塔河油田录井技术难点及方法探讨

塔河油田录井技术难点及方法探讨第1页/共65页提纲塔河油田石油地质特征塔河油田录井条件塔河油田录井技术难点及解决方法第2页/共65页一、塔河油田石油地质特征

塔河油田地处新疆库车县和轮台县境内，位于天山南麓塔克拉玛干沙漠北缘的戈壁荒漠地带,地表海拔930米左右。

构造位置位于塔里木盆地沙雅隆起中段阿克库勒凸起西南斜坡。阿克库勒凸起油气勘探始于80年代，先后在白垩系、侏罗系、三叠系、石炭系、泥盆系和奥陶系获得工业油气流或高产油气流，先后发现了轮南、阿克库勒、达里亚和塔河等油气田及一批含油气构造。塔河油田已形成年产420万吨的工业油气产能，显示出塔河油田及其所处的阿克库勒凸起西南斜坡良好的油气前景。第3页/共65页T739T903S1126500T115T727T738T751T740T752T728T749T114S961号区块2号区块3号区块4号区块5号区块6号区块7、8号区块9号区块盐下区块10号区块塔河油田分区示意图11号区块第4页/共65页

塔河油田钻井揭示的地层自上而下包括第四系(Q)、第三系上新统库车组（N2k）、中新统康村组(N1k)、吉迪克组(N1j）、上第三系苏维依组（E3s）、下第三系库姆格列木群(E1-2m)、下白垩统巴什基奇克组(K1bs)

、下白垩统卡普沙良群(K1kp)、侏罗系下统(J1)、三叠系上统哈拉哈塘组(T3h)、中统阿克库勒组(T2a)、下统柯吐尔组(T1k)、二叠系中统(P2)、石炭系下统卡拉沙依组(C1kl)、巴楚组(C1b)、泥盆系上统东河塘组(D3)、志留系上统(S1)、奥陶系上统(O3)、奥陶系中-下统(O1-2)。

地层层序第5页/共65页过S118南北向地震时间偏移剖面（Line283）T74T70T56XT56T46T50T46XT46ZT46ST60编图人：石玉日期：2003.11.28T72中油组尖灭建议井深6115m地层展布古生界南倾，中新生界呈北倾，上古生界自南向北呈超覆沉积。南北第6页/共65页

过S118东西向地震时间偏移剖面（Trace1543）编图人：石玉日期：2003.11.28T74T70T56XT56T46T50T46XT46ZT46ST72建议井深6115m西东第7页/共65页第8页/共65页

塔河油田储层主要有二种类型：一类是碎屑岩孔隙型储层，其主要分布在白垩系下统卡普沙良群、侏罗系下统、三叠系上统哈拉哈塘组(上油组)、中统阿克库勒组(中油组、下油组)、石炭系下统卡拉沙依组、巴楚组、泥盆系上统东河塘组、志留系下统柯坪塔格组；一类是与岩溶作用有关的岩溶缝洞型碳酸盐岩储层，主要分布在奥陶系上统良里塔格组、中统一间房组、中-下统鹰山组。储层类型及分布第9页/共65页奥陶系储层特征

塔河油田目前主要油气产层为奥陶系中统一间房组、中—下统鹰山组。奥陶系碳酸盐岩储层储集空间主要颗粒灰岩粒间孔隙、溶蚀孔洞和裂缝，其储集类型可分为裂缝型、裂缝—孔隙型、裂缝—孔洞型三种。大裂缝、溶洞是本区奥陶系储层最主要的储渗空间，常构成裂缝—溶洞型储层。第10页/共65页

第11页/共65页储盖组合

塔河油田纵向上具有多套良好的储盖组合，自下而上存在以下几套储盖组合。奥陶系中—下统碳酸盐岩储层与上覆上奥陶统桑塔木组泥岩或巴楚组泥岩盖层组成的储盖组合；志留系下统柯坪塔格组中下部砂岩储层与其上部泥岩盖层组成的储盖组合；泥盆系上统东河塘组砂岩储层与上覆巴楚组泥岩盖层组成的储盖组合；石炭系下统巴楚组底部砂岩储层与其上部泥岩盖层组成的储盖组合；第12页/共65页储盖组合

石炭系下统卡拉沙依组砂岩储层与上覆三叠系下统柯吐尔组泥岩盖层组成的储盖组合；三叠系中统阿克库勒组下油组砂岩储层与上覆下泥岩段盖层组成的储盖组合；三叠系中统阿克库勒组中油组砂岩储层与上覆上泥岩段盖层组成的储盖组合；三叠系上统哈拉哈塘组上油组砂岩储层与上覆泥岩段盖层组成的储盖组合；侏罗系下统和卡普沙良群底部砂岩储层与其上部泥岩盖层组成的储盖组合；第13页/共65页圈闭类型

