合成基钻井液条件下岩屑定性...光录井法——以永进油田为例_张德尧.pdf

收稿日期:2 0 2 2-1 1-1 3作者简介:张德尧(1 9 9 4-),男,四川阆中人,硕士,油气田地质专业毕业,助理工程师,现从事油气勘探研究工作。合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井法 以永进油田为例张德尧1,李继良2(1.中石化 新疆新春石油开发有限责任公司,山东 东营 2 5 7 0 0 0;2.中石化 经纬有限公司 胜利地质录井公司,山东 东营 2 5 7 0 0 0)摘要:中国石化胜利油田西部油区永进油田,其主力油藏埋藏深度多在5 0 0 0米以下为深层低渗透油藏,合成基钻井液因具有对井壁支撑性好可防止井壁垮塌,并减少井内各种复杂情况发生等优点被广泛应用于该油田钻井工程中。但该类型钻井液被加入了各种强荧光类添加剂,导致在进行岩屑定性荧光录井时,该钻井液在岩屑表面形成的油膜会造成假油气荧光显示,使得荧光录井的结果不准确,对发现和评价油层造成了极大不利影响。通过钻井现场开展的大量实验和分析实际应用结果,明确了合成基钻井液条件下含油岩屑判断标准,总结了合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井法。该方法可用于同类型钻井液条件下的岩屑定性荧光录井,并对其结果分析具有一定的指导意义。关键词:合成基钻井液;含油岩屑判断标准;岩屑定性荧光录井;永进油田中图分类号:T E 1 4 2 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 6-7 9 8 1(2 0 2 3)0 4-0 1 1 7-0 41 引言合成基钻井液因具有保持井壁的稳定1,储层保护效果好1,可减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响2等优点被广泛应用于永进油田深层低渗透油藏的钻井工程中。但该类型钻井液在实际使用中为降低成本,采用了钻井液老浆混入新浆重复再利用的技术3。导致合成基钻井液在岩屑表面形成的油膜会造成假油气荧光显示,从而极大地干扰岩屑定性荧光录井分析4,使得录井工作人员无法准确识别含油岩屑,造成该荧光录井方法结果失真。为了解决永进油田合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井中实际存在的上述难题,通过在钻井作业现场开展的大量实验,采用一系列措施成功解决了该荧光录井难题,并总结为合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井法。运用该方法可有效识别含油岩屑,为发现和评价油层提供部分可靠依据。2 研究思路合成基钻井液在配伍中加入了多种强荧光类添加剂5,造成传统岩屑定性荧光录井的结果不准确,因此,在荧光录井前需要对现场捞取的岩屑样本进行三次清洗,力求洗净岩屑表面的合成基钻井液油膜。具体清洗步骤如下:使用合成基钻井液的基础油对岩屑样本进行“一次”清洗;使用自配清洗液对样本进行“二次”清洗;使用四氯化碳(氯仿)溶液进行“三次”清洗。经过上述三道清洗步骤后,岩屑表面9 0%9 5%的钻井液油膜被有效清洗掉。即使对岩屑样本进行了多次清洗,岩屑表面依然会残留5%1 0%的钻井液油膜,这些残留的油膜仍会造成荧光录井结果不准确。针对上述问题需要进一步采取以下措施:为了提高荧光滴照结果在此情况下的准确性,新增了若干操作步骤;分析时参考合成基钻井液与油气荧光显示之间的荧光颜色及产状差别;在整个荧光录井过程中,配合使用双目显微镜来确定岩屑的岩性及含油性,以便防止误判岩屑的油气显示;结合气测值判断。通过运用上述综合方法可精准识别含油岩屑,提高了合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井结果的准确性,使其成为发现和评价油层的可靠依据之一。荧光直照和荧光滴照具有在钻井作业现场快速识别含油岩屑的优点,但合成基钻井液对岩屑造成的污染导致岩屑荧光直照的结果不准确,参考意义不大,因此,为了能在钻井作业现场快速识别含711 2 0 2 3年第4期内蒙古石油化工油岩屑,采用荧光滴照方法并对其方法进行改进,使其适用于合成基钻井液条件下应用。