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文檔簡介
1、 編寫本材料的初衷 為了貫徹國家保護環(huán)境、推行低碳經(jīng)濟的國策,為進一步發(fā)展浙江的旅游療養(yǎng)事業(yè),我省近幾年明顯加快了地?zé)豳Y源勘查工作的速度。許多地區(qū)和部門施工了一些的地?zé)峥辈炀?。我省正處在取得更多、更大發(fā)現(xiàn)的前夜,但從全國范圍來說在地?zé)豳Y源勘探開發(fā)方面浙江卻處在倒數(shù)前三名之內(nèi)。 目前我省的地?zé)徙@井,特別是大口徑的深井,基本依靠省外的施工隊伍。在市場經(jīng)濟條件下,施工隊伍的素質(zhì)參差不齊。有不少本身不具資質(zhì)的鉆井隊因掛靠在具資質(zhì)的單位而中標(biāo)施工,而具資質(zhì)的單位又很少對其進行管理。因此,業(yè)主及被委托的項目負責(zé)單位,派出監(jiān)理人員實施現(xiàn)場監(jiān)督顯得十分重要。 此材料是為了監(jiān)理人員的實際需要而編制的。由于地?zé)岢?/p>
2、井涉及的方面很多,因此,內(nèi)容顯得比較繁雜,但深度不夠。由于需要從事這一工作的年青人,以往對這方面的接觸較少,為了能用較短的時間初步掌握多方面的知識,也只能這樣。希望這份材料對大家有所幫助。主要內(nèi)容 一、地?zé)徙@井的類型一、地?zé)徙@井的類型 二、地?zé)徙@井工作的基礎(chǔ)知識二、地?zé)徙@井工作的基礎(chǔ)知識 三、常用的地質(zhì)錄井方法三、常用的地質(zhì)錄井方法 四、熱儲層段的判別四、熱儲層段的判別 五、地?zé)峋某删ㄍ昃┓椒ㄎ?、地?zé)峋某删ㄍ昃┓椒?六、洗井和抽水試驗六、洗井和抽水試驗 地?zé)徙@井的類型 地?zé)徙@井主要有四種類型:地?zé)徙@井主要有四種類型: 一、地質(zhì)探井:主要用于了解勘探區(qū)有關(guān)地層剖面結(jié)構(gòu)、厚度,埋藏一、
3、地質(zhì)探井:主要用于了解勘探區(qū)有關(guān)地層剖面結(jié)構(gòu)、厚度,埋藏深度,以及斷裂構(gòu)造等情況。多用于基本地質(zhì)情況不明,勘探風(fēng)險很大深度,以及斷裂構(gòu)造等情況。多用于基本地質(zhì)情況不明,勘探風(fēng)險很大的地區(qū)。通常采用井徑較小的取心鉆進,但最好也能進行簡單的抽水試的地區(qū)。通常采用井徑較小的取心鉆進,但最好也能進行簡單的抽水試驗。驗。 二、探采結(jié)合井:通過地球物理勘探、資料收集和綜合分析,認為勘二、探采結(jié)合井:通過地球物理勘探、資料收集和綜合分析,認為勘探區(qū)具有地下熱儲的形成條件,但還有某些重要資料有待查明,多布置探區(qū)具有地下熱儲的形成條件,但還有某些重要資料有待查明,多布置鉆采結(jié)合井。是目前我省地?zé)峥辈熘凶疃嗖捎玫?/p>
4、一種鉆井類型。井徑要鉆采結(jié)合井。是目前我省地?zé)峥辈熘凶疃嗖捎玫囊环N鉆井類型。井徑要求較大,表層套管部分,應(yīng)滿足下放潛水泵對泵室的要求。根據(jù)所存在求較大,表層套管部分,應(yīng)滿足下放潛水泵對泵室的要求。根據(jù)所存在的地質(zhì)問題,可分段取少量巖心。的地質(zhì)問題,可分段取少量巖心。 三、開采井(生產(chǎn)井):當(dāng)一個地區(qū)已發(fā)現(xiàn)了地?zé)崽?,并且控制了其三、開采井(生產(chǎn)井):當(dāng)一個地區(qū)已發(fā)現(xiàn)了地?zé)崽?,并且控制了其范圍,在地?zé)崽锓秶鷥?nèi)按照合理的井距,以開采地?zé)豳Y源為目的的鉆井。范圍,在地?zé)崽锓秶鷥?nèi)按照合理的井距,以開采地?zé)豳Y源為目的的鉆井。由于熱儲層的位置等都比較明確,因此,對錄井工作的要求低,不需要由于熱儲層的位置等都比
5、較明確,因此,對錄井工作的要求低,不需要取心。取心。 四、回灌井(注水井):隨著地?zé)崽锏拈_發(fā),產(chǎn)水層的水位會逐漸下四、回灌井(注水井):隨著地?zé)崽锏拈_發(fā),產(chǎn)水層的水位會逐漸下降。如果水位嚴(yán)重下降,則會對地?zé)崽锏拈_發(fā)帶來威脅,特別是熱儲層降。如果水位嚴(yán)重下降,則會對地?zé)崽锏拈_發(fā)帶來威脅,特別是熱儲層為封存水或開采量明顯大于自然補給量的地?zé)崽?。因此,需要打注水井為封存水或開采量明顯大于自然補給量的地?zé)崽铩R虼?,需要打注水井將水回灌到熱儲層中,以保持熱儲層的能量和水位,使地?zé)崽锬軌蜷L期將水回灌到熱儲層中,以保持熱儲層的能量和水位,使地?zé)崽锬軌蜷L期穩(wěn)產(chǎn)。穩(wěn)產(chǎn)。 用于淺部探井的立軸式取心鉆機 用于淺部探
6、井的立軸式取心鉆機 立軸式取心鉆機主要用于金屬、非金屬、煤炭等固體礦產(chǎn)的勘立軸式取心鉆機主要用于金屬、非金屬、煤炭等固體礦產(chǎn)的勘探和淺部的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘察。也有用于地?zé)豳Y源勘察探和淺部的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘察。也有用于地?zé)豳Y源勘察的。的。 其優(yōu)點是全部取芯,對地下情況的觀察比較直觀。但地?zé)峋钠鋬?yōu)點是全部取芯,對地下情況的觀察比較直觀。但地?zé)峋纳疃纫话爿^大,對成井所要求的井徑也比較大,而立軸式取心深度一般較大,對成井所要求的井徑也比較大,而立軸式取心鉆機由于動力小、泥漿泵的排量小,一般難以滿足地?zé)峥辈斓你@機由于動力小、泥漿泵的排量小,一般難以滿足地?zé)峥辈斓囊蟆1M管有的取心鉆機也可打千