塔河油田三叠系圈闭类型以背斜型圈闭为主，如塔河油田1区、塔河油田2区、塔河油田9区三叠系圈闭，但也存在岩性—构造复合型圈闭，如沙73井区三叠系圈闭。石炭系圈闭类型由于砂体厚度小，横向分布变化较大，以构造—岩性复合型圈闭为主，局部存在构造圈闭。泥盆系砂岩、志留系砂岩分布范围较小，横向展布不稳定，以岩性圈闭为主，局部存在构造—岩性复合型圈闭。奥陶系以复合型圈闭为主，岩溶残丘—缝洞型、断块—岩溶残丘—缝洞型最为发育。第14页/共65页D3dS1O3O2yjO1-2yC1KLO2+3O1C1b+D3d第15页/共65页T739T903S1126500T115T727T738T751T740T752T728T749T114S96塔河油田油气分布示意图重质油为主以气为主中质油为主

轻质油为主中质油为主轻质油为主第16页/共65页D3dS1O3O2yjO1-2yC1KLO2+3O1C1b+D3d中质原油中质原油轻、中、重质原油并存重质原油轻质原油第17页/共65页塔河原油物性简表第18页/共65页二、塔河油田录井条件地质条件（1）目的层多：中生界白垩系、侏罗系、三叠系，古生界石炭系、泥盆系、志留系、奥陶系在塔河油田均作为勘探目的层；（2）含油层系多：从中生界K、J、T至古生界C、D、S、O；（3）油质类型丰富：天然气、轻质油、中质油、重质油并存；（4）储层类型多：碎屑岩与碳酸盐岩储层并存，裂缝型、孔隙型、孔洞型储层并存；（5）岩性复杂：碎屑岩、碳酸盐岩。

(6)目的层埋藏深：勘探目的层埋深从4500—6500m，纵向跨距大。

(7)井身结构复杂：有三开三完、四开四完、五开五完等类型。第19页/共65页钻探条件

主要表现在地层可钻性差、局部形成异常高压、纵向压力系统不统一；受地层应力及泥岩、膏盐岩的塑性、水敏性等影响常常造成井壁失稳、垮塌或缩径，这些不利因素的存在增大了钻井施工难度，为了保证钻井的顺利进行，钻井工程相应采取了新的钻井工艺如使用PDC钻头钻井，大量加入钻井液添加剂、混原油、使用高密度、高粘度欠饱和盐水的钻井液体系等。这些方式或方法一定程度上确保了复杂地质条件下钻井施工的顺利进行，但无疑给录井工作提出了新难题。大位移井、水平井的钻探也给录井工作提出了新的课题。第20页/共65页（1）井深、井壁不规则：大部分探井的井深都在4500米以上，有一部分超深井井深大于6500米，加上井壁不规则，这就造成了岩屑迟到时间长、掉块多、代表性差、气测显示值偏低；（2）钻井新技术的应用，大位移井、水平井的钻探，钻井液体系的变化、PDC钻头的使用等；（3）邻井资料缺乏，区域地层对比困难大；（4）现场解释难度大：没有成型的解释方法，只能参考经验解释法，存在一定的盲目性。录井条件第21页/共65页录井要求（1）进行随钻分析，准确厘定地层层位；

（2）卡准取心层位，提高取心对位率；

（3）深井地质工程预报；

（4）泥浆混油或加入有机添加剂条件下的油气显示识别与评价；

（5）卡准三开、四开结束井深；

（6）现场油气层的快速评价和综合解释。第22页/共65页（1）如何卡准奥陶系古风化面；

（2）如何卡准取心层位,提高取心对位率；

（3）水平井、定向井如何进行录井；

（4）钻井液中混入有机添加剂条件下如何识别与评价油气显示层；

(5)欠平衡钻井条件下如何录井。三、塔河油田录井技术难点及解决方法第23页/共65页如何卡准奥陶系风化面？要对塔河油田奥陶系风化壳类型、特征有比较清晰的认识；要对井区奥陶系古地形特征（即构造面特征）进行认真分析，确定本井所处的位置，推测其风化壳（面）特征；要认真收集邻井奥陶系顶深资料，结合构造图分析井区其顶面变化特征和趋势；要根据邻井实钻资料对构造图的精度进行认真分析，确定钻井地质设计的误差；第24页/共65页如何卡准奥陶系风化面？要对钻井地质设计提供的地震剖面进行认真分析，分析其特征，有时不能迷信设计给定的界线,要根据实钻进行剖面再解释；不能一味地以双峰灰岩作为卡风化壳的标志层；要认真、系统地观察岩屑的变化特征，注意其灰质含量的变化。运用碳酸盐岩分析仪系统分析灰质含量变化，确定风化面位置。第25页/共65页5910.5-5912.55912.5-59225937.5-59515964.5-59776022-60436048.5-6061第26页/共65页

