气体钻井井壁稳定性分析

首先分析了用钻井液钻井时钻井液与地层的相互作用，并以多孔介质传导、吸附与扩散（水分子和水化离子）、双电层电场与电斥力为基础，建立起钻井液滤液在井周地层中的渗透运移规律和水化应力与地层强度随时间变化的规律，对地层应力应变状态受钻井液的影响进行定量化分析。并将用于校正后由测井资料得到的围岩强度性质及应力状态，从而得到气体钻井条件下井周地层的强度性质及应力状态。最后选择适当的强度准则，形成气体钻井井壁稳定性分析模型系统。以七里北1井的测井资料为基础，运用该模型系统分析了七北101井气体钻井井段的井壁稳定性，其结果与该井钻井实际情况一致，表明该模型系统是准确、可靠的。     

气体钻井条件下工程异常监测方法

气体钻井是使用气体作为循环介质或作为循环介质一部分进行钻井的工艺技术,属于低压欠平衡钻井方式。由于工艺流程和循环介质与常规钻井存在差异,常规钻井条件下钻井异常预测技术不能完全满足气体钻井施工要求,为准确预测地层出水和防止发生井下燃爆等气体钻井特有的工程复杂状况,配套安装了温湿度传感器和红外线CO分析仪及其他相关传感器,并结合实际工作总结了气体钻井过程中地层出水、井下燃爆等工程异常的录井参数响应模式,进一步完善了工程异常监测方法,为保证气体钻井顺利施工提供了技术保障。     

气体钻井地层自然造斜力计算研究

气体钻井循环介质为气体,井底压力很小,井底岩石受力状态及对井底钻头及岩石的冷却性能等差异,造成岩石破碎方式与常规钻井液钻井的差异。常规钻井液钻井中地层造斜力的求取与气体钻井必然存在差异。以岩石力学为基础,分析了气体钻井破岩机理,认为气体钻井破岩机理不同于常规钻井液钻井,井底岩石破坏方式为体积破坏;建立了气体钻井地层造斜力的计算模型,实例计算表明该模型可用于气体钻井地层造斜力的求取,     

欠平衡状态下测井及资料解释

川西北部的砂岩储层普遍易受钻井液侵害.为避免钻井液对储层产生污染,采用欠平衡钻井、测井等油气层保护措施.通过Q3井须二地层的钻井、测井实例说明了欠平衡测井对油气层的保护效果非常显著;分析了欠平衡状态下获得的测井资料所受的影响及响应特征、欠平衡测井资料的处理难点以及确定储层评价的方法.     

气体介质钻井条件下测井资料分析与数值模拟

由于现有仪器都是相对于传统的液体泥浆环境条件设计和刻度的,当井孔介质为气体时,现有仪器不能直接适用。采用不同井眼介质测井资料的对比分析方法,分析了气体井眼介质条件下自然伽马、密度和补偿中子测井资料的响应特征,提出了气体钻井测井资料的密度和中子测井校正方法。采用MonteCarlo数值模拟方法对液体和气体介质补偿中子测井进行了数值模拟,分析了井眼介质不同时的探测器热中子通量同源距乘积与源距的关系、热中子计数率随孔隙度变化规律、长短源距热中子计数率关系以及长短源距热中子计数率比值关系,验证了气体井眼介质条件下实际测井响应特征。     

欠平衡钻井条件下钻井液的密度对中子孔隙度测井的影响

欠平衡钻井采用低密度钻井液,中子孔隙度的测井响应和常规井眼流体有一定差异.通过对双层介质扩散方程解析解的分析以及蒙特卡岁数值模拟,研究了低密度钻井液条件下中子孔隙度测井响应的变化规律.低密度井眼流体会对补偿中子孔隙度测井产生井眼挖掘效应,使视孔隙度值低于真孔隙度,且井眼流体密度越小,井眼尺寸越大,地层孔隙度越大.井眼挖掘效应越明显.利用数值模拟结果计算得到了井眼挖掘效应的孔隙度校正公式及不同密度泡沫钻井液时的中子孔隙度校正图版.     