7、米深甚至更深的鉆井,但基要求。盡管有的取心鉆機也可打千米深甚至更深的鉆井,但基本上都依靠擴孔,且需多次換徑,使井身結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。因此,本上都依靠擴孔,且需多次換徑,使井身結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。因此,專業(yè)的地?zé)峥辈焓┕り犖槠毡椴捎檬豌@機或水源鉆機。打同專業(yè)的地?zé)峥辈焓┕り犖槠毡椴捎檬豌@機或水源鉆機。打同樣井深的水源鉆機與石油鉆機相比,其動力、泥漿泵的排量等樣井深的水源鉆機與石油鉆機相比,其動力、泥漿泵的排量等要小一些,相對輕便,成本較低,相應(yīng)的安全余量也低一些。要小一些,相對輕便,成本較低,相應(yīng)的安全余量也低一些。 二、地?zé)徙@井工作的基礎(chǔ)知識 地?zé)徙@井多采用石油鉆機或水源鉆機 二、地?zé)徙@井工作的基礎(chǔ)知識
8、 鉆機包擴三大系統(tǒng)鉆機包擴三大系統(tǒng)( (提升系提升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng))。統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng))。 主要設(shè)備有八大件(天車、主要設(shè)備有八大件(天車、游動滑車、大鉤、水龍頭、游動滑車、大鉤、水龍頭、轉(zhuǎn)盤、絞車、泥漿泵、井架)轉(zhuǎn)盤、絞車、泥漿泵、井架) 鉆機及井場布置 地?zé)徙@井對場地的要求 地?zé)徙@井對場地的要求相對較高,所需的面積較大,除了其鉆井設(shè)備相對較大,鉆機前面需放置鉆桿、鉆鋌、套管,以及停放測井車輛之外,主要是泥漿池、備用泥漿池和泥漿循環(huán)和凈化系統(tǒng)占用了較大面積。由于地?zé)徙@井基本上采用不取心鉆進,上返的巖屑很多。為了盡可能減少泥漿對熱儲層的污染侵害,以及提高鉆井速度,對泥漿凈化的要求
9、較高,一般采用三級凈化,泥漿循環(huán)系統(tǒng)的長度要求不少于15米。此外,還要有值班房、堆放配置泥漿用的粘土、化學(xué)藥劑,固井用水泥的位置等。對場地所需的具體面積,依鉆機的類型、是否使用柴油發(fā)電機等有所不同,一般需要4050米左右的場地,但在城市中打井受到實際可用場地的限制,也可以適當(dāng)壓縮,具體要求可以和鉆井隊協(xié)商。 鉆機所在的位置對地面需要硬化,硬化不佳 地面下沉容易出現(xiàn)井斜。此外,還要考慮排污、盡可能減少環(huán)境噪聲對居民的影響以及供電、設(shè)備進出的道路和橋梁等問題。 地?zé)徙@井常用的鉆機類型 要根據(jù)預(yù)定的鉆井深度,合理選擇鉆機類型。選擇的鉆機過大,會增加成本,過小,則可能達不到預(yù)定的目標(biāo)。在打探采結(jié)合井時
10、,由于地下情況尚不很清楚,應(yīng)適當(dāng)留有余地,以便必要時加大鉆井深度。 根據(jù)我省目前地?zé)峥辈斓纳疃榷鄶?shù)在2000-3000米,可采用的鉆機類型主要有三個系列,即TSJ系列、GZ系列、ZJ系列。如TSJ-2000型、TSJ-2600型、 TSJ-3000型, GZ-2000型、 GZ-2600型、GZ-3000型,ZJ20-135J型、ZJ20-170J型等。TSJ-2000型鉆機使用89mm鉆桿時,其最大鉆井深度為2000米。而GZ-2000型為加重2000型鉆機。在使用89mm(3.5)鉆桿時,其最大鉆井深度可達2600米。GZ-2600型使用89mm鉆桿時,最大鉆井深度可達3000米。ZJ系列
11、的鉆機,為國產(chǎn)的石油鉆機。其中較小的 ZJ20-135J型使用127mm (5)鉆桿鉆井深度可達2000米、ZJ20-170J型使用127mm鉆桿鉆井深度可達2500米。 鉆機類型與泥漿泵、井架等并不是固定配套的,可以根據(jù)需要選配。 鉆柱的連接 鉆柱的連接 鉆柱自上而下為方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、鉆頭及其間的接頭。 方鉆桿系在鉆柱的最上方,上連水龍頭;下連鉆桿的方形鉆桿。由轉(zhuǎn)盤、方補心通過方鉆桿帶動整個鉆柱旋轉(zhuǎn)并向下鉆進。一般長度為13-14.5米,比普通鉆桿長2-3米。 鉆桿長8-12米,最常見的是9米多。直徑有31/2英寸(89mm)、4英寸、 41/2英寸、 5英寸(127mm)、51/2英寸
12、。地?zé)峥辈熘谐S玫你@桿直徑為89mm、114mm、127mm。 鉆鋌主要安裝在鉆柱的最下部。主要特點是壁厚大,相當(dāng)于鉆桿壁厚的4-6倍。具有較大的重力和剛度。在鉆井過程中給鉆頭施加壓力。減輕鉆頭的震動、擺動和跳動。使鉆頭平穩(wěn)工作,控制井斜。其長度為9150mm或9450mm,直徑有104.8-279.4mm等多種規(guī)格。 鉆頭有牙輪鉆頭、刮刀鉆頭、合金鉆頭、金剛石鉆頭、PDC鉆頭、取心鉆頭、擴孔鉆頭等。 鉆具 主要由方鉆桿、鉆桿、鉆鋌和鉆頭組成 鉆頭 地?zé)徙@井施工最常用的鉆頭是牙輪鉆頭,特別是三牙輪鉆頭。它在旋轉(zhuǎn)時具有沖擊、壓碎和剪切破碎巖石的能力。牙輪鉆頭按牙齒的類型分為銑齒(鋼齒)牙輪鉆頭和
13、鑲齒(在牙輪上鑲有硬質(zhì)合金)牙輪鉆頭。在鉆軟地層時應(yīng)選擇長齒和齒數(shù)少的鋼齒或鑲齒鉆頭,以充分發(fā)揮鉆頭的剪切破壞能力。隨著巖石硬度增大,牙齒應(yīng)相應(yīng)減短或加密,以加強其沖擊、研磨、壓碎能力。在軟硬交替的地層,應(yīng)選擇適應(yīng)這套地層中較硬巖石的鉆頭類型。 刮刀鉆頭適合于松軟地層。 金剛石鉆頭適合于堅硬地層,能長時間高速運轉(zhuǎn),但對地層選擇性強。 PDC鉆頭即聚晶金剛石切削鉆頭,與牙輪鉆頭相比,具有機械鉆速高、壽命長、井壁規(guī)則、防斜、糾斜以及便于泥漿攜帶巖屑的特點。鉆井時效可提高30-50%。但巖屑細小,砂巖和泥巖的鉆時差別不明顯,給錄井工作帶來一些困難。 提升系統(tǒng) 提升系統(tǒng) 提升系統(tǒng)包括井架、天車、游動滑
14、車、大鉤、吊環(huán)、吊卡、絞車等。 井架(鉆塔)主要有四角型和A型兩種。2000-3000井深的地?zé)峥辈於嗖捎?7米高的井架,采用ZJ型鉆機多用35米高的井架。 天車固定在天車臺上,它的滑輪與游動滑車通過鋼絲繩相連。 游動滑車隨鉆具的上下而活動。 大鉤主要用來懸掛水龍頭及提下鉆具、套管。 吊環(huán)用于提升吊卡 吊卡用于起下鉆時,提升和下放鉆具,并使鉆具坐于轉(zhuǎn)盤上,鉆進時用于接單根。 絞車通過鋼絲繩與天車、游動滑車、大鉤、吊環(huán)、吊卡等用于提升和下放鉆具、套管等。 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤、方補心、卡瓦等 轉(zhuǎn)盤是由動力機(電動機、柴油機)帶動使之產(chǎn)生水平旋轉(zhuǎn)的的機械。 方補心是通過與轉(zhuǎn)盤的配合
