1、1油田中后期录井技术面临极大挑战的深度思考摘 要:针对石油勘探开发难度的增大、钻井工艺技术的不断创新,随钻录井信息技术发展相对薄弱的实际,录井技术面临着新的挑战。录井不仅要交出“有没有油气”的合格答卷,更要回答“产能有多少,可动不可动”等高端技术问题。 关键词:录井技术 地层剖面 油气层评价 四位一体 信息高铁 一、日益复杂的油气地质条件为录井技术挑战带来需要构建超前思维系统的指向 经过多年的勘探滚动开发,目前陆上 39%的剩余石油资源和 57%的剩余天然气资源地质储量和可动用储量分布在地层深层,而且复杂地表环境区剩余油、气资源占相当比例。全国陆上石油资源中 27.26%分布在山地、黄土塬、沙
2、漠和滩海、沼泽地区。全国天然气资源中 85.1%分布在地理条件复杂的海域、沙漠、山地、黄土塬和高原地区,这些资源储量量有极强的隐蔽性,为探井录井增加了相当高的难度。老油气田随着勘探对象的变化,地质条件日益复杂,目的层具有高泥、高钙、低孔低渗、薄互层、非均质性强、高温高压、高应力、盐膏层等特点,油气层的发现与评价难度不断增加,如特殊岩性及隐蔽油气藏、低压低渗油气藏、气藏、油层及古潜山油气藏、稠油油藏等在勘探程度比较高的老区已成为勘探的主攻方向,录井行业扮演着越来越重要的角色,要求录井专业要有较完善的、适应不同类型油气藏的特色技术和理论方法,满足复杂2勘探地质录井的高需求。 另外老油气田受初中期高
3、采收率的影响综合含水率越来越高,有很多区块的综合含水率高达 90%以上,采用常规的分析手段对油层水洗程度、水淹状况等方面的判断已变得十分不适应,特别是小层内由于岩性变化大、非均质性严重、水洗程度极不均一,给稳油控水、稳产增产保效工作造成极大困难。如何发挥录井资料的作用,有针对性的采取工艺措施、提高采收率提供科学依据是摆在录井工作面前的一项重大难题,同时也给录井技术的新突破提供了新机遇。 随着勘探开发目标的日益精细化,向录井提出更高要求。不仅要及时、准确发现油气显示,而且要及时、准确解释、评价油气层、分析油气性质。虽然近几年来也攻克了一些新的研究课题,但是录井行业还没有形成完整的技术理论体系,大
4、多数解释评价技术还只是停留在小区域范围内和经验的水平上,缺乏发展的后劲和长远的技术发展方向。 海相深层油气勘探开发对录井技术提出了新要求。地层具有含油气层位较老、目的层埋藏深度大、地层倾角大(高陡地层常见) 、地层岩性及压力系统复杂(如常遇盐膏层、砂砾岩层、裂缝性储层、异常压力层) 、储层岩性致密、含油气非均质性强、局部高含硫、含 CO2 等特性,给录井带来了海相岩性鉴定难、复杂构造判断难、断层识别难、油气层发现与收集难、储层评价难、有利缝洞段的判断难、地层压力预报与监测难、工程异常预报难等“八大难”的极大挑战。 二、钻井工艺技术的飞速发展为录井技术挑战提供了需要打造技术先行的录井“晴雨表”
5、3钻井技术飞速发展,钻井工艺也发生了较大的变化,定向井及深探井增多,欠平衡钻进、小井眼钻井、空气钻井及高压喷射钻井等技术的应用越来越广泛,然而这些复杂的钻井工艺本身就给录井技术发展带来不适应,再加上钻井成本的高投资,更给技术录井迎来了新挑战。 (一)水平井钻井和大位移井钻井条件下的录井技术 随着油田勘探程度的不断加深,勘探对象也由简单构造变为复杂断块构造。为提高单井利用率,尽可能地多发现或多钻穿油气层,使得大位移井、水平井越来越受到重视。近年来我国水平井钻井技术发展较快,钻井数逐年增长,逐步形成了较完善的钻井、完井配套技术。随着水平井钻井广泛应用,大位移井技术也得到了较快发展。然而,大位移井、
