渤海X区块砂砾岩披覆潜山界面卡取技术
时间：2021-02-05 16:01:10 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：随着渤海油田勘探战略的转移和开发阶段的深化，越来越多的勘探井或生产井目的层向更深层 位过渡，对深层位地质认识迫在眉睫。然而，渤海油田地层复杂，识别潜山上覆地层岩性困难。在录井过程中，如何准确卡取潜山界面则成为认识老地层的前提和难点。通过对渤中X区块地层特征研究，提出了以常规录井方法为主，X射线衍射录井及薄片鉴定技术为辅，针对砂砾岩披覆潜山地层进行识别和卡取界面的技术方法。该方法在渤中X区块的成功应用，解决了识别潜山岩性和卡取潜山界面的难题，为后续深层录井积累了经验。
关键词：砂砾岩；潜山界面；常规录井；X射线衍射；薄片鉴定
1 引言
渤海油田卡取潜山界面的原则是揭开花岗岩层不超过5m。如进入潜山过多，易造成井漏、溢流甚至井喷等工程事故；如没有进入潜山，则无法封固潜山上覆地层[1]。因此，准确卡取潜山界面是地质录井工作的重中之重。
鉴于此，地质工作者在现有常规录井技术的基础上，结合非常规录井方法，包括X射线衍射录井及井场薄片鉴定技术，形成了一套准确识别潜山岩性组合和划分潜山界面的录井方法，并通过对渤中X区块实钻应用，成功解决了砂砾岩披覆潜山地层界面卡取的难题。
2 砂砾岩披覆潜山特征
渤海X区块古潜山为太古界花岗岩，潜山界面以上依次發育平原组、明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组地层，局部区域发育孔店组地层。该区域孔店组发育大套厚层的砂砾岩，其岩性复杂之处在于源岩的复杂性，主要有花岗岩砾石，碎屑岩砾石，凝灰岩砾石及变质岩砾石等。由于部分砂砾岩与潜山岩石特征相似，造成了常规录井方法识别和卡取潜山界面的不准确性[2]。
3 潜山界面卡取方法
近些年，新的录井技术层出不穷，在新技术新方法研究成果的基础上，本文以国内各区块卡取潜山界面经验为依托，并结合渤海油田地层特征，形成了一套定性+定量的识别潜山界面方法。即以常规录井方法为主，X射线衍射录井及薄片鉴定技术为辅的砂砾岩披覆潜山界面识别方法。
3.1 卡取的方法
3.1.1 地层对比法
精细地层对比是卡取潜山界面的基本方法，贯穿卡潜山的全过程。通过区域地质资料和邻井剖面认识，了解潜山构造的轮廓、设计井所处构造位置，借鉴邻井地层和岩性情况，预测潜山界面深度和揭开潜山前地层的岩性特征。实钻过程中，对所钻井的剖面进行及时的地层对比，逐层落实区块标志层，实时随钻分析，对下部地层变化和潜山深度作出预测。选取的标志层越靠近潜山，越具备参考性[3]。
3.1.2 钻井工程参数法
经过不断摸索，钻井工程参数蕴藏着多方面的、可反应一定地质情况的信息。伴随地层岩性的变化，钻时，钻压及扭矩等参数均有响应特征。地层岩屑未返出井口前，钻井参数的变化是现场唯一一种可以对井下地层岩性发生变化进行预判的方法[6]。在渤海油田，一般砂泥岩剖面，砂岩可钻性好，工程参数表现为：钻时小，钻压小，扭矩大；泥岩可钻性差，工程参数表现为：钻时大，钻压大，扭矩小；对于潜山地层，埋深大岩性致密，则表现为钻时大，钻压高，扭矩高，易出现蹩钻、跳钻等现象[4]。因此，利用钻井参数的变化已成为卡取潜山界面最重要的方法之一。
3.1.3 岩屑录井法
岩屑录井是最直观的判断岩性变化的方法，通过岩屑中成分的变化，能够判断是否已经进入潜山，但钻井过程中岩屑返出不及时，必要时进行停钻循环，捞取岩屑进行判断。
一般在进入花岗岩潜山前会发育一套砂砾岩或含砾砂岩，其成分主要为石英，暗色矿物较少，砾石具有磨圆度，且大部分长石风化为高岭土；而潜山花岗岩岩屑棱角状明显，成分主要为石英和长石，黑云母明显增多。当钻遇到前者时，预示即将钻至潜山，要加强地质循环，两种岩屑的区别是卡取潜山界面的主要方法之一。另外，由于潜山裂缝、孔洞发育，会充填方解石、石英、黄铁矿等特殊矿物，也可作为判断是否进潜山的标志之一。
3.1.4 X射线衍射全岩法
X射线衍射全岩录井是通过仪器检测岩屑中矿物成分的含量，综合矿物组合识别岩性。在进入潜山时，矿物含量会出现突变，特别是上下岩性差别较大的情况下，矿物含量变化会出现明显的界面。该方法局限性在于选取样品的要求较高，可作为识别岩性和划分地层的辅助手段[5]。一般，潜山顶部为风化壳，风化壳铝土矿物相对富集，高岭石和伊利石成分含量较高，可作为进入潜山标志之一。
3.1.5 井场薄片鉴定法
井场岩性薄片鉴定是在现场用偏光显微镜来鉴定矿物种属、判断岩石类型，这是判断岩性最准确方法之一，但受人为因素及样品代表性的影响较大。花岗岩薄片在显微镜镜下观察可见长石和石英等矿物，具有典型花岗结构。
3.2 卡取的措施
①根据设计与邻井情况，结合本井的构造位置，选择区域性标志层和辅助标志层，由大到小逐级分析，最精确化地预测的潜山界面深度范围。
②随钻跟踪对比。根据现场已钻岩性组合和标志层，与邻井进行对比，每钻遇一个标志层，及时对预测潜山深度做出相应调整，越接近潜山，预测的结果越准。
③根据预测潜山深度范围提前100m开始进入卡潜山预警。密切关注正常砂泥岩钻压扭矩钻时等钻井参数特征，如遇钻时小于3m或其他参数异常即停钻循环，待岩屑返出井口，观察分析后再决定下步作业。对于钻井参数变化不明显，无法确定的地层岩性时，要进行加密循环，确定地层岩性变化规律，防止卡取潜山界面不准确。
④当钻遇至含砾砂岩层时，预示着即将进入潜山地层，若出现参数异常，特别是钻时明显增大，钻压变大，扭矩变大时，要立刻地质循环，待确定岩性后，结合参数确定潜山顶面深度决定是否中完。
⑤一旦发现异常，如发生钻具蹩跳、钻时加快、钻具放空、井涌、井喷、井漏、气全量明显增加等现象时，立即停钻循环，确定地层岩性，确定是否进山。