15、,驅(qū)動方鉆桿。 卡瓦是在鉆井過程中用來卡住并懸持井中鉆柱的工具。按用途分有鉆桿卡瓦、鉆鋌卡瓦、套管卡瓦等;由卡瓦體的數(shù)量來分有三片式、四片式和貼片式等類型。 吊鉗:分內(nèi)鉗和外鉗。工作時相互協(xié)作,主要用于起下鉆和下套管作業(yè)時,卸鉆具絲扣及緊扣。通常要用拉鉆機的貓頭繩幫助吊鉗卸緊扣。 泥漿循環(huán)系統(tǒng) 泥漿循環(huán)系統(tǒng) 泥漿循環(huán)系統(tǒng)由泥漿池、泥漿泵、水龍頭、震動篩、泥漿槽、除砂器、管線等組成。 泥漿池用來儲存泥漿,除主泥漿池外,還有備用泥漿池。 泥漿泵的作用主要是維持泥漿循環(huán)。通過鉆柱將泥漿送至井底,再將鉆頭所破碎的巖石碎屑由泥漿攜帶,通過井壁與鉆柱之間的環(huán)形空間送至地表。泥漿泵的型號很多,常用的有3NB
16、-350型、BW-1200型、TBW-1200型、BW-600/60型等。泵的大小主要與輸入的功率有關(guān),一個泵配有不同直徑的缸套,加大缸套的直徑可增加排量,但相應(yīng)降低了其壓力。 水龍頭是將由泥漿泵經(jīng)高壓管線和水龍帶傳送過來的泥漿注入鉆柱的工具。水龍頭連接在方鉆桿上,在鉆進時隨方鉆桿的上下而移動,但不隨方鉆桿旋轉(zhuǎn)。 泥漿循環(huán)系統(tǒng) 震動篩:泥漿自井口中返出,經(jīng)雙層震動篩(上層40目,下層60目)處理后流入泥漿罐,再由砂泵從罐中泵入清潔器(除砂器和除泥器)。經(jīng)過震動篩隨泥漿上返的較大巖屑被篩離出來,堆落在震動篩的前面。巖屑錄井就在震動篩處取砂樣。 除砂器和除泥器:泥漿經(jīng)過震動篩,一般只能清除全部固相
17、量的25%左右,74m以下的細顆粒仍留在泥漿中,對鉆井速度等的影響仍很大。泥漿一般要經(jīng)過三級凈化。即還需要經(jīng)過除砂器和除泥器的進一步凈化。兩者的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。都是由水力旋流器和目數(shù)更高的小震動篩組成。水力旋流器是一個錐形的圓筒,是利用顆粒所受離心力的大小進行分離。 地?zé)徙@井一般較深,提下鉆一次,耗地?zé)徙@井一般較深,提下鉆一次,耗時較多,因此,取芯很少,而是采用時較多,因此,取芯很少,而是采用一系列的地質(zhì)錄井和測井方法來了解一系列的地質(zhì)錄井和測井方法來了解地下地質(zhì)情況,建立地層巖性剖面。地下地質(zhì)情況,建立地層巖性剖面。 所謂所謂錄井錄井就是在鉆井過程中,采用各就是在鉆井過程中,采用各種
18、方法隨時記錄各種相關(guān)的信息。它種方法隨時記錄各種相關(guān)的信息。它是最及時、最直接獲取地質(zhì)資料的重是最及時、最直接獲取地質(zhì)資料的重要手段。同時也為安全鉆井實施了實要手段。同時也為安全鉆井實施了實時監(jiān)測。在地?zé)峥辈熘胁捎玫匿浘r監(jiān)測。在地?zé)峥辈熘胁捎玫匿浘ぷ髦饕校鹤髦饕校簬r屑錄井、鉆時錄井、泥巖屑錄井、鉆時錄井、泥漿錄井和井溫錄井漿錄井和井溫錄井。 既然錄井是記錄各種信息隨井深的變既然錄井是記錄各種信息隨井深的變化,首先要明確,井深是從鉆臺上轉(zhuǎn)化,首先要明確,井深是從鉆臺上轉(zhuǎn)盤的平面算起,轉(zhuǎn)盤平面高出地面的盤的平面算起,轉(zhuǎn)盤平面高出地面的高度,通常稱為補心高。高度,通常稱為補心高。三、三、
19、常用的地質(zhì)錄井方法常用的地質(zhì)錄井方法 巖屑錄井巖屑錄井 巖屑錄井:在鉆井過程中,地質(zhì)人員按照一定的采樣間隔和遲到時間,連續(xù)收集和觀察巖屑(砂樣)并恢復(fù)地下地質(zhì)剖面的過程,稱為巖屑錄井。 巖屑在震動篩處撈取,砂樣盆放在震動篩前,巖屑沿篩布斜面落入盆內(nèi)。在取樣時間內(nèi)如巖屑過多,應(yīng)垂直切去一半巖屑拌勻,依此類推,不可只取上部的巖屑。巖屑應(yīng)用清水洗凈,晾曬干后裝袋保存,若挑樣數(shù)量應(yīng)不少于500克。同時將寫好井號、井深、編號的標(biāo)簽放入袋內(nèi)。 巖屑描述時要注意判別真假巖屑,所謂真巖屑是指所代表井深的巖屑,即新巖屑。其色調(diào)比較新鮮,棱角比較清楚。多次循環(huán)的老巖屑無棱角,欠新鮮。過大的巖屑可能是掉塊。描述時不
20、能打開一袋描述一袋,要大段攤開(至少10袋),宏觀細找。確定分層要遠看顏色,近查巖性。發(fā)現(xiàn)新巖屑要往上追索,確定最早出現(xiàn)的井深。 巖屑遲到時間的確定:鉆頭破碎井底的巖石形成巖屑,但巖屑被泥漿攜帶返回到地面震動篩處需要一定的時間,稱為遲到時間。撈取某一井深的巖屑并不是在鉆達這一井深的時間,而是需要加上相應(yīng)的遲到時間后才撈取。 常用的測定遲到時間的方法有理論計算法和實測法。 理論計算公式為T=V/Q=(D2-d2)H/4Q T為巖屑遲到時間,min; V為井內(nèi)環(huán)形空間容積,M3 Q為泥漿泵排量,m3/min; d為鉆桿的外徑,m D為鉆頭直徑,m; H為井深,m 實測法更為常用,其方法是選用與巖屑
21、大小、比重相似的物質(zhì)作指示劑,如染色的巖屑、紅磚塊、瓷塊等,在接單根時從井口投入鉆桿內(nèi),記下開泵時間。指示劑隨鉆井液經(jīng)鉆柱到井底,再從隨鉆井液返到井口震動篩處。記下第一片指示劑到達的時間,兩者之差即為循環(huán)周時間。巖屑遲到時間等于循環(huán)周時間減去巖屑下行時間。巖屑下行時間=(V1+V2)/Q V1為鉆桿內(nèi)容積;V2為鉆鋌內(nèi)容積;Q為泵排量。一般每隔100米井深需測一次遲到時間。巖屑錄井巖屑錄井 鉆時錄井 鉆時錄井即系統(tǒng)地記錄鉆時,并收集與其相關(guān)的各項數(shù)據(jù)、資料的過程。鉆時的定義是鉆進過程中每鉆單位厚度巖層所用的純鉆進時間,單位為min/m。常用的鉆時錄井間距有1m和0.5m兩種。 進行鉆時錄井須先
