摘要：水平井作业过程中，利用各方资料和数据进行井眼轨迹的准确导向、定位非常重要，其中综合录井资料有及时、直观、快捷的作用。本文就综合录井资料在水平井钻进中的导向作用阐述了自己的观点，并以砂岩油藏为例，重点描述综合录井技术在水平井钻井中导向作用的现场经验。
关键词：水平井 综合录井技术 导向作用
一、概 述
在水平井作业过程中，MWD和LWD随钻测井技术具有有效的地质导向作用。然而，在实际钻井作业中，随钻测井仪器存在一个滞后井底10多米的测量盲区，仪器无法及时测量井底地质资料，因此仅仅依靠随钻测井资料还不能准确了解井底的岩性特征及其含油气性。如果油层很薄或者目的层是碳酸盐岩裂缝性油层，当随钻测井资料显示井眼轨迹偏离油层时，钻头已进入非油层10多米，若要把井眼重新调整到油层中，那至少要钻30～40米的非油层地层。随钻测井技术的这种测量信息滞后现象将大大地影响其导向效果，尤其是薄油层或碳酸盐岩裂缝性油层。相比较而言，综合录井钻时、岩屑、荧光、气测录井等资料的反映速度都快于随钻测井资料（表1），能及时有效地反映随钻仪器测量盲区的地层岩性及其含油气性情况，把握
表1 综合录井和随钻测井资料的井下信息反映速度对比
井眼轨迹是否仍在油层中延伸。根据所钻目的层（油层）钻时、岩屑、荧光、气测录井等综合录井参数的表现特征，结合区域地质资料和随钻测井资料，综合录井资料在水平井钻进中能真正起到地质导向作用，指导井眼轨迹的正确导向。
二、 水平井所钻地层及油气层录井表现特征
实际中，钻井工艺及技术限制了水平井井眼轨迹不可能呈直线延伸，又因为目的层（油层）的产状和走向的不确定性，有时井眼轨迹会偏离油层进入上下围岩层（图1），总体上，水平井在地层中钻进有6种情况表现为6种特征，且与LWD、MWD测井有较好对应性（见图2）。下面结合碎屑岩地层进行详细阐述。
图1 水平井钻井轨迹示意图
1、从上泥岩进入油气层(见图1 A点)：钻时下降；岩性中百分含量：泥岩减少，砂岩增加，油显示岩屑比例增加；气测值表现为全量、组分由低值快速上升；MWD（或LWD）垂深增加，自然伽玛曲线由高值变为低值，电阻曲线由低值变为高值(见图2 A点)。
2、从油气层进入下泥岩(见图1 B点)：钻时上升；岩性中百分含量：泥岩增加，砂岩减少，油显示岩屑比例减少；气测值表现为全量、组分由高值缓慢下降；MWD（或LWD）垂深增加，自然伽玛曲线由低值变为高值，电阻曲线由高值变为低值(见图2 B点)。
3、从下泥岩进入油气层(见图1 C点)：钻时下降；岩性中百分含量：泥岩减少，砂岩增加，油显示岩屑比例增加；气测值表现为全量、组分由低值快速上升；MWD（或LWD）垂深减少，自然伽玛曲线由高值变为低值，电阻曲线由低值变为高值(见图2 C点)。
4、从油气层进入上泥岩(见图1 D点)：钻时上升；岩性中百分含量：泥岩增加，砂岩减少，油显示岩屑比例减少；气测值表现为全
图2 水平井录井特征图
量、组分由高值缓慢下降；MWD（或LWD）垂深减少，自然伽玛曲线由低值变为高值，电阻曲线由高值变为低值(见图2 D点)。
5、在泥岩中钻进(见图1 BC、DE段)：钻时持续高值，岩性为单一泥岩，岩屑无油气显示，气测全量曲线降为背景值，组分下降直至消失；自然伽玛曲线持续高值，电阻曲线持续低值(见图2 BC、DE段)。
6、在油层中钻进(见图1 AB、EF段)：钻时持续低值，岩性为单一砂岩，油气显示岩屑比例高，气测全量曲线升为高值平台曲线，组分达到高值；自然伽玛曲线持续低值，电阻曲线持续高值(见图2 AB段)。如油层存在物性差异，气测全量曲线表现为锯齿形，组分时高时低。自然伽玛曲线高值锯齿形，电阻曲线持续低值锯齿形(见图2 EF段)。
图3 X1井水平段录井图
图3为X1井水平段录井图，综合录井的岩性、荧光、钻时、气测以及LWD自然伽玛曲线有较好的对应关系，因此通过综合录井表现特征是可以为水平井钻进起导向作用的。
三、水平井录井技术难点及解决方法
根据综合录井钻时、岩屑、荧光及气测录井情况，结合特征曲线综合分析是可以判断井下钻头是否在油层中钻进。但在水平井钻井中，工程需要使用PDC钻头、钻井液中加入原油、润滑剂、磺化沥青等有机物质以及水平井岩屑运移方式的改变给岩屑、荧光及气测录井带来了一定困难。如何使用更先进的录井技术真实地反映地层情况是指导水平井钻进的关键。
1、荧光录井
钻井液中加入原油、润滑剂、磺化沥青等有机物对岩屑，特别对PDC钻头细岩屑污染严重，常规荧光仪无法识别油显示。定量荧光检测仪通过分析钻井液添加剂、钻井液、岩屑的荧光特性，选择具代表性污染程度的岩屑作背景，再采用定量荧光分析仪自动扣除背景，显示岩屑中的分析结果，判断地层的含油情况。定量荧光检测解决了钻井液添加剂、混油造成的荧光干扰问题，消除了PDC钻头对岩屑荧光录井的影响。
2、气测录井
钻井液中加入原油、润滑剂、磺化沥青等有机物对气测录井的影响无需质疑。但通过分析真假气测显示的不同特征可准确评价油层。水平井钻井中加入大量原油使得气测全量曲线基线升高，掩盖地层中的油显示，全量曲线也将失去连续测量地层油气显示的优势。同时重组分呈现高值掩盖油显示重组分。但钻井液中无论加入何种有机物在充分循环均匀后，组分中的甲烷、乙烷等轻组分将降低致至消失。在水平钻进中，一但甲烷、乙烷等轻组分出现或升高，则可判断进入油层中钻进。如图3、图4钻达A点前加入原油，全量曲线基线升高，重组分值升高，钻达A点后全量曲线几乎无变化，iC4、nC4值亦无明显变化，而C1、C2、C3值升高明显，判断已钻入油层。使用30秒快速色谱仪测量甲烷值可以看作一条准连续曲线替代全量曲线的作用，用于卡准油层。
3、岩屑录井
水平井由于自身的特点，岩屑的搬运形式与直井迥然不同，在水平段和斜井段，岩屑可以悬浮、滚动以及跳跃搬运，岩屑返出往往滞后于实际井深数米，PDC钻头的使用岩屑更细，岩屑更混杂。岩屑的鉴别极其困难。这就要求采取“精细岩屑录井”：结合钻时和气测值综合考虑，寻找区域上地层及岩性较稳定、可对比性强地层及岩性，目的层以上的每一个薄层，岩性、颜色在钻井中的出现，都是确定目的层垂深的一个标志，也是判断钻井轨迹脱轨方向的“眼睛”。如某区第二薄砂层顶部0.15～0.20m的绿灰色粉砂质泥岩、0.60m左右的灰褐色泥岩、0.80m左右的灰色泥质粉砂岩，底部0.17m左右的绿灰色泥质粉砂岩、1.50m左右的褐色泥岩；第三砂层顶部0.2m左右的绿灰色粉砂质