气体钻井井壁稳定性评价方法分析

由于气体钻井技术在某些方面有着常规钻井液钻井不可比拟的优势，在国内得以大范围地试验应用。但是，作为一项新技术，气体钻井本身具有一定的局限性，其实用范围尚不完全清楚。因此，在现场试验过程中已经暴露出不少问题，井壁稳定性就是其中最为突出的问题之一。在常规钻井液钻井过程中，井筒与地层孔隙压力之间存在正压差，正压差对井壁起到一定的支撑作用，在一定程度上抑制了井壁坍塌，有利于井壁稳定。而在气体钻井中，这种支撑作用并不存在。为此，从气体钻井井壁岩石力学的基础着手，建立了气体钻井条件下井壁稳定性分析的评价方法，并结合实际工程地质特征，对川西特殊复杂地层没有流体产出情况下气体钻井井壁稳定性进行了定量评价，分析评价结果与现场施工情况吻合。     

气体钻井井斜机理研究

气体钻井存在井斜不易控制的难题,其机理尚不明确。应用纵横弯曲BHA(底部钻具组合)分析方法和钻头与地层相互作用模型,根据实钻资料对比分析了气体钻井和钻井液钻井的地层造斜特性,进而探讨了气体钻井的井斜机理。结果表明,与钻井液钻井相比,气体钻井条件下地层造斜力和钻具降斜力都有增加,但地层造斜力增加的幅度更大,这正是气体钻井更容易发生井斜的原因。因此,建议在用气体钻井技术打直井段时,通过调整钻具组合和钻进参数适当增加钻具的降斜力,以提高井身质量。     

T453井三叠系石炭系地层安全钻井液密度窗口的确定

塔河油田三叠系、石炭系地层钻井过程中井壁垮塌严重，井径扩大率太，严重影响了钻井效率和固井质量。利用三叠系、石炭系地层岩心，进行了地应力与岩石力学参数室内试验研究，并根据试验结果标定了岩石力学测井解释的模型，根据S68井的测井资料分析了其坍塌压力、地层破裂压力，建立了安全钻井液密度窗口。根据研究成果，确定了T453井三开井段安全钻井液密度窗口，推荐了现场钻井作业的钻井液密度程序。现场试验表明，严格按照设计的钻井液密度程序施工可避免井壁垮塌、缩径导致的起下钻遏阻以及卡钻等井下复杂情况或事故。     

基于测井资料确定迪那构造的漏层位置

"井漏"是指钻井作业过程中,钻井液漏入地层的一种井下复杂现象。它不仅会耗费钻井时间、损失泥浆、使钻探成本上升,而且还可能导致卡钻、井喷、井塌等井下一系列复杂情况,造成地层伤害。为了有效地实施堵漏作业,必须明确漏失井段的位置、漏失深度和漏失性质。迪那构造上第三系到白垩系砂泥岩地层存在异常高压、压力系数高达2.2,钻井液密度高、窗口窄造成井漏频繁、严重。根据钻井液漏失现象在测井资料上的响应特征,提出了通过常规测井资料结合成像测井资料寻找漏失层段和分析漏失性质的综合评价方法。将该方法用于分析迪那构造的6口井所确定的准确合理的漏层位置、井漏情况,效果明显,为钻井堵漏作业提供了直观可靠的依据。     

应用屏蔽暂堵技术提高致密砂岩气层测井识别能力

致密砂岩气层低孔低渗、低初始水饱和度和裂缝发育等特征使其极易受到钻井完井液损害。钻井完井液侵入诱发的水相圈闭损害将使测井数据不能反映地层真实情况,导致气层测井响应弱或无,错判漏失气层。屏蔽暂堵技术在井壁形成薄、韧和渗透率近于0的滤饼,能减少和防止固相侵入和水相圈闭损害。以鄂尔多斯盆地北部塔巴庙致密砂岩气藏为研究对象,通过屏蔽暂堵钻井完井液室内评价和现场应用前后常规测井资料分析指出,屏蔽暂堵技术改善滤饼质量、井径和井壁粗糙度,为测井数据提供良好的采集环境,提高气层测井响应和测井解释含气饱和度,促使了高产气层发现。通过毛细管自吸实验揭示出水相圈闭损害是暂堵技术前未发现盒2+3高产气层的原因。     

油基钻井液环境下的录井方法及实践

油基钻井液以其良好的润滑性、抑制性而在稳定井壁、抑制地层水敏膨胀及快速钻进等方面有独特优势，在越来越多的各种高难度钻井中被采用。油基钻井液对传统录井有较大影响，尤其是岩屑的清洗辨认及油气显示识别。为了消除或减少其影响及干扰因素，得出可靠的录井结论，通过现场反复探索与实践，对油基钻井液条件下不同录井手段进行了有针对性的改进，总结了油气水评价方法。经过对比相关井的测井数据，验证了改进后录井方法的有效性和可靠性，说明对于油基钻井液录井，是能够找到一种有效途径以实现录井目的的。     