22、計算井深。井深的起始零點是轉(zhuǎn)盤的上平面。 井深=鉆具總長+方入 鉆具總長=鉆頭長度+接頭長度+鉆鋌長度+鉆桿長度,單位是m。 方入是指方鉆桿下入轉(zhuǎn)盤面的深度,單位是m。 上面所指的方入是指鉆頭接觸到井底時的方入,即“到底方入”,進行鉆時錄井時為了方便都是使用“整米方入”,即指井深為整數(shù)米的方入。 整米方入=整米井深-鉆具總長。 由于方入部分是在轉(zhuǎn)盤面以下,看不到,所以是用“方余”來計算“方入”。方入=方鉆桿的長度-方余。實際工作中是用粉筆在方鉆桿上畫上幾個臨時記號,分別對應(yīng)整米井深的方入。當(dāng)一個記號到達轉(zhuǎn)盤平面時,記下當(dāng)時的時間,待下一個記號到達轉(zhuǎn)盤平面時,再記下其時間,兩者的時間差即為鉆時。
23、 鉆時錄井 由于每根鉆桿的長度不同,每接一個單根,都需要重新計算整米方入,并在方鉆桿上重新畫上整米方入的記號。因加單根時的井深不是整數(shù)米,其前后兩部分的純鉆時間相加即為該深度的鉆時。 鉆時曲線圖的繪制:以井深為縱坐標(biāo),鉆時為橫坐標(biāo),標(biāo)定出不同井深的鉆時,以折線相連。 影響鉆時的因素較多,除我們所關(guān)心的巖石性質(zhì)之外,還受鉆頭類型與新舊程度、鉆井參數(shù)、泥漿液性能等因素的影響。所以在繪制的鉆時曲線旁還要有一欄備注,記下(可用符號或文字)接單根、起下鉆、換鉆頭時的井深,以便在解釋時綜合考慮各種因素的影響。 為了更好地判斷地下情況,可將另外一些信息也記錄在備注欄內(nèi),如跳鉆可能遇到礫巖層、放空可能遇到溶洞
24、等。 鉆時錄井 泥漿錄井 水熱型的地?zé)豳Y源是一種流體礦產(chǎn),泥漿錄井對發(fā)現(xiàn)和保護這種水熱型的地?zé)豳Y源是一種流體礦產(chǎn),泥漿錄井對發(fā)現(xiàn)和保護這種資源有重要價值。使用的泥漿性能不妥,不利于及時發(fā)現(xiàn)熱儲層,資源有重要價值。使用的泥漿性能不妥,不利于及時發(fā)現(xiàn)熱儲層,甚至使熱儲層受到污染而堵塞,導(dǎo)致不出水或使出水量減少。甚至使熱儲層受到污染而堵塞,導(dǎo)致不出水或使出水量減少。 泥漿錄井是指在鉆井過程中,每隔一定深度或時間,觀察、化驗?zāi)酀{錄井是指在鉆井過程中,每隔一定深度或時間,觀察、化驗并記錄返出井口泥漿的密度、粘度、失水量、泥并、含砂量及泥并記錄返出井口泥漿的密度、粘度、失水量、泥并、含砂量及泥漿漏失量、涌
25、出量等各項資料,并將這些資料填繪在柱狀圖上。漿漏失量、涌出量等各項資料,并將這些資料填繪在柱狀圖上。 為了盡量減少泥漿對熱儲層的侵害,應(yīng)盡可能采用低密度的泥漿為了盡量減少泥漿對熱儲層的侵害,應(yīng)盡可能采用低密度的泥漿甚至清水鉆進。一般的情況下,勘探地?zé)豳Y源不像勘探油氣資源甚至清水鉆進。一般的情況下,勘探地?zé)豳Y源不像勘探油氣資源那樣,存在井噴引起火災(zāi)的風(fēng)險,用低密度的泥漿鉆井是完全可那樣,存在井噴引起火災(zāi)的風(fēng)險,用低密度的泥漿鉆井是完全可行的,還可以提高鉆井速度。遇到巖石破碎垮塌井段必須采用較行的,還可以提高鉆井速度。遇到巖石破碎垮塌井段必須采用較大密度的泥漿護璧時,鉆穿后應(yīng)換回低密度泥漿,特別是
26、預(yù)測的大密度的泥漿護璧時,鉆穿后應(yīng)換回低密度泥漿,特別是預(yù)測的熱儲層段,要堅持使用低密度的泥漿。粘度要控制在熱儲層段,要堅持使用低密度的泥漿。粘度要控制在3030秒以下。秒以下。在施工設(shè)計中對采用的泥漿性能有具體要求,要嚴(yán)格執(zhí)行。在施工設(shè)計中對采用的泥漿性能有具體要求,要嚴(yán)格執(zhí)行。 泥漿錄井 注意觀察泥漿池面的變化,有無漏失或涌出現(xiàn)象,并記錄注意觀察泥漿池面的變化,有無漏失或涌出現(xiàn)象,并記錄其漏失量和涌出量。漏失層段一般都是含水層,有時是比其漏失量和涌出量。漏失層段一般都是含水層,有時是比涌水層更好的含水層。涌水層更好的含水層。 注意觀察泥漿粘度的變化,地層中出水量較大會使泥漿的注意觀察泥漿粘
27、度的變化,地層中出水量較大會使泥漿的粘度降低。如果地層中含有氣體(烴類氣體、氮氣、二氧粘度降低。如果地層中含有氣體(烴類氣體、氮氣、二氧化碳氣、氫氣、硫化氫氣等),會使泥漿的粘度上升化碳氣、氫氣、硫化氫氣等),會使泥漿的粘度上升 ,甚,甚至使泥漿成為豆腐腦狀。有的水層含有溶解氣,隨著返出至使泥漿成為豆腐腦狀。有的水層含有溶解氣,隨著返出地表,壓力降低,溶解氣自水中脫出,也可能造成氣侵,地表,壓力降低,溶解氣自水中脫出,也可能造成氣侵,使泥漿粘度上升。使泥漿粘度上升。 使泥漿能夠在井下循環(huán)的關(guān)鍵設(shè)備是泥漿泵。有多種型號、使泥漿能夠在井下循環(huán)的關(guān)鍵設(shè)備是泥漿泵。有多種型號、多項參數(shù)指標(biāo),最重要的指
28、標(biāo)一是多項參數(shù)指標(biāo),最重要的指標(biāo)一是壓力壓力,二是,二是排量排量。鉆的。鉆的井越深需要的壓力越大,鉆的井徑越大需要的排量越大。井越深需要的壓力越大,鉆的井徑越大需要的排量越大。排量過小,巖屑不能及時上返,井底的巖屑越聚越多,嚴(yán)排量過小,巖屑不能及時上返,井底的巖屑越聚越多,嚴(yán)重影響鉆井速度。通過對泥漿含砂量的測定,可以了解泥重影響鉆井速度。通過對泥漿含砂量的測定,可以了解泥漿的凈化程度。泥漿錄井對鉆井施工也有重要意義。漿的凈化程度。泥漿錄井對鉆井施工也有重要意義。 井溫錄井 井溫測井是指在鉆井過程中,每隔一定的井深或時間,在由井下返回的泥漿出口處,用溫度計測量并記錄溫度隨井深的變化情況。 泥漿
29、出口溫度的突然增高,通常意味著鉆遇熱水層。由于泥漿的護壁作用,一段時間后,在井壁形成泥并,封堵了熱儲層,使熱水不能繼續(xù)向井筒中流動,泥漿出口的溫度可以再次降低。 四、熱儲層段的判別 巖屑錄井、鉆時錄井、泥漿錄井、井溫錄井等都可為判別熱儲層段提供重要信息,但判別熱儲層段更大程度上是依靠測井資料。依據(jù)多條測井曲線的綜合分析,一般可以判別出熱儲層段的巖性、厚度、位置、層數(shù)以及熱儲層的相對優(yōu)劣。對選擇成井方法、確定篩管(過濾管)的位置有重要價值。 測井的方法有很多,每種方法中又有多種類型。就大類而言,常見的主要有電阻率、放射性、聲波、自然電位、井徑、井溫等。 電阻率測井包括不同電極距的梯度、電位視電阻
