隨鉆測井概論鉆孔環(huán)境

1、鉆 孔 環(huán) 境21-Nov-2011鉆孔環(huán)境我們將考慮井眼環(huán)境，鉆孔、環(huán)空和地層受到鉆井液滲透的影響在測井解釋之前，傳感器與非滲透巖層之間的任何物理屏障都必須解釋重點論述-鉆井液性能-地層性質(zhì) -地層/鉆孔壓差1徑向鉆孔剖面重點 LWD傳感器不會先單獨測量未受影響的地層。無論什么介質(zhì)介于傳感器到非滲透層之間都會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響2鉆井液性質(zhì)在鉆井的時候鉆井液有以下重要功能-清洗孔徑（帶出巖屑）-固體懸浮(gel strength, PV/YP)-鉆頭液壓（避免鉆頭出現(xiàn)故障和帶出碎屑）-潤滑（降低扭力和拖拽力）-控制地層破壞（油基泥漿和液體流失）-穩(wěn)定井眼（控制地層壓力，防止鉆孔崩塌，抑制頁巖膨

2、脹）-給鉆具降溫3鉆井液性質(zhì)4鉆井液同樣會產(chǎn)生負面影響-當泥漿密度增大時會降低鉆速。-如果泥漿粘度過高會引起實時數(shù)據(jù)傳輸問題-能引起不可挽回的地層破壞-成本高-油基泥漿需要小心控制和碎屑回收處理-滲透液進入到滲透層的孔隙中（在欠平衡情況下）使鉆井解釋更加困難和復雜。-使一些測井工具無法使用或失效（油基泥漿，飽和鹽泥漿）能嚴重的改變傳感器反應（鉆井液處理劑 ）地層性質(zhì)地層的物理構(gòu)造會影響傳感器反應-我們必須考慮的一些性質(zhì)-地層孔隙度-巖層滲透性-孔隙流體飽和度和密度-巖性-地層厚度 -泥質(zhì)含量 5地層孔隙度 總孔隙度是巖石樣品中所有孔隙空間體積與該巖樣總體積的比值例如總孔隙度為25% ，意味著每

3、立方英尺地層有立方英尺的有效空間分散在各處 (海綿是一個很好的比喻)如果相同尺寸的顆粒完美的堆疊在一起的話最大理論孔隙度為48%（完美的排列，立方堆積）孔隙是地層流體的最終存儲空間（天然氣、石油、水）地層孔隙度有效空隙度是巖石中互相連通的孔隙的體積與巖石總體積之比。只有與其它空隙鏈接的空隙才能累積石油有效孔隙度取決于巖石顆粒如何沉積、凝固以及之后的成巖變化7地層滲透率地層滲透率是測量液體有多容易通過鏈接的地層空隙的滲透率大小是由空隙開口的大小，流體的粘稠度，壓力對流體的作用共同決定的。根據(jù)定義, 1cp粘性流體在1 atm的壓差下通過截面積為1平方厘米長為1cm的巖心樣品，當流量為1cc /s

4、時，其滲透率為1vm2滲透率指示出在生產(chǎn)期間流體在地層中潛在的移動性8地層滲透率滲透率的基本單位是達西,1/1000的達西是一毫達西 (md)一般砂巖的滲透率在0.01md到10000md之間作為比較，一根粉筆的滲透率是1md1 md差1-10 md良10-100 md好100-1000 md非常好地層滲透率雖然密切相關,但是有效孔隙度和滲透率可不是一回事。不同的毛細現(xiàn)象，流體附著巖石顆粒的能力，可能使一個給定的巖石的滲透率相對氣體較高、水較低、粘性油類則近乎為零。滲透率會隨流動方向改變一個方向的空隙鏈接可能比另一個方向更少更窄或者具有更少的同向排列。10地層滲透率11液體積聚大多數(shù)油藏都是含

5、水的,這意味著巖石顆粒以前是注滿水的(沉積在海洋環(huán)境中)由于原生水和巖石顆粒表面之間存在強大的引力，所有的儲層都會包含一些被束縛的水分 (束縛水)任何碳氫化合物的存在都是可動水被替換的結(jié)果大多數(shù)油田有50 - 80%的最大含油飽和度飽和度超過80%，生產(chǎn)出來的石油含水量就非常小了飽和度低于10%的石油是不可回收的孔隙流體飽和度和密度所有可用的孔隙空間總是會充滿流體總是會有水在孔隙空間呈現(xiàn)氣、油、水的飽和度總和是100 (Sg + So + Sw = 100%)-這就是說總的流體飽和度永遠是100%的（與孔隙度或地層的類型無關）孔隙流體飽和度和密度若氣、油、水存在于地層中他們會按密度分配天然氣在

6、最上層然后是石油最下面是水充填在地層空隙里的流體不同會使LWD傳感器做出明顯不同的回應。14地層厚度當陣型床的厚度薄于傳感器的豎直析像力時，由于周圍肩床的影響，傳感器就不能反映出真實的地層值15泥質(zhì)含量16粘土可以以三種不同的方式分布在沙層里。分散、層狀、具體結(jié)構(gòu)無論如何分布，不同粘土類型都有影響LWD傳感器反應的特性。泥質(zhì)含量的計算是糾正LWD數(shù)據(jù)的關鍵壓差鉆孔和地層之間的壓差會對傳感器響應造成很大的影響有兩種情況需要考慮:-過平衡的-欠平衡的過平衡情況當?shù)撞裤@孔循環(huán)壓力大于地層壓力時會出現(xiàn)過平衡情況盡管這種情況被認為是一種安全的鉆井模式，但是還是會產(chǎn)生以下不良影響-鉆井液侵入地層-終端鉆井液流失-鉆桿由于壓差卡鉆-鉆井滲透率低-昂貴的鉆井液系統(tǒng)-昂貴的且無效的刺激常規(guī)的過平衡鉆井過平衡用于井控濾餅用于鉆井液流失為巖石兼容性設計的鉆井液鉆井之后的處理套管和水泥穿孔和增產(chǎn)欠平衡情況欠平衡鉆井通過減少底部鉆孔循環(huán)壓力使壓力低于或等于地層壓力可以減少或消除一些過平衡鉆井中的問題。欠平衡鉆井具有以下優(yōu)勢: -在鉆井操作期間可以控制儲層流體和氣體的流入-可以控制鉆井情況，精確分離和測量回收的鉆井液和生產(chǎn)的液體和氣體-穿透率較高-延長鉆頭使用壽命-消除壓差卡