低阻油气层识别方法研究

在油气勘探开发中,地球物理测井资料解释的最基本任务之一是在钻孔剖面上准确地识别油(气)层、油水同层、水层、干层等。 新疆塔北地区三叠系的特殊油气层电阻率低于或接近水层电阻率，在电性上直接区分特殊油气层与水层很不现实;另外，该区油气层的特征和油气层的影响因素明显与其它油田存在差异，故解决问题方法和思路不同于其它油田。文章利用油气层、油水同层、水层和干层的测井曲线和储层参数，建立识别储层流体属性的判别模型，采用灰关联分析聚类法、BP人工神经网络等模式识别法，对实际测井资料进行了解释，识别结果与试油结果对比表明BP人工神经网络、奇异值分解等方法识别结果与实际结果基本一致，没有漏掉油气层，取得了好的解释效果。     

利用测录井资料定量计算复杂油气水系统的气油比——以柴达木盆地英东油气田为例

柴达木盆地英东油气田多套油气水系统纵向上相互叠置,油层、气层难以准确区分,气油比计算非常困难。为此,结合油气测试、生产资料,分别利用常规测井、核磁共振测井、气测录井来定性区分油气进而定量计算气油比。在区分油气方面,常规测井主要是利用补偿中子测井的挖掘效应;核磁共振测井依据的是轻质油与天然气在岩石大孔隙中不同的弛豫机制;气测录井则是在考察现有图版法和数理统计方法的基础上,提出气体组分星型图版。在气油比定量计算方面,首次提出以气体组分星型图面积比来计算气油比。研究结果表明:1受地层压力、含氢指数、泥质含量、井眼条件、钻井液侵入等因素的影响,常规测井定性区分油气效果一般;2核磁共振测井区分油气效果较好,但受昂贵价格的制约难以广泛使用;3气体组分星型图区分油气效果最好;4根据气体组分星型图面积比计算的气油比得到了油气测试、生产、产液剖面资料的验证。所得成果为该油气田的勘探开发提供了技术支撑。     

松辽盆地低孔低渗砂岩油气层的指标判别

低孔低渗储层成因复杂,孔隙类型多样,连通性差,导致部分测井信息对地层的反映失真,干扰了储层与干层的划分和油气层的识别.为此提出了识别油层和气层的指标判别法.首先基于常规测井曲线提取各类判别指标--利用自然伽马测井曲线提取储层的判别指标,利用自然电位测井曲线提取产层的判别指标,综合电阻率和声波测井曲线提取油层的判别指标,通过三孔隙度测井曲线提取气层的判别指标;然后基于这些判别指标提出了识别油层和气层的综合指标,该综合指标能够突出储层流体的测井响应.实际应用表明,利用该方法可以有效地区分油层和气层.     

低阻气层测井识别和评价新方法——以鄂尔多斯盆地东胜气田为例

随着鄂尔多斯盆地东胜气田天然气开发步入中后期，先后出现了一些低电阻率气层（以下简称低阻气层）井。这些低阻气层与水层的电性差异很小，由于缺乏足够的分析化验数据，并且对其成因机理的认识尚不清楚，因而给气层识别带来了困难、对储层产能评价和预测造成了不利的影响。为了给东胜气田后期天然气高效开发提供可靠的技术支撑，在总结该区低阻气层测井响应特征的基础上，从分析成因机理入手，开展了低阻气层常规测井识别方法研究，提出了测井曲线重叠法和四孔隙度差值/比值法等新方法。研究结果表明：①低阻气层成因除了受到泥质分布形式、黏土矿物阳离子附加导电性以及钻井液侵入因素的影响之外，主要还有下述两种影响类型；②一种是由于高孔隙度、高渗透率及高可动水饱和度引起的低阻气层；③另一种则是由于复杂孔隙结构引起的高束缚水（毛细管水）饱和度，束缚水中主要是毛细管水，毛细管水又形成了较好的导电网络，造成储层呈现低电阻率特征。结论认为，采用所提出的常规测井方法来识别低阻气层，解释符合率可以达到83%，识别效果较好。     

岩样含水及微量气分析研究是提高储集层评价水平的方向

录井技术经过半个多世纪的研究和应用，已经发展到了一个新的阶段，面临着新的勘探对象和新的钻井工程条件，如何发展与钻井工程条件、勘探对象相适应的配套技术是录井专业研究的重要课题之一。从油气水层识别和评价的基本问题入手，分析了录井识别评价技术的现状；指出地层是否产水识别不准、特殊钻井条件下油气层识别困难是当前录井存在的主要问题，而地层是否含水缺乏检测手段、地层含气的检测手段单一是制约录井技术发展的瓶颈；介绍了开展岩心含水分析、微量气体分析研究工作的思路和进展情况，认为这两项技术的开发应用，有助于油气水层解释评价水平的提高，符合录井技术的发展方向，对于提高录井技术水平具有重要意义。