30、率測井,深淺側(cè)向測井,微電極測井、感應(yīng)測井等。它的原理是不同的巖石類型及其所含的流體性質(zhì)不同,其電阻率有明顯的差異。電阻率測井應(yīng)用的非常普遍,是劃分和對比地層、判定巖性以及與其他測井曲線相配合判別熱儲層的重要測井方法。 電阻率測井 電阻率測井因電極系的結(jié)構(gòu)和排列方式不同有多種類型,但其原理基本一致。我們只要掌握幾個基本要點,就可以進行一些初步的定性解釋。 碎屑巖中泥巖的電阻率最低,隨著粒度的加大,泥巖粉砂巖細砂巖粗砂巖礫巖,其電阻率值逐漸增大。 碳酸鹽巖、變質(zhì)巖的電阻率很高。 侵入巖、火山巖的電阻率較碳酸鹽巖、變質(zhì)巖的電阻率低,但比碎屑巖的電阻率高。越偏基性其電阻率越高。侵入巖的電阻率高于基性
31、程度相同的火山巖的電阻率。酸性火山灰凝灰?guī)r的電阻率很低。 深部的地下水礦化度普遍較高,導(dǎo)電性好,比鉆井中泥漿的電阻率要低(采用鹽水泥漿時例外),因此探測深度較大的長電極系測井曲線所顯示的視電阻率比探測深度較小的短電極系測井曲線所顯示的視電阻率要低。即所謂的“增阻侵入”,是判斷水層的重要標(biāo)志。 雙側(cè)向測井 側(cè)向測井是電阻率測井系列中的一種方法。與普通的電阻側(cè)向測井是電阻率測井系列中的一種方法。與普通的電阻率測井的主要區(qū)別在于,它是在供電電極的上、下方裝有率測井的主要區(qū)別在于,它是在供電電極的上、下方裝有屏蔽電極,使主電流只沿側(cè)向(垂直井軸)進入地層。屏蔽電極,使主電流只沿側(cè)向(垂直井軸)進入地層
32、。 雙側(cè)向測井是將探測深度不同的兩種側(cè)向測井組合在一起。雙側(cè)向測井是將探測深度不同的兩種側(cè)向測井組合在一起。其成果在定性解釋方面比較直觀,近年來得到了廣泛的應(yīng)其成果在定性解釋方面比較直觀,近年來得到了廣泛的應(yīng)用。用。 雙側(cè)向測井特別是其中的深側(cè)向測井所測得的視電阻率更雙側(cè)向測井特別是其中的深側(cè)向測井所測得的視電阻率更加接近巖石的真電阻率。在使用淡水泥漿的情況下,水層加接近巖石的真電阻率。在使用淡水泥漿的情況下,水層的曲線特征是深側(cè)向的電阻率值低于淺側(cè)向的電阻率值。的曲線特征是深側(cè)向的電阻率值低于淺側(cè)向的電阻率值。為為“增阻侵入增阻侵入”。 雙側(cè)向測井還可以用來判斷碳酸鹽巖裂縫性儲集層中裂縫雙側(cè)
33、向測井還可以用來判斷碳酸鹽巖裂縫性儲集層中裂縫傾角的大小。低角度裂隙泥漿侵入地層深,而深、淺雙側(cè)傾角的大小。低角度裂隙泥漿侵入地層深,而深、淺雙側(cè)向的差異小或無差異,電阻率為低值,顯示的井段短(不向的差異小或無差異,電阻率為低值,顯示的井段短(不超過超過1 1米);高角度裂隙泥漿侵入地層淺,而深、淺雙側(cè)向米);高角度裂隙泥漿侵入地層淺,而深、淺雙側(cè)向的有明顯的異常,電阻率為中低值,異常的井段較長。的有明顯的異常,電阻率為中低值,異常的井段較長。 微電極測井 微電極測井,其電極距只有幾厘米。包括微梯度和微電位兩條曲線。微梯度電極系比微電位電極系的探測深度小。在滲透性地層上,微梯度電極系受泥并影響
34、較大。因泥并的電阻率較低,測得的微電位曲線的幅度高于微梯度曲線得幅度,稱為“正幅度差”;在非滲透性地層上幅度差不明顯。因此,根據(jù)微電極曲線可以劃分出滲透性地層。此外,用微電極曲線劃分薄層的效果很好。 放射性測井 放射性測井也有多種類型,主要有自然伽馬、中子伽馬、伽馬伽馬(密度)、中子測井等。這里只簡略介紹自然伽馬測井,因為它應(yīng)用的很普遍,在劃分巖性、對比地層方面有重要價值。 自然伽馬測井是測定巖石本身所含有的放射性物質(zhì),測井儀器不需要配備放射性標(biāo)準(zhǔn)源。 放射性物質(zhì)鈾、釷、鉀等在泥質(zhì)巖石中含量較高,其放射性較強,因此,常用自然伽馬測井曲線來判斷巖石的泥質(zhì)含量。純砂巖的放射性強度很弱,隨著泥質(zhì)含量
35、的增加,其放射性的強度逐漸增高。 由于泥質(zhì)含量高的巖石其孔隙性、滲透率差,不可能成為好的熱儲層,因此,在判別熱儲層時自然伽馬測井曲線也有一定的作用。當(dāng)然,泥質(zhì)巖石裂隙破碎帶含水自當(dāng)別論。 巖漿巖、變質(zhì)巖的放射性強度主要取決于其中鉀長石的含量。 自然電位測井自然電位測井是在未向井中通電的情況下,測量兩個電極之間存在的電自然電位測井是在未向井中通電的情況下,測量兩個電極之間存在的電位差。它是由地層和泥漿之間發(fā)生的電化學(xué)等作用產(chǎn)生的自然電場。自位差。它是由地層和泥漿之間發(fā)生的電化學(xué)等作用產(chǎn)生的自然電場。自然電位測井是最常見的測井方法,在劃分地層,特別是在砂泥巖剖面中然電位測井是最常見的測井方法,在劃
36、分地層,特別是在砂泥巖剖面中劃分滲透層,判別熱儲層有十分重要的作用。劃分滲透層,判別熱儲層有十分重要的作用。在使用淡水泥漿的情況下,即地層水的礦化度大于泥漿的礦化度。泥巖在使用淡水泥漿的情況下,即地層水的礦化度大于泥漿的礦化度。泥巖所在位置的自然電位曲線平直(基線),而砂巖處出現(xiàn)負異常,曲線向所在位置的自然電位曲線平直(基線),而砂巖處出現(xiàn)負異常,曲線向左側(cè)偏移。向左側(cè)偏移的幅度越大,說明巖層的滲透性越好,而且負異左側(cè)偏移。向左側(cè)偏移的幅度越大,說明巖層的滲透性越好,而且負異常很大的基本上都是水層。如果使用鹽水泥漿曲線偏移方向恰好相反。常很大的基本上都是水層。如果使用鹽水泥漿曲線偏移方向恰好相
37、反。在碳酸鹽巖剖面中不能認為曲線出現(xiàn)左偏負異常就是滲透層段,因為碳在碳酸鹽巖剖面中不能認為曲線出現(xiàn)左偏負異常就是滲透層段,因為碳酸鹽巖的巖性特點使其普遍左偏。但也不是毫無用處,可在相同的巖性酸鹽巖的巖性特點使其普遍左偏。但也不是毫無用處,可在相同的巖性中進行比較,但其幅度較小。自然電位測井在碳酸鹽巖剖面中效果不佳,中進行比較,但其幅度較小。自然電位測井在碳酸鹽巖剖面中效果不佳,同時又缺少其他孔隙度測井系列時,問題也并不很嚴(yán)重,因為地?zé)峋谕瑫r又缺少其他孔隙度測井系列時,問題也并不很嚴(yán)重,因為地?zé)峋谳^厚的碳酸鹽巖井段普遍是裸眼成井,如遇薄層碳酸鹽巖,仍需向下繼較厚的碳酸鹽巖井段普遍是裸眼成井,