附图7过S106井北西向地震时间偏移剖面(Line965)

T46T46ST46XT50T56T57T60T70T74第27页/共65页

附图8过S106井北东向地震时间偏移剖面(Trace1691)

T57T46T46ST46XT50T56T70T74第28页/共65页附图6S106井区下奥陶统顶面（T74地震反射波）等深度图注：深度值海拔900m起算编图：石玉日期：2002.7第29页/共65页附图5S106井区奥陶系顶面（T70地震反射波）等深度图注：深度值海拔900m起算

东河砂岩之下志留—泥盆系尖灭线编图：石玉日期：2002.7第30页/共65页过S118南北向地震时间偏移剖面（Line283）T74T70T56XT56T46T50T46XT46ZT46ST60编图人：石玉日期：2003.11.28T72中油组尖灭建议井深6115m第31页/共65页T70T74T56T72设计井深6040m附图10过S105—S106-1—T701井联井地震时间偏移剖面编图人：徐波平出图日期：2004-7完钻井深6245m完钻井深5782m5862～5885油气层及裂隙含油气层5966.5～5977裂隙含油气层6037～6055裂隙含油气层5830～5860可能油气层05930～5950可能油气层6000～6020可能油气层5659～5671裂隙含油气层5688～5692含气层5711～5747裂隙含油气层第32页/共65页附图12过S106—S106-1—S76—T815（K）井联井地震时间偏移剖面T70T74T56T72设计井深6040m编图人：徐波平出图日期：2004-7完钻井深6066m完钻井深5749m完钻井深5775m5912～5922油气层及裂隙含油气层5937～5951油气层5964～5977油气层5830～5860可能油气层5930～5950可能油气层6000～6020可能油气层第33页/共65页T50T56T56XT60T70T74T72建议井深6350米(台板起算)T50T56T56XT60T70T74T72建议井深6350米(台板起算)第34页/共65页T50T56T56XT60T70T74T72建议井深6350米(台板起算)T50T56T56XT60T70T74T72建议井深6350米(台板起算)第35页/共65页

附图12过S110—LN46井联井地震时间偏移剖面T50T56T56xT60T70T74完钻井深6208m设计井深：6405m第36页/共65页附图13过S110—T453井联井地震时间偏移剖面T56T70T74设计井深：6405m完钻井深：5782m第37页/共65页附图14过S110—S101井联井地震时间偏移剖面T56T70T74T72第38页/共65页S112S112-2S119S109S55TK1005S108第39页/共65页T74T72T70T56T50T56XT57T60设计井深7100m完钻井深6200m6172-6189mⅠ类储层6341-6350m油气层6356-6399m油气层完钻井深6552m附图13过TP2-S112-S112-2井联井地震时间偏移剖面第40页/共65页T74T72T70T60T57T56xT56过TP4—S109井联井地震时间偏移剖面第41页/共65页图12过S119-2-S119井联井地震时间偏移剖面编图人：梁彩芳日期：2004.10.7T56T70T74T72设计井深6340m

T60完钻井深6351m

第42页/共65页附图8过S7204井南北向地震时间偏移剖面编图人：王玉日期：2005.9.26T50T56T56xT70T72T74T75设计井深5650米(台板起算)第43页/共65页附图9过S7204井东西向地震时间偏移剖面编图人：王玉日期：2005.9.26T50T56T72T74T75设计井深5650米(台板起算)第44页/共65页附图10过S72—S7204—T314井联井地震时间偏移剖面编图人：王玉日期：2005.9.26T50T56T72T74T75设计井深5650米(台板起算)完钻井深5725.3米(台板起算)完钻井深5815.8米(台板起算)第45页/共65页