因为在钻井作业现场进行的大量实验中所使用岩屑样本的岩性种类繁多,以最具代表性的两种岩屑样本(粉砂质泥岩、粉砂岩)为例,展开合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井法的介绍。需要注意的是,当合成基钻井液密度达到1.8 8 g/c m3以上时岩屑定性荧光录井失效,造成这个问题的主要原因为:钻井液密度过高使得岩屑被钻井液过度浸染,导致荧光级别含油岩屑无法判明;气测值过低导致无法综合判断含油气丰度。3 钻井作业现场实验3.1 改进后的岩屑荧光滴照先将经过上述三道清洗步骤后的合成基钻井液岩屑样本放在3 54 0温度下烘干1 2 0分钟。适宜的温度范围和时间,既可以蒸发掉岩屑表面部分残留的钻井液油膜,又可以防止岩屑中油气被蒸发散失。再将烘干处理过的岩屑样本放在滤纸上使用双目显微镜判断岩性,这一步骤可以识别非储层岩屑(如泥岩)、降低误判油气显示的可能性。然后,向已确定岩性的岩屑样本滴加56遍四氯化碳溶液,每遍滴加12滴,这一步骤可以基本清洗掉岩屑表面残留的钻井液油膜并将其内部的油气萃取出来;每滴加1遍四氯化碳溶液待其挥发后,将岩屑样本放在紫外线灯下照射,观察岩屑样本周围荧光扩散边的变化情况。经过数次滴加四氯化碳溶液后,岩屑样本周围荧光扩散边会发生明显变化,按照荧光扩散边的变化情况可以判断岩屑样本是否具有油气荧光显示。具有油气荧光显示的岩屑样本,结合气测值及其荧光扩散边颜色和产状可以粗略判断岩屑的含油级别。为了使实验结果更加精准、可靠,实验中将合成基钻井液滴加在滤纸上进行了紫外线照射,并观察其荧光特征以此作为实验空白对比项(图1)。图1 合成基钻井液荧光特征 粉砂质泥岩:该岩屑样本一般情况下为非储层,向其滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边的颜色及产状表现为从中心褐色向周围渐变为褐黄色并在外围形成不规则的暗黄色光圈(图2),与合成基钻井液的荧光特征相同;经多次向其滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边逐渐消失(图2)。综上所述,该岩屑样本具有假油气荧光显示(为岩屑表面残留的钻井液造成),并且岩屑表面残留的钻井液油膜已被基本洗净。图2 粉砂质泥岩经多次滴加四氯化碳(氯仿)溶液后结果 粉砂岩:该岩屑样本为储层,本文以高、低两种气测值的粉砂岩为例进行实验。粉砂岩(高气测值):向该岩屑样本滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边的颜色及产状与合成基钻井液荧光特征相同;经多次向其滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边的颜色及产状逐渐转变为亮黄色溪流状(图3)。通过使用双目显微镜观察,发现该样本已显露出岩石本身的颜色并且含油(图4)。综上所述,该岩屑表面残留的钻井液油膜已被基本洗净,并且其内部油气也被萃取出来形成了油气荧光显示,结合气测值可粗略判定岩屑含油级别为油斑。粉砂岩(低气测值):向该岩屑样本滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边的颜色及产状与合成基钻井液荧光特征相同;经多次向其滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边逐渐消失(图5)。通过使用双目显微镜观察,发现该样本已显露出岩石本身的颜色并且表面未见含油(图6)。综上所述,该岩屑样本具有假油气荧光显示(为岩屑表面残留和浸染到其内部的钻井液造成),并且岩屑表面残留的钻井液油膜已被基本洗净。将上述处理后的三份岩屑样本碾碎,并分别均匀铺平在滤纸上,然后分别滴加12滴四氯化碳(氯仿)溶液,待四氯化碳(氯仿)溶液挥发后将三份样本放在紫外线灯下照射,观察岩屑周围有无荧光扩散边,无荧光扩散边则为无油气显示,若有荧光811 内蒙古石油化工2 0 2 3年第4期 扩散边则结合气测值并根据该扩散边的颜色及产状判断岩屑的含油级别。粉砂质泥岩:在紫外线灯照射下岩屑样本周围无荧光扩散边(图7),综合上述实验结果可以判定该岩屑样品不含油。