38、如遇薄層碳酸鹽巖,仍需向下繼續(xù)鉆進,成井時將碳酸鹽巖段下篩管即可。續(xù)鉆進,成井時將碳酸鹽巖段下篩管即可。自然電位曲線大都存在基線偏移現(xiàn)象,即在曲線上可以看到隨時間有朝自然電位曲線大都存在基線偏移現(xiàn)象,即在曲線上可以看到隨時間有朝更負的數(shù)值緩慢而穩(wěn)定的偏移,它是因電極在鉆井液中緩慢極化而引起更負的數(shù)值緩慢而穩(wěn)定的偏移,它是因電極在鉆井液中緩慢極化而引起的。所以判斷異常的大小,不能以圖上標(biāo)的刻度為準(zhǔn),而要以泥巖基線的。所以判斷異常的大小,不能以圖上標(biāo)的刻度為準(zhǔn),而要以泥巖基線為準(zhǔn)(泥巖處為為準(zhǔn)(泥巖處為0 0) 聲波測井 聲波時差測井 聲波測井是研究聲波在巖層中傳播速度和其他聲學(xué)特征變化,確定巖層
39、的地質(zhì)特征和井的技術(shù)狀況的一種測井方法。主要有聲速類測井和聲幅類兩大類聲波測井。應(yīng)用最為廣泛的是聲波時差測井和聲幅測井。 聲波時差測井是測量聲波通過井下單位厚度巖層的傳播時間,即時差T(s/m),由于時差的倒數(shù)是聲速,V(m/s),因此,又叫聲速測井。 聲波時差測井 巖石的孔隙度增高,聲波傳播速度降低,時差變大;巖性、厚度相同,地層越老傳播速度越快;埋藏深度加大傳播速度加快。因此,可以用聲波時差來研究巖性和孔隙度。 雖然說孔隙度越高聲波時差越大,但泥巖的時差卻大于砂巖的時差。這是由于泥巖有很多微孔隙,雖不能作為孔隙性儲層,卻使其時差加大。而可成為熱儲層的砂巖其時差卻是中等的。具體多大的時差可以
40、成為儲層,與地區(qū)特點和儀器類型有關(guān),要逐步積累資料。 普通應(yīng)用的是單發(fā)雙收的儀器,即一個發(fā)射探頭和兩個接收探頭,記錄點在兩個接收探頭之間。合理選擇源距使滑行縱波成為首波對其進行測量。單發(fā)雙收的聲波時差測井受井眼不規(guī)則的影響較大,為此,研制了雙發(fā)雙收補償聲波測井,受井眼尺寸變化影響較小。在沒有此種儀器的情況下,可參考井徑測井曲線,以免出現(xiàn)錯誤的解釋。 聲波時差測井周波跳躍 聲波時差測井曲線中??陕暡〞r差測井曲線中??梢姷揭粋€重要的現(xiàn)象,稱見到一個重要的現(xiàn)象,稱作作“周波跳躍周波跳躍”。其特征。其特征是時差值大大增加,且高是時差值大大增加,且高低變化很快,多呈周期性低變化很快,多呈周期性的跳躍。它
41、是由于聲波衰的跳躍。它是由于聲波衰減使某一接收器不能觸發(fā)減使某一接收器不能觸發(fā)造成的。巖石的裂縫發(fā)育造成的。巖石的裂縫發(fā)育帶和氣層是引起聲波衰減帶和氣層是引起聲波衰減的最主要因素,所以,的最主要因素,所以,出出現(xiàn)明顯的現(xiàn)明顯的“周波跳躍周波跳躍”,基本可以判斷為裂縫發(fā)育基本可以判斷為裂縫發(fā)育帶或氣層帶或氣層。 聲幅測井 聲幅測井在裸眼井中主要用于識別硬地層的裂縫帶及疏松巖層。在這種層段由于地層的吸收,聲波的幅度衰減很快,其幅度值小。 聲幅測井在套管井中主要用于檢查水泥固井的質(zhì)量。對固井質(zhì)量的判斷,應(yīng)用相對振幅的概念。 相對振幅目的層段的曲線幅度/自由套管曲線的幅度100。自由套管為管外為泥漿的
42、井段。 相對振幅20 ,表示水泥膠結(jié)良好; 20 相對振幅40,表示水泥膠結(jié)一般; 相對振幅 40,表示水泥膠結(jié)差。 最好在注水泥20-40小時進行聲幅測井。 溶洞型地層,聲波繞溶洞傳播,增加了波的傳播路徑,溶洞還引起波的散射,造成幅度較大的衰減,所以其聲波的幅度很小,而在時差曲線上顯示時差值高,并可能出現(xiàn)“周波跳躍”。 聲幅測井 井徑測井 井徑測井是用井徑儀來測量鉆孔直徑的,在下套管前測量井徑可用來計算水泥的用量。還可以根據(jù)井徑的不規(guī)則形態(tài)分析判斷滲透性地層和判斷地下裂隙的發(fā)育程度和裂隙的方向。 地層破碎帶常引起坍塌,井徑擴大;泥巖可因泥漿浸泡、沖刷而跨塌,出現(xiàn)擴徑;砂巖特別是滲透性好的砂巖
43、,一般都有泥漿侵入,在井壁上形成泥并,多小于鉆頭直徑,并且光滑平整;碳酸鹽巖基本等于鉆頭直徑,滲透性白云巖可略縮徑。但對于未膠結(jié)的松散地層,則是泥巖、粘土為縮徑,砂層易跨塌而擴徑。在解釋時可與自然伽馬曲線配合使用。 根據(jù)井徑曲線可以得出井眼的形態(tài),一般是橢圓形,其短軸方向代表最大主應(yīng)力方向,長軸方向代表最小主應(yīng)力方向。 井溫測井和井斜測井 井溫測井又稱熱測井,它可以進行地溫梯度測量,可以在產(chǎn)液井中尋找產(chǎn)液層段。也可以利用天然氣層被鉆穿時,氣體膨脹時產(chǎn)生的吸熱反應(yīng)尋找天然氣層,包括含水溶氣較多的地下水層。在下套管注水泥后還可以利用水泥固結(jié)時的散熱效應(yīng),確定水泥漿的上返高度,檢查固井質(zhì)量。在地?zé)崽?/p>
44、開采后需打回灌井時,尋找并確定實際注入的井段。 為了取得準(zhǔn)確的地溫資料,地溫測井應(yīng)在井中泥漿停止循環(huán)一段時間后進行。最好在72小時以后,最少也不能少于24小時。同時,采用自上而下的測井方法比較準(zhǔn)確,減少了對泥漿的擾動。 井斜測井是測量鉆孔傾斜方位和角度的測井方法。井斜超過一定限度會產(chǎn)生一系列的問題,如容易引發(fā)井內(nèi)事故、影響潛水泵的下入和抽水工作、固井時套管偏向一側(cè),水泥環(huán)厚薄不勻等問題。因而在施工設(shè)計書中對井斜有明確的要求,達不到要求必須糾斜 。 井溫測井和井斜測井 井斜測井 寧波杭州灣新區(qū)長熱1井設(shè)計井深1800米。預(yù)測地層剖面為118米以上為第四系,其下為古近系長河群。浙江地調(diào)院兩次進行井
45、斜測井顯示,在井深120米附近發(fā)生了井斜。向下最大斜角達4度,超過了400米以上井斜小于1度的設(shè)計要求。并經(jīng)天津的測井隊再次證實。 井斜超標(biāo)存在一系列的隱患,如影響潛水泵的下入、固井水泥環(huán)一側(cè)厚一側(cè)薄、提下鉆容易刮破套管、影響深部鉆進等。長熱1井由于表層套管的直徑較大,為334mm,尚不至于影響潛水泵的下入。 測井資料的綜合解釋 測井資料是井場的物探資料,同樣具有多解性,因測井資料是井場的物探資料,同樣具有多解性,因此必須對其進行綜合解釋,包括參考其他錄井資料。此必須對其進行綜合解釋,包括參考其他錄井資料。測井資料的解釋分為測井資料的解釋分為定性解釋定性解釋和和定量解釋定量解釋。首先是。首先是
