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准噶尔盆地欠*衡钻井录井对策及显示层识别

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总第 17 0 期  20 年第 4 05 期 

西部探矿工程 
W ES - CH I T NA  EXPLORATI ON  GI EERI EN N NG 

sre  .0   eis N0 1 7
A p  2 0   n 0 5

文章 编号 :0 4 5 1 (0 50 - 0 6 - 0  10 - 7 6 2 0 ) 4 0 3 3

中图分类号 : E 4 文献标识码 T 29



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准 噶 尔 盆 地 欠 * 衡 钻 井 录 井 对 策及 显 示层 识 别 
马 静, 体,   吴  蔡福华 , 潘月 明  
( 苏石 油勘 探局 地质 测 井处 , 苏 扬州 250 ) 江 江 2 00 




要: 为保护油气层 , 钻探过程 中多采 用**衡或欠*衡状态钻进, 欠*衡钻井状 态对现场录井油气显示的判别造成 
定的 影 响。通 过 欠*衡 钻 井 状 态下 , 气测 录 井显 示 、 对 地质 录 井 的影 响分 析 , 据 随钻 地层 压 力评 价 成果 对 钻 井状 态  依

进行 识 别 , 定 欠*衡 状 态 下油 气显 示 的录 井识 别方 法 , 确 促进 *衡 钻 井技 术 的应 用 。   关键 词 : 欠*衡 钻 进状 态 ; 录井 的影 响 ; 态识 别 ; 示识 别评 价  状 显

随着勘探工作者对油气层保护重要 性认识 的提高及钻井技  术的发展, *衡钻井受到广泛重视 。钻探过程中多采用**衡或 
欠*衡状态钻进 , 以达到最大限度保护油气层 的 目的, 尤其是在  西部地区被广泛应用 , 欠*衡钻井状 态对现场 录井 , 特别是油气  显示的判别造成 了一定的影响。   1 欠*衡钻井状态对录井的影响因素  气测录井是通过 检测钻井液 中烃类 气体 的含量 , 发现 和评 

压力监测评价 , 根据评价结果 , 即地层压力系数() o与使用的钻井 

液相对密度 () P进行 比较 , 据其差值 ( p 大小判断钻井状态 , △) 同 

时结合气测全量分析、 后效峰值、 钻井液 出口温度 、 电导率变化验 
证。  

依据差值( p -a大小判断钻井状态的参数选择如下: A =p )   A 值大于 0 1 属过*衡钻井状态 ; p .5   △ 值介于 0 . 5 l p ~0 1 属**衡钻井状态;   A 值小于 0 p 属欠*衡钻井状态。  
2 2 欠*衡钻井的录井技术措施  .

价油气显示层, 因此气测录井分析值的高低 及其变化 , 除受地层  所含流体性质影响外 , 还受到钻井液液 柱压力与地层压 力大小  及其变化的影响。在*衡或过*衡钻井状态下 , 气测录井检测的  烃类气体含量为钻头所破碎 的岩 石孔 隙 中的气体 , 其值受钻速  及钻具活动产生抽汲作用造成 的压力波动影 响相对 较大 ; 而在  **衡 、 欠*衡钻井状态下, 检测 的烃类 气体 则主要为在压差主  导下, 油气层与钻井液 中烃类气体的浓度差, 产生 的扩散气体或  地层油气直接侵入到井筒 中的钻 井液中 , 造成气测显示 的异常 
高值。钻开油气层后 , 由于地层油气不断侵入, 气测录井全烃基  值往往居高不降 , 对新钻开油气层的发现及评价造成严重影响 。   从沙 1 井气测全烃走势图可以看 出,9 9O 40. m之后全烃值呈 

() 1 搞好随钻地 层压力监测 、 析及 评价 : 分 根据 随钻 d 指  c 数、 泥岩密度分析 , 综合钻井液出口温度 、 电导率等录井参数变化 
等项资料, 进行地层压力监测评价 , 并按评价结果及 时建议调整  使用合适的钻井液密度, 达到发现并保护油气层 , 保障工程施工  顺利进行的目的。沙 1 井钻井过程中的随钻地层压力 录井监测 
评 价成 果 见 图 1  。