图3 粉砂岩(高气测值)经多次滴加四氯化碳(氯仿)溶液后结果图4 粉砂岩(高气测值)双目显微镜下成像图5 粉砂岩(低气测值)经多次滴加四氯化碳(氯仿)溶液后结果图6 粉砂岩(低气测值)双目显微镜下成像图7 粉砂质泥岩碾碎后荧光滴照结果 粉砂岩:粉砂岩(高气测值):在紫外线灯照射下岩屑样本周围有荧光扩散边,并且该扩散边的颜色及产状为亮黄色溪流状(图8)。综合上述实验结果可以判定该岩屑样品含油且含油级别为油斑。图8 粉砂岩(高气测值)碾碎后荧光滴照结果 粉砂岩(低气测值):在紫外线灯照射下岩屑样本周围无荧光扩散边(图9),综合上述实验结果可以判定该岩屑样品不含油。图9 粉砂岩(低气测值)碾碎后荧光滴照结果3.2 含油岩屑判断标准通过在永进油田钻井作业现场开展的大量合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井实验以及分析实验结果,总结归纳了合成基钻井液条件下含油岩屑的判断标准。911 2 0 2 3年第4期张德尧等 合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井法 以永进油田为例3.2.1 不含油岩屑:向低气测值的岩屑样本滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边的颜色及产状与合成基钻井液荧光特征相同;经多次向其滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边逐渐消失。该岩屑周围的荧光扩散边为钻井液污染所造成的假油气荧光显示,并且碾碎滴照后岩屑周围也无荧光扩散边。3.2.2 含油岩屑:向高气测值的岩屑样本滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边的颜色及产状与合成基钻井液荧光特征相同;经多次向其滴加四氯化碳(氯仿)溶液后,岩屑周围荧光扩散边的颜色及产状逐渐转变为亮黄色溪流状(或淡黄色光晕状或黄色散射状),并且碾碎滴照后岩屑周围荧光扩散边颜色及产状与碾碎前类似。结合气测值并根据岩屑周围荧光扩散边颜色及产状可以定性判断岩屑含油级别,淡黄色光晕状为荧光级别(图1 0),黄色散射状为油迹级别(图1 1),亮黄色溪流状为油斑级别(图8)。图1 0 荧光级别图1 1 油迹级别 根据上述判断标准,可以有效识别岩屑样本的真假油气荧光显示,并且准确判定出含油岩屑以及岩屑含油级别。4 现场应用效果通过大量的现场实验论证以及结论分析,归纳总结了合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井法。该荧光录井方法已经在永进油田多口井的录井工作中实际应用。从现场应用的效果来看,该荧光录井方法的结果准确,可以帮助现场录井工作人员快速、精准判定含油岩屑以及确定岩屑含油级别,为发现和评价油层提供了部分可靠依据;同时该荧光录井方法具有判定标准简洁、实用,并且方便在钻井作业现场操作等优点。5 结论5.1 合成基钻井液在岩屑表面形成的油膜会造成假油气荧光显示,极大的干扰传统岩屑定性荧光录井分析,使得录井工作人员无法准确识别含油岩屑,造成该荧光录井方法结果失真。5.2 通过在永进油田钻井作业现场的大量实验论证以及结论分析,运用“去伪存真”的方法,首创了合成基钻井液条件下岩屑定性荧光录井法。借助该荧光录井方法可以快速、精准判定含油岩屑以及确定岩屑含油级别,为发现和评价油层提供了部分可靠依据;同时该荧光录井方法具有判定标准简洁、实用并且方便在钻井作业现场操作等优点,成功解决了永进油田钻井作业现场存在的一项录井难题。参考文献1 万绪新,张海青,沈丽,等.合成基钻井液技术研究与应用J.钻井液与完井液,2 0 1 4,3 1(4):2 6-2 9.2 吴胜和,蔡正旗,施尚明.油矿地质学M.北京:石油工业出版社,2 0 1 1.3 龚 伟.永进3区块合成基钻井液重复再利用技术J.现代工业经济和信息化,2 0 2 2,2 1 4(4):3 3 2-3 3 4.4 李怀军,罗宏斌,郁 莹,等.准噶尔盆地南缘区块油基钻井液条件下录井技术的选取J.录井工程,2 0 2 2,3 3(1):3 8-4 5.5 孙荣华.全油合成基钻井液在永3 侧平井的应用J.钻采工艺,2 0 2 2,4 2(4):9 7-1 0 0.021 内蒙古石油化工2 0 2 3年第4期