46、進行定性解釋,做好這項工作需要熟悉和掌握多方進行定性解釋,做好這項工作需要熟悉和掌握多方面的資料,并要有一定的經(jīng)驗。某地區(qū)熟練的解釋面的資料,并要有一定的經(jīng)驗。某地區(qū)熟練的解釋人員,僅根據(jù)定性解釋,就能對鉆遇的地層、巖性,人員,僅根據(jù)定性解釋,就能對鉆遇的地層、巖性,儲集層的厚度、滲透性能、產(chǎn)液類型等做出基本的儲集層的厚度、滲透性能、產(chǎn)液類型等做出基本的判斷,但換一個新地區(qū)就很難做到。提高定性解釋判斷,但換一個新地區(qū)就很難做到。提高定性解釋的能力,只能是一個逐漸積累的過程。定量解釋需的能力,只能是一個逐漸積累的過程。定量解釋需要積累一定的資料,包括實驗數(shù)據(jù),大多采用兩項要積累一定的資料,包括實
47、驗數(shù)據(jù),大多采用兩項以上測井?dāng)?shù)據(jù)以上測井?dāng)?shù)據(jù)交會圖交會圖的辦法進行,或用專門的軟件的辦法進行,或用專門的軟件進行計算機處理。地質(zhì)人員并不一定要掌握,重點進行計算機處理。地質(zhì)人員并不一定要掌握,重點是做好定性解釋。是做好定性解釋。 測井資料的綜合解釋 測井資料的綜合解釋 交會圖 熱儲層段的主要判別標(biāo)志 熱儲層就是地?zé)峥碧街兴鶎ふ业牡V層,是我們勘探工作的重點所在。在地層、巖性方面的判斷存在一些誤判,還不至于造成嚴(yán)重后果,不能準(zhǔn)確判斷熱儲層段則會影響到成井方法的選擇和最終的產(chǎn)水能力。因此,錄井、測井等工作都要圍繞正確判別和保護好熱儲層來進行。 綜合上述,熱儲層段(深部的含水層段)有以下特征: 在砂泥
48、巖剖面中,自然電位為左偏的負異常(淡水泥漿);視電阻率值較高,為右偏,短電極系的視電阻率值高于長電極系的視電阻率值,為“增阻侵入”;微電極測井出現(xiàn)“正幅度差”;自然伽馬數(shù)值低;聲波時差為中等數(shù)值,明顯低于泥巖,但滲透性好的砂巖時差值相對要大一些,出現(xiàn)“周波跳躍”說明存在裂隙層段;井徑曲線上好的滲透層段出現(xiàn)縮徑,小于鉆頭直徑;井溫曲線出現(xiàn)異常或拐點。錄井中出現(xiàn)鉆時加快,泥漿漏失或上涌,泥漿粘度明顯變化,涌水可使粘度降低,含氣水層可使粘度增加,井口泥漿溫度增高等。但這些標(biāo)志不可能同時出現(xiàn)。 油氣水層在測井曲線上的差異 油氣水層的電性特征 碳酸鹽巖熱儲層段的特點 在碳酸鹽巖剖面中,由于其非均質(zhì)性很強
49、,熱儲層段主要是縫洞型儲層,溶蝕孔洞、裂縫、溶洞發(fā)育。自然電位測井不能對其有效地劃分出滲透層段,因此,在具備條件的地區(qū)多采用三孔隙度法,即聲波、中子、密度等三種測井資料的兩兩交會法來確定其基質(zhì)和縫洞的孔隙度,找出滲透層段。我們目前還不具備這種條件,因此,應(yīng)充分利用聲波測井資料。滲透層段聲波時差會增大,以及出現(xiàn)“周波跳躍”。雙測向測井曲線中,淺探測的視電阻率值會小于深探測的視電阻率值,為“減阻侵入”。井徑測井曲線上可能會發(fā)現(xiàn)縮徑。此外,地質(zhì)錄井中對熱儲層的識別方法與砂泥巖剖面相同。 五、地?zé)峋某删ㄍ昃┓椒?地?zé)峋耐昃椒ㄖ饕新阊鄯?、襯管(篩管和濾水管)法和 射孔法三類。其中襯管法又可分
50、為尾管法和同徑管法兩個亞類。 地?zé)峋某删ㄍ昃┓椒阊鄢删侵冈谀康膶佣危ㄩ_采層段)不下套管,只在上部非生產(chǎn)層段裸眼成井是指在目的層段(開采層段)不下套管,只在上部非生產(chǎn)層段下套管,屬于先期完井(成井)。適用的條件是地層堅實,不跨塌、不下套管,屬于先期完井(成井)。適用的條件是地層堅實,不跨塌、不掉塊。在碳酸鹽巖熱儲層段常采用裸眼成井方法。掉塊。在碳酸鹽巖熱儲層段常采用裸眼成井方法。篩管和濾水管成井是在松散、易跨塌巖層中常采用的成井方法。它的特篩管和濾水管成井是在松散、易跨塌巖層中常采用的成井方法。它的特點是在開采層段下篩管或濾水管,管外的環(huán)形空間不注水泥。篩管是在點是在開采層段下篩管或濾
51、水管,管外的環(huán)形空間不注水泥。篩管是在套管上鉆出一些孔眼或刻槽。篩管主要用于易垮塌層段。濾水管是在在套管上鉆出一些孔眼或刻槽。篩管主要用于易垮塌層段。濾水管是在在篩管的外面再加篩網(wǎng),以防止細砂進入井內(nèi)。主要用于松散的砂巖層段。篩管的外面再加篩網(wǎng),以防止細砂進入井內(nèi)。主要用于松散的砂巖層段。篩管和濾水管成井又可分為兩類:一種是異徑的,即將篩管(或濾水管)篩管和濾水管成井又可分為兩類:一種是異徑的,即將篩管(或濾水管)掛在上部更大尺寸的套管的底部:另一種是同徑的,即篩管(或濾水管)掛在上部更大尺寸的套管的底部:另一種是同徑的,即篩管(或濾水管)與上部非上產(chǎn)層段的套管為同一尺寸,一起下入。上部非生產(chǎn)
52、層段需要與上部非上產(chǎn)層段的套管為同一尺寸,一起下入。上部非生產(chǎn)層段需要固井或采用其他止水手段將兩部分隔斷,以免上部冷水混入。固井或采用其他止水手段將兩部分隔斷,以免上部冷水混入。射孔成井是在生產(chǎn)層段全部下套管并在管外環(huán)空注水泥,對準(zhǔn)各個產(chǎn)液射孔成井是在生產(chǎn)層段全部下套管并在管外環(huán)空注水泥,對準(zhǔn)各個產(chǎn)液層段用射孔槍在套管和水泥環(huán)上打出孔眼,以便流體流入井內(nèi)。是采油層段用射孔槍在套管和水泥環(huán)上打出孔眼,以便流體流入井內(nèi)。是采油中最常用的方法,但地?zé)峋玫妮^少。一些油井由于枯竭,將其轉(zhuǎn)為熱中最常用的方法,但地?zé)峋玫妮^少。一些油井由于枯竭,將其轉(zhuǎn)為熱水井,則多采用補射的方法來增加熱水的產(chǎn)量,因為采油