根据孔隙压力变化趋势线 分析 : 地层压力梯度变化 是随井  深增加而增大 , 按压力梯度趋势线分析 , 可划分为三个压力层段 ,  

并分层段选用合适 的钻井液密度。  
① 79 30m, 0  ̄ 8 5 地层 压 力梯 度 10 MP /O m, . 2 alO 钻进 过程 钻 

跳跃式上升 , 基值从 0 8  上升 至 1 %, .7 0 至完 钻井 深 5 8m气  50
测全烃值始终在 1  以上 , 0 地质 录井 为多层裂缝 型储层 油气显  示。钻井液相对密度从 12 上调 至 1 3 ,5 0 调至 14 , .5 . 1 58m . 5随  钻地层 压力 评 价 结 果 : 85 0 40 . m, 层 压 力梯 度为  30 . ~ 97 O 地
13 4 a10 40 .0~ 58.O 地 层 压 力 梯 度 为  .2 MP /0 m ̄ 97 5 0 m,

井液密度 1 1~ 1 1g c 3 p . 2 . 9/m 。A 值为 0 1~0 1 , .0 . 7 基本处于* 
衡钻井状态 。  
② 30  ̄4 0m, 层 压力 梯 度 134 a 10 钻进 过 程  85 9 7 地 . 2MP /0 m,

16 3 a10 .6 MP /0 m。分析结论 : 为欠*衡钻井状态下 , 钻开裂缝型 

钻井液密度 11 ~12 gc 3 A .9 . 5 /m , p值为 0 ~一O 2 , . 2 处于欠*衡  钻井 状 态 。  
③ 40 ~ 5 8m, 层 压 力 明 显 增 大 , 层 压 力 梯 度  97 50 地 地

油气层后 , 地层油气连续不断的侵人影响所致。   在欠*衡钻井状 态下 , 地应力 的作 用使 井壁稳定性相对较 
差 , 之钻 井施 工 过程 中 的压力 波 动 , 易形 成井 壁 掉块 或坍 塌 , 加 极  

1 63 a 10 钻进过程钻井液密度 13 ~14g c 3 A 值  .6 MP /0 m, .1 . 5/m , p
为 一0 1~ 一0 2 , 于欠* 衡 钻井状 态 。 .4 . 1处   一  

造成岩屑混杂, 对录井的岩屑描述 分层归位 、 油气显示的判别造 
成 困难 。  

() 2 根据全烃走势及后效峰值判断并验证钻井状态: 气测录  井全烃值、 后效峰值高低 , 除与钻开油气层 中的油气 比相关外 , 主  要受钻井液柱压力和地层压力*衡性影 响, 因而气 测后 效观测 
是判 别 和验 证钻 井状 态 的有 效 手段 。  

2 欠*衡钻井状态的录井识别及措施  2 1 欠*衡钻井状态的录井识别  . 钻井状态的识别对录井过程中油气显示层 的划分及定 性或  定量评价有着较为重要的意义 。钻井状 态的识别是通过 分析比  较钻井液液柱压力与地层压力相互间的大小关系进行 的。钻井  过程 中, 通常利用随钻 d 指数 、 c 泥岩密度分析 的方法, 进行地层 

依据压力评价的地层压力梯度与使用 的钻井液 相对密度分 
析, 可以说 明该井从 30m 以后的钻井基本为欠*衡钻井状态 , 85  

从前述的全烃走势 图及后效峰值 图得到充分应证 , 达到 了保护 
并发现油气层 的目的。  

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井 深 () m 

图 1 随钻 压力 录井监 测评价 成果 图   

() 3 油气层段负压钻井状态下, 地层油气 的大量侵入 , 对录 
井 系 统 的安 全 防护 技术 要求 更 高 。  

准噶 尔盆 地 中部 I 区块 已钻 井 ( 1沙 1沙 2 ) 油 储层  庄 、 、 井 含

岩心样品分析结 果 表 明, 储层 物性 变 化 较大。侏 罗 系孔 隙 度  99 ~1. 0 、 .  98  渗透率 0 O ~ 13. X1一/ 2 含油饱 和度  . 5 75 0 0 i 、 m 28 . ~8.  ; O 4 三叠 系孔 隙度 29 ~1.  、 .  73 渗透率00  ~  .1

录井设备及器材配套 : 仪器房应配备增压防爆 装置 ; 值班房  电器 、 电路系统应按防爆要求进行改进 ; 现场应配备 H。 S防护装 

备、 声光报警系统及消防器材; 人员应进行技术 、 井控、 救护等相 
关知 识 培训 。  

120 X1  m 、 5 .0 0 2含油饱和度 3 8 . ~2.  ; 5 2 而束缚水饱 和度  达 2  ~4  , O O 表现为较强 的亲水性 。因 而含油气层  石破碎 
后, 钻屑在钻井液滤液 浸泡 及清洗过程 中因其具有较强的亲水  性及油、 水的密度差异 , 岩石孔隙中的原油多被水置换 , 加之中轻  质原油挥发性强 , 岩屑所含油气大部分逸散 , 含油特征不明显 , 造 
成 岩 屑油 气显 示级 别 较低 , 观察 困难 。  