6、水平井的钻井施工与直井相比有着相当大的风险性,同时,大斜度大位移定向井、水平井钻井也给现场录井工作带来了极大的困难,而且大位移井、水平井钻井为降低钻具摩阻往往要使用有机钻井液或混油泥浆,这又会极大的影响岩屑录井、荧光录井、气测录井、地化录井的作用等。(二)欠平衡钻井条件下的录井技术 欠平衡钻井是二十世纪九十年代初在美国和加拿大发展起来的一种新兴钻井技术。欠平衡钻井包括气体钻井、泡沫钻井、普通泥浆(密度小于地层压力梯度的水基、油基泥浆)欠平衡钻井。目前在国外已得到大规模的应用,特别是美国在泡沫泥浆应用这一块技术已经相当成熟。比如 2009 年我们在土库曼斯坦亚速尔哲别油田施工的 010 井、01
7、1 井、013 井、08 井等多口井已采用,效果都不错。该项技术不但可以最大限4度地减少对储层的损害,最大限度地发现低压、低孔、低渗和隐蔽油气藏,而且还可以避免恶性井漏、提高钻井速度从而提高钻井综合效益。然而同时也给综合录井工作带来了极大的影响和新的挑战,如岩屑样品的采集与鉴定困难、油气层判断和资料收集较难、工程异常监测预报难等。 (三)超深井钻井条件下的录井技术 从上世纪 80 年代开始,我国塔里木盆地钻井深度就超过 5000 米,后来超过 6000 米的井屡见不鲜。2006 年 7 月 27 日由华北石油局施工塔深一井完钻,完钻深度达 8408 米。目前,我国超深井、甚至超深水平井技术已经
8、比较成熟。井超深易发生钻具刺漏、刺泵、堵塞、掉水眼以及钻具的遇阻、遇卡、溜钻、断钻具、掉牙轮、井壁垮塌等钻井事故,给工程事故预报带来困难。 三、数字化快捷化的沟通要求为录井技术挑战需要搭建移动录井空间站一体化管理模式 录井资料大部分为定性的,很多还是描述性的,资料类型非常繁杂多样,并且不同地区、不同井、不同层位的录井资料可比性较差。另外,面对繁杂多样的录井资料,定量化的录井技术显得力不从心。如何利用数理统计运算和计算机处理等现代数字技术手段得出定量的评价结果,是目前迫切解决的一大技术难题。 由于钻井现场为勘探开发提供了重要的第一手资料,国外各大石油公司非常重视钻井现场信息的利用工作。目前国外也
9、有 20 余个国家和地区进行井场数据的远程传输,传输标准:WITS 标准,传输方式:大多采5用卫星。面对国外信息化管理带来的机遇和挑战,中国的石油企业也在积极部署,近年来,国内各油田都在着手建立自己的井场资料共享平台,并积累了大量数据资源。这些平台采用的技术标准各不相同,数据库内容具有各油田的特点。数据远程传输方面,一般井大多采用 CDMAGPRS 方式进行,重点井或手机通讯盲区借助卫星通讯方式进行。 与国外相比,国内井场信息化建设面临如下问题:各油田资料整理不规范、数据库标准和平台技术标准不统一;综合录井仪数据接口不统一;“重建设、轻应用”现象不同程度的存在。 四、结语 (一)目前综合录井技术在现场录井过程中与钻井工艺的发展确实存在很大的差距,在寻找油气方面既发挥“录井”更多的眼睛和最灵敏鼻子的功能,又能拓展大脑精细描述“地质”油藏层位特征的功能。 (二)要建立适合井场可移动式信息一体化录井空间站,便于钻井、地质、测井、试油等部门科研共研、信息联通、故障共处,打造“四位一体”的信息高铁公路。