.2.2 影响录井资料质量
在渤海油田快速钻井的条件下,受钻速较
快,井径扩大率较大的影响,浅部地层迟到时间
的突变现象十分明显,校正十分困难。渤中A构造
1井迟到时间校正中出现了5次突变现象,这都是
由于实测迟到时间与理论计算相差较大造成的,
造成该井段岩屑、气测录井误差较大,录井剖面
符合率较低。
2 迟到时间连续性校正方法
实物测量法、钻时气测对比法和特殊岩性
对比法都不是连续性的校正方法,在实际作业过
程中迟到时间往往校正的井段间距很大,如果期
间井径变化较大,迟到时间在实测校正时就会形
成突变,影响录井资料质量。综合以往的实践经
验,对理论迟到时间在分井段计算的基础上,再
增加各井段的井径校正系数,使其与实际迟到时
间更为接近,从而实现迟到时间的连续性校正,
以确保录井资料的准确性。
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在迟到时间分井段计算校正法的基础上,以
地层单元进行分段,统计其井径变化规律,确定
相应的井径校正系数。研究选取渤中A构造8口已
钻井,对钻遇地层的测井井径进行了平均值的统
计,见表1。整个区块钻井液体系的应用情况基本
一致,一般上部采用海水膨润土浆体系,下部采
用改进型阳离子聚合物(PEC)体系,分析过程不
单独考虑钻井液对井径的影响。
根据井径扩大率的计算公式,分别计算8口井
各地层井段的平均扩大率。
井径扩大率的计算公式为:
K
=(
D
平均
-
D
)/
D
×100%。式中:
K
为井径扩大率,%;
D
平均
为单
井电测平均井径,mm;
D
为钻头直径,mm。
随着地层埋深增加,井径扩大率呈逐渐减小
的趋势,明上段井径扩大率异常明显。241.30mm
井眼相对215.90mm井眼井径扩大率更明显。
研究区块各地层的井眼校正系数为:
F
=(
K
平
均
+1)/1。式中:
F
为校正系数;
K
平均
为研究区各地
层的平均井径扩大率,100%。根据表2数据,计算
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表1 不同层位的平均测井井径
钻头直径/mm
241.30
241.30
241.30
241.30
241.30
215.90
215.90
215.90
明上段井径/mm
325.23
335.10
330.24
327.66
333.50
253.84
247.56
252.18
明下段井径/mm
254.96
262.17
259.62
257.32
264.92
230.98
229.79
227.48
馆陶组井径/mm
249.87
255.63
253.75
257.56
252.73
220.21
223.41
221.33
东营组井径/mm
245.66
244.78
243.89
—
244.35
—
221.74
219.26
技术研究
井号
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
中生界井径/mm
243.43
242.58
241.60
—
242.10
—
219.20
215.39
不同井眼尺寸下的所有井各地层的平均井径扩大
率,根据井眼校正系数公式,可以得出研究区各
地层的井眼校正系数,见表2。
表2 不同层位的井径校正系数
钻头直
径/mm
241.30
215.90
明上段井
径校正系
数
1.37
1.16
明下段
井径校
正系数
1.08
1.06
馆陶组
井径校
正系数
1.05
1.03
东营组
井径校
正系数
1.01
1.02
中生界
井径校
正系数
1.00
1.01
校正系数需要根据已钻井的井径情况合理选择,
已钻井数量越多,计算的井径校正系数越接近地
下真实情况,也可以根据已有相关数据进行拟合
分析,找到合理的校正系数。
该方法的应用探索在渤海海域渤中区域钻
探过程中取得了较好的效果,使录井剖面符合率
得到了大幅提升,保证了现场地质录井的质量,
可为其他区域地质录井作业校正迟到时间提供借
鉴。
在研究区实施钻探的井计算迟到时间时,在
对应的地层层段内附加相应的井径校正系数,从
而实现迟到时间的连续性校正,使得迟到时间与
实际情况更接近,再结合实物测量法进行微调,
这样就可以确保录井资料的准确性。
参考文献
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[6]沈书锋,郑玉朝,李伟.井径扩大率对岩屑
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3 应用效果
在渤中A构造9井结合研究分析成果,利用迟
到时间的连续性校正方法计算迟到时间,使得该
井迟到时间与实际测量值相差不大,在全井段迟
到时间没有出现突变现象。通过该方法的应用,
有助于解决快速钻井条件下浅部地层迟到时间难
以调校的问题,同时能够实现迟到时间的连续性
校正,可以大幅提高地质录井资料的质量。
4 结束语
在渤海油田浅层快速钻井过程中,实物测量
法、钻时气测对比法和特殊岩性对比法等常规迟
到时间校正方法难以满足地质录井作业要求,录
井资料质量难以保证,对现场随钻决策也会产生
比较大的影响。
在理论迟到时间分井段计算的基础上,附加
各井段的井径校正系数,使其与实际迟到时间更
为接近,可以实现迟到时间的连续性校正。井径
作者简介
赵彦泽(1985—),工程师2009年毕业于大庆
石油学院资源勘查工程专业,现在中海油能源发
展股份有限公司工程技术分公司从事钻井地质工
作。
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