() 4 除安装常规脱气器外 , 为保证节流钻进状态下气体的连  续检测 , 应在液气分离器或排气 管线*沧捌宥咳⊙爸 ,   并在气液分离器后 安装气体流量计 , 监测密 闭钻 井过程 中从钻  井液中分离的气体流量的变化 , 参照流量变化 判断地 层气体侵 
入状 况 , 初步估 算 产能 。 并   ( ) 井施 工 全过 程 , 5 钻 录井 人 员 应 不 间 断地 进 行 井 口监 测 ,  

不同时期 、 不同环境下沉积物成份及结构特征 的差别 , 导致  纵向上不同储层的岩石成份及结构成熟度、 色、 颜 储层物性等特  征存在一定的差异, 同时不同的含油气层 系油气组份上也存在  差别 , 利用这种差异逐层挑选显示层 的岩样和荧光滴定试验 , 进  行 比较可 以辅助进行显示真假识别。岩屑含油性观察应及时逐 

通过出 口流量 、 池体积、 立管压力、 套管压力 、 出口密度、 进 电导率  等录井参数的变化 , 及时发现溢流或征兆并预报 。 保障工程施工 
的安 全 。  

() 6 加强地层水 录井分析, 为显示层 录井综合评 价提供依 
据。  

包进行荧光湿照试验 , 并统计荧光岩屑相对含量。碎粒状岩屑原 

油逸散严重 , 湿照荧光反应强 度微弱或无荧光反应 , 采取三氯 甲  
烷喷照韵方法进行含油性观察试 验效果 明显 。依据储层荧光岩  ‘
屑的相对含量、 荧光颜色、 强度的变化及结构特征观察 , 初步判别 

3 欠 *衡 钻进 状态 下 油气 显示 的 识别 

压力评价结果表 明, 准噶尔盆地 中部 区块 地层 压力梯度随 

埋深的增加呈增大趋势 , 目的层段侏罗 系、 三叠系均存在异常高 
压层系 , 由于储层沉积微相的不同 , 储层物性纵向上差异明显 , 非  均质性较强 , 主导着油气 的运移和聚集 , 油气均分布于颗粒相对  较粗 、 物性较好的层段。储层孔隙类型 以粒问溶孔 、 粒问孔为主,   部分 层 段为致 密砂 岩 、 泥岩 的裂 缝 性储 层 。 由于欠 *衡 钻井 状态  对气测录井油气显示层的识别及评价产 生严重影响 , 因此现场  应综合各种录井手段对显示层分析评价 , 相互印证 。  
3 l 岩屑 录 井油气 显 示 的识别 及 细分  ,

油质 , 了解地层的含油性及油水层纵 向分布变化情况 , 进行油气 
显 示 分层 。  

3 2 气测录井油气显示识别  . 岩石在破碎过程 中, 孔隙中的流体油、 水就会释放进入到  气、 钻井液中, 被气测仪器所检测 , 钻井液 中气体含量的高低 , 与地层  孔隙性、 渗透性 、 流体性质 、 地层压力及钻井液液柱压力相关。  

欠*衡钻井状态下 , 由于地层油气 的不断侵入  气测全烃基 
值较高 , 其变化受地层压力 ( 地) P 与钻井液液柱压力 ( 柱)   差值  ( P 变化的影响。当地层压力一定时 , △) 钻井液密度降低 , 液柱压  力减小 ,P值增大 , A 地层流体的侵入量增大 , 同时地层流体的侵  入又造成液柱压力 的进一步减小 , 使气测全烃值呈逐 步 升高趋  势。反之随着钻井液密度的提高 , 液柱压 力增大 , P值减小, △ 地 

欠*衡钻井状 态下 为减少 起下钻 对井壁 稳定性造 成的影  响, 提高钻井速度 , 在西部探区多采用 P C钻头钻进 , D 加之井壁  掉块及坍塌的影响, 捞取的岩屑与正常状 态比较 , 岩屑混杂代表  性相对较差 , 正常钻屑呈小块状 、 片状或粉状 , 井壁掉块及坍塌物  则块大 , 因此描述前应对岩屑进行处理 , 一般采用过筛的方法除  去掉块 , 减少井壁掉块对岩屑观察 、 油气显示分层 的影响, 按岩屑  颗粒 的大小分摊 , 依据 P C钻头录井岩屑描述 、 D 分层定名方法进  行分层 , 建立地层剖面 。  