附图9过S79、T208井联井地震时间偏移剖面T56T50T70T74第46页/共65页附图11过T503—S78—T502井联井地震时间偏移剖面制图人：徐丽萍日期：2002.11T74T56T50T46T46sT46zT46x第47页/共65页附图12过TK439—T503井联井地震时间偏移剖面制图人：徐丽萍日期：2002.11T74T56T50T46T46sT46zT46x第48页/共65页如何卡准取心层位，提高取心对位率要准确领会设计取芯原则，结合收集到的区域地层、构造、油气层资料及邻井钻探资料，进行综合分析研究，制定详细的取芯计划；不能机械地执行钻井地质设计，设计中的取芯井段只是预测的井段，取芯井段可上、下进行灵活调整；第49页/共65页如何卡准取心层位，提高取心对位率要认真分析井区油气显示特征，针对井区油气显示特征对油气显示准确定级，确定取芯井段。重视油气显示层,重视新层位的油气发现。运用“一对比、二循环、三照射、四取芯”这一经验原则，确定每次取芯的具体位置；不能漏掉取芯层位。第50页/共65页水平井、定向井如何进行录井(1)准确卡层，确保安全有效中靶卡层是此类钻井录井工作的关键所在，录井人员必须深刻领会设计精神，同时要熟悉区域及邻井地层及油气层资料，随钻及时、认真分析钻时、岩屑、气测、工程参数的变化，及时预测和修正靶区前窗A点，为钻井调整井眼轨迹提供可靠的依据，确保安全有效中靶。塔河油田三叠系油气藏水平井，关键是卡准砂岩层顶界，以保证有效的避水程度；以奥陶系为目的层的定向井、水平井，关键是卡准奥陶系古风化面，在奥陶系古风化面过渡带，钻时、岩屑、气测值等均有一定的变化，如TK430H井钻至井深5466.28m，钻时由70min/m↓19min/m，岩屑中见5％灰白色泥灰岩及少量次生矿物方解石、石英晶体，且气测值升高，全烃0.1043%↑0.4575%,组分C1－C3均有上升，据此及时调整井眼轨迹，在实钻T70界面垂深较设计提前34.3m的情况下，确保安全中靶A点。。第51页/共65页水平井、定向井如何进行录井在定向井、水平井井眼中，岩屑通常以滚动或跳跃方式运移，而不是以悬浮式运移为主，同时在斜井段及水平段易形成岩屑床，由于使用MWD无线测斜仪，导致实测迟到时间指示物无法到井底，只能使用理论方法计算迟到时间，钻进中要经常寻找一些钻时、岩性变化点或气测异常段，根据其上返时间，得到不同井段的经验修正系数校正迟到时间，同时，改变捞砂方法或位置，可提高岩屑的代表性；在定向井、水平井钻井液中，往往混入一定量的原油或润滑剂，常规荧光录井分辨真假异常较困难，除加强常规荧光录井外，可配合使用定量荧光分析技术，排除钻井液中混入原油及各种处理剂对荧光录井的影响。第52页/共65页水平井、定向井如何进行录井定向井、水平井进入斜井段或水平段，钻井液中混入原油及各种泥浆处理剂，通常情况下，钻进中随着钻井液的不断循环，气测值会达到相对较稳定的基线值，若出现气测异常时，可利用组分值的变化来判断是否为新的异常，尤其是C1的含量变化。同时混原油时，不要混入同一构造或同一层位的原油，使混入的原油与目的层原油在烃类组成上存在一定差异，钻遇到油气层时，气测组分的特征变化会明显些，易于录井对油气显示进行分析、判断。第53页/共65页钻井液中混入有机添加剂条件下如何识别与评价油气显示层为了保护油气层、确保钻井安全施工，防止各种钻井事故发生及提高钻井机械效率，在钻井泥浆中加入大量的有机添加剂（如磺化沥青、MG－1、PAC系列、柴油、原油等）。取全、取准录井资料与钻井安全已存在矛盾。一方面，钻井应努力寻求降低对录井“污染”的方法及泥浆添加剂，而录井也在寻求混油泥浆条件下各种录井方法的显示规律，以研究新的录井技术来适应钻井技术的发展。受原油或有机添加剂影响最明显的是气测录井和荧光录井。而气测和荧光则是判别油气水层的两项重要的录井分析参数，如何减小或消除有机添加剂对这两项参数的影响，将直接影响到录井油气识别的准确率。由于有机添加剂本身性质的复杂性和多样性，要清楚地区分真假显示，对于录井来说的确是一个难点。第54页/共65页钻井液中混入有机添加剂条件下如何识别与评价油气显示层

为了消除有机添加剂对荧光录井的影响，最有效的方法是使用定量荧光录井技术，利用定量荧光的差谱分析技术消除影响，识别真假异常，评价油气层。为了消除有机添加剂对气测录井的影响，要对气测异常特征进行认真分析，出现异常首先查询钻井液中是否加入可能引起假异常的助剂，通过迟到时间换算其到达井口的时间；其次利用组分含量的变化判断真假异常，通常由助剂引起的异常其只是全烃含量的升高，组份并不发生变化；还可用后效异常来判断真假异常，由地层引起的真异常往往有后效异常显示。第55页/共65页OFA定量荧光录井

×××井5619.54m第56页/共65页×××井井深5676.1m第57页/共65页T707井扣除背景实例第58页/共65页××井：井深1089m未加入油层屏蔽暂堵剂的定量荧光图谱

井深1096m加入油层屏蔽暂堵剂后的定量荧光图谱

井深1096m加入油层屏蔽暂堵剂扣除背景值后的