53、時水層是不射水井,則多采用補射的方法來增加熱水的產(chǎn)量,因為采油時水層是不射開的。開的。 固井與擠水泥 固井是在套管外的環(huán)形空間中注入水泥漿,待其固結(jié)后使套管與地層緊密地連接在一起。具體的方法是將配好地水泥漿由套管的內(nèi)部壓入,水泥漿在套管底部進入套管外的環(huán)形空間,并在泥漿泵的壓力下使其上返。表層套管水泥漿要求返至地表。技術(shù)套管為了節(jié)省水泥不需返至地表,但一般要上返400米左右。用泥漿頂替水泥漿,使水泥漿的絕大部分進入管外環(huán)空,但不可替空,否則,套管下部沒有水泥。管內(nèi)水泥塞的高度要求不少于10米,待水泥漿后凝36小時后進行試壓,要求壓力不小于3MPa,穩(wěn)定時間不少于10分鐘。然后鉆開套管內(nèi)的水泥塞
54、繼續(xù)向下鉆進。如試壓不合格,可能是套管破裂、接頭脫落等原因。聲幅測井檢測不合格,則可能是水泥漿未充滿管外環(huán)空,出現(xiàn)了串槽。在這種情況下就需要采用擠水泥的辦法加以補救。有的鉆機配備的泥漿泵功率小,不能一次完成固井工作,就采用固井與擠水泥兩個步驟來完成固井工作。 套管管材 由于地?zé)峋木钜话惚容^大,又要承受較高的溫度、壓力,熱水中化學(xué)成分的腐蝕,且需長期使用,因此,通常采用石油套管。石油套管的鋼級普遍應(yīng)用美國石油學(xué)會的API標(biāo)準(zhǔn)。共有H40、J55、 K55、M65、N80、C90、T95、C95、P110、Q125十個不同的鋼級。數(shù)字越大鋼級越高。H、J、K、N代表一般強度的石油套管。C、L、
55、M、T代表限定屈服強度的石油套管,具有一定的抗硫腐蝕性能。 J55鋼級是API標(biāo)準(zhǔn)中最重要的石油套管鋼級,占全世界石油套管總用量的50%以上。J55表示其屈服強度位55000磅/平方英寸(758MPa)。一般的表層套管用J55,油層(水層)套管可用N80鋼級的套管。 石油套管的尺寸最小的直徑為60mm,最大的為630mm。有40余種不同的規(guī)格,可以根據(jù)需要選用。 固井用水泥 地?zé)峋叹玫乃嗫梢圆捎糜途嘁部捎闷胀ǖ墓杷猁}水泥。 油井水泥有A、B、C、D、E、F、G、H、J等級別。A級和B級適合于自地面至1850米的井深注水泥。在無特殊要求時,用A級油井水泥即可滿足要求。B級適用的井深范圍
56、與A級相同,但有兩類,分別為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型。 普通硅酸鹽水泥的標(biāo)號是水泥強度大小的標(biāo)志。系指水泥砂漿硬結(jié)28天后的抗壓強度。如其檢測強度為300-400kg/cm2者通稱為300號。普通水泥有200、250、300、400、500、600等型號。按1992年國家標(biāo)準(zhǔn)實際生產(chǎn)有225(R)、325(R)、425(R)、525(R)、625(R)、725 (R)等標(biāo)號的水泥1999年國家制定了新標(biāo)準(zhǔn),實行以MPa來表示其抗壓強度。1992年標(biāo)準(zhǔn)的725(R)相當(dāng)1999年新標(biāo)準(zhǔn)的62.5(R), 625(R)=52.5(R),525(R)=42.5(R),425(R)=32.5(R)。
57、原來所稱的200、300號水泥是不能用來固井的,只能用于一般的房屋建筑。固井若用普通硅酸鹽水泥其最低標(biāo)號為32.5(R)。 固井和擠水泥 表層套管固井一般要將水泥漿自環(huán)空中返至地表。技術(shù)套管水泥的上返高度一般要達到400米。固井時要準(zhǔn)確計算水泥漿的用量。替水泥漿時不可替空,套管內(nèi)要保留一定的水泥塞,其高度應(yīng)不少于10米。固井后需候凝36小時,然后檢查固井質(zhì)量。有兩種辦法:一是利用聲幅測井,另一種辦法是進行試壓(蹩壓)實驗。套管加壓至3MPa1以上,30分鐘壓降不大于0.5MPa。 表層套管(泵室管)與技術(shù)套管(或水層套管)之間,要求重疊10-30米。在重疊部分需要擠水泥,俗稱“帶帽”,以實現(xiàn)重
58、疊部分環(huán)空的密封。實施要點是擠水泥前要封閉下部套管。 采水的篩管井段與上部的非生產(chǎn)井段的的套管為同徑,且同時下入時,為封堵上部冷水層段需進行止水。其中的一種方法是在封隔部位的套管上打旋流孔,下部加水泥傘的辦法固井。有時一次固井不能保證質(zhì)量,可以二次擠水泥。 各種止水方法和止水材料 為了封隔淺部的冷水層就必須采用止水方法。上部地層下套管固井是最可靠的止水方法。同徑過濾管成井,雖然利用打旋流孔加水泥傘等工具也能用水泥封閉上部地層,但施工比較麻煩。封隔淺部的冷水層的方法和材料有很多種,要根據(jù)地區(qū)特點和施工手段和經(jīng)驗來選擇。不同地區(qū)、不同井深采用的止水材料和工具有粘土、海帶、牛皮、化學(xué)止水劑、橡膠圈、
59、橡膠帶、各種類型的封隔器等?,F(xiàn)在應(yīng)用最廣的是封隔器,它不僅可以封隔上部地層,還可以在每一個產(chǎn)水層段的的上下安裝封隔器,可避免地層跨塌引起產(chǎn)水層段堵塞。 地?zé)峋顾玫母鞣N類型封隔器 篩管和過濾管成井用的各種類型的管財 六、洗井和抽水試驗 在進行抽水試驗之前首先要進行沖孔換漿(就是用清水替換井筒中的泥漿)和洗井工作。 洗井的目的是破壞和洗去泥漿在井壁形成的泥并。洗井的方法有多種,可分為兩大類,即機械洗井和化學(xué)藥劑洗井。 機械洗井是通過洗井設(shè)備產(chǎn)生的抽、壓和沖擊、震蕩作用破壞井壁泥皮。如活塞洗井、壓縮空氣洗井等。 化學(xué)藥劑洗井是通過化學(xué)反應(yīng)的溶解、分離及因化學(xué)變化產(chǎn)生的壓力作用而達到破壞井壁泥皮,
60、疏通堵塞的作用。如焦磷酸鈉洗井、鹽酸洗井、二氧化碳洗井等。 洗井 機械洗井機械洗井 破壁槍洗井破壁槍洗井是采用比井眼直徑小是采用比井眼直徑小50-80mm50-80mm的鋼管,的鋼管,上面鉆有細孔,利用泥漿泵高壓、高流速的水流上面鉆有細孔,利用泥漿泵高壓、高流速的水流沖刷井壁。沖刷井壁。 活塞洗井活塞洗井也叫拉活塞,就是用略大于井徑的軟性也叫拉活塞,就是用略大于井徑的軟性材料在產(chǎn)水井段反復(fù)上下抽動。拉活塞要分段進材料在產(chǎn)水井段反復(fù)上下抽動。拉活塞要分段進行。井管強度不夠,易被活塞拉壞。在細粒產(chǎn)水行。井管強度不夠,易被活塞拉壞。在細粒產(chǎn)水層中易引起大量進砂。層中易引起大量進砂。 壓縮空氣洗井壓縮
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