层油气侵入量下降 , 全烃基值则呈现下降的趋势 。   负压钻井地层油气 的连续 侵入 , 在正常钻进排量稳定状态  下, 全烃基值*稳 , 当循l 排量减小时 , 但 环 单位体积钻井液中所含  油气浓度增大, 循环当量密度降低 , 导致油气进一步侵入, 造成全 

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第 4期 

马 静, 吴

体, 蔡福华 , 潘月明 : 准噶尔盆地欠*衡钻井 录井对策及显示层识别 
6  5

烃基值升高, 因此录井过程中应注意观察并记录排量变化 , 排除 
该 类异 常 显示假 象 。  

检测 , 合 粘 度 、 度变 化 , 判 断 钻 井 液 有无 地层 水 的侵入 , 结 密 可 确 

定地层含水情况 , 用于显示层的评价 , 判断油水界面。  



接单根或活动钻具 , 由于钻具上提产生的抽汲作用 , 造成 △   P

欠*衡钻井状态下的油气显示评价 

值增大, 地层流体 的侵入量增大 , 加之钻井液静止 , 气测全烃实时  曲线显示刺尖状特征, 结合 钻井液迟到 时间可消除该类异常显 

欠*衡钻井状态下 , 录井油气显示特征较为 明显 , 气测 录井 
显示是所有已钻 开油气显示层 的综 合反应 , 评价过程 中应充 分 

示影响, 并可通过显示峰尖的数量, 按迟到时间推算油气层深度,  
评价已钻开储层性质及能量。  

依据相对含量的变化对储层 显示特性进行分析。应用各种录井  方法多种解释 图版相互验证解释评 价, 并结合 试油测试 资料对  图版进行校正, 提高解释评价的准确性。现场综合评价应在岩屑 
岩心录井显示、 地化分析、 定量荧光分析 、 气测录井评价解释结果 
的基 础 上 , 分应 用地 层水 录井分 析 结果综 合 分析 评 价 。 充  

欠*衡钻井状态下, 中的油 、 水流体在压差作用下会  地层 气、 不断的侵入到钻井液中, 检测的气体含量 主要 为地层 中侵入  所
的气体 , 表现为异常高值及活跃状态 , 因此气测录井显示层 的划  分解释, 应先参照钻井工程施工状态 , 消除接单根、 钻具 活动、   中 途停 泵 、 钻井 液 密 度 调 整及 排 量 变 化 等 造 成 的 异 常 显 示 的 基 础 
上进 行 。  

( )X 井 :7 2 0 7 4 5 1J 1 4 4.  ̄44 . m井段 } 测全烃 :O 2 % 十 气 1. 3  
7 . 3 , 份 : 1 6 .3 5 、 2 2 9 % 、 3 0 4 8 、G : O 3  组 C : t 6   C : .1 6 C : . 7   i  
0 0 3 、 C : .1 2 、i5 0 2   、n 5 0 2   。 0[ : . 9   n 4 0 1   C : .0 8 C : .0 8 )  z

欠*衡钻井气测异常显示层划分的一般原则如下:  

00 % 十 .2 , .9 2 1  气测图版解释 : 含水气层 。岩性为浅灰色荧光 

①钻井状态相对稳定 一致的情况 下, 当钻 开新的油气储层 
后, 新钻开储层的油气侵入 , 导致钻井液 中气体含量进 一步增  会 加, 气测全烃值会出现不同程度的升高 。   ②不同层段的油气层 , 因储层物性差异, 油源条件、 油气运移  聚集过程中的选择性 、 保存条件不同等, 在油气组份上存 在一定  的差异 , 气测录井所检测的烃类气 体组份相对含量不尽相同, 根 
据组份绝对及相对含量 的变化情 况 比较, 可进行异常显示 的真  假判别及分层 。   ③气测异常显示层 的划 分, 应充 分参照并利用地质岩 屑岩  心录井岩性分层及后效观察情况 , 地化、 定量荧光 录井油气显示  层分层情况 , —K分析 的地层孔 、 P 渗参数等综合分析进行 分层  归位 , 进行气测异常显示层 的划分。  

中细砂岩 , 荧光岩屑含 量 9  。后效观测 , o 全烃 由 6 70% 十 .5  
7. 5  , 分 齐 全 ,C]:2 0 十 7 3 . 电 导 率  150 组 < 2 .2  .4 

57  / 5 7m  e , 面气 泡 4  ~ 6  , .6msm● .0 s r 槽 /a O O 地层 水试验 

(1)29 ● 09m / , C一 293 293 gL 钻井液密度 、 粘度下降 , 地层出水特征 
明显, 、 岩屑 地化及定量荧光分析油气特征为气( 含凝析油)解释  ,
分析结论含油水层 。故综合解释为含气( 水层 , 油) 与测井解 释结 
论 相一 致 。  

( )S 1井: 40 0~ 55.O 井 段 , 烃 1. 8   2 X 5 5. 48 m 全 1 80十 4 .4  , 3 40 烃组 分 : 11. 2  、 2 3 76 、 32 8 6 、 : C :2 32 C :. 5  C :. 6 % i   Q
0 8 1 、C :. 7  、 5 0 3 4 、 C :. 9  。0 : ; .5   n 4 12 1 i :. 0  n 5 0 32 c   0 后 

效观测: 烃值 由 2 . 7 十10 , 全 3 6 % 0  组份齐全 , 持续 1m n 3 i。气 
测、 地化 、 定量荧光图版解释为油层 。   综合分析 : 岩屑录井显示级别虽然较低( 油迹一荧光级 )但  ,

④通常情况下 , 裂缝性储层气测 实时录井显示特 征为全烃  值迅速升高 , 曲线形态呈现台阶式增高 , 持续时间与裂缝发育程 

气测后效明显 , 钻井液密度下降 , 粘度上升 , 氯根含量44 r /   29 g L n

度及连通性相关, 裂缝发育程度及连通性越好, 则升幅越 高, 持续  无变化 , 无地层水侵入特征 , —K 分析为中孔低渗储层{ P 故综合  时间越长 , 钻井液油气侵明显 。并区别 于孔隙型储层全烃值的渐  解释为差油层, 与试油结论相吻合 (.8/ ) 16 td 。   增式 , 曲线形态的坡形升高。利用全烃实时记录曲线的这种形态  5 结束 语 
特征 , 可进行储层类型的判断 。   3 3 地化及定量荧光录井  .


.  

搞好欠*衡钻井状态 录井及油气评价工作 , 录井设备必须 
’  

符合现场安全要求 , 人员具备 较强的安全意识及较高的技术素 
质。关键工作是做好地层压力评价, 及时建议采取合适的钻井液  密度 , 达到既有利于油气层的发现及评价, 障钻井施工的顺利  保 进行 , 又能最大限度 的保护油气层的 目的。因此在多压力系统地 
层中, 钻井状态的识别显得尤其重要 , 它对油气显示层的划 分及  定性或定量评价有着较为重要 的意义 。   . ’ ·     欠*衡钻井状态气 测录井 , 主要是根据异 常显示情况 , 对  储层显示特性进行 分析 , 合钻 井施 工工序 和相关参 数 的变  结

般情况下 , 欠*衡钻井对 地化 、 定量荧光录井 分析结果影 

响不大, 但应注意样品挑选的准确性和分析的及时性 , 消除井壁 

掉块及油气逸散对分析结果 的影响。如采用混油和 加处理剂方  法降低钻井液密度, 应充分利用定量荧光 分析 的图谱 特性及差 
减功能 , 消除添加剂影响, 确定岩屑的含油量和油质 。不同地层  及含油气层地化录井的轻重比( 1 s )定量荧光分析的油性指  S /2、 数(c不尽相同, I ) 同样存在差异 , 在录井过程 中应结合地化、 定量  荧 光分 析确 定 的异 常 显 示 层 段 及 评 价 结 果 , 行 气 测 录井 显 示  进 层的划分及评价 。   3 4 欠*衡钻 井状态的地层水录井  .

化、 用迟到时 间消除各种异常显示假象 , 依据 相对含量的变化  对储层所含 流体性 质进行 评 价。现场 录井综合 解 释 。 依据  应
各种录井方法 多种图版 相互 验证解 释评价 。 并通过 试油 测试 

油气显示评价的关键是储层 油水相对含量 的评 价, 欠*衡  钻井状态下地层流体的侵入 , 储层 的油水特性在钻井液 录井 中  反映相对更为明显 , 因此地层水 录井在欠*衡钻井 中显 得尤其 
重要。钻进及后效观察过程 中应 加密钻 井液滤 液氯离子含量的 

资料对 图版进行 校正 , 提高解 释评 价 的准 确性 。在岩 屑岩心  录井显示 、 地化分析 、 量荧 光分析 、 定 气测 录井评 价解 释结果  的基础 上 , 充分应用地层 水 录井分 析结果 综合分 析对储 层进 
行评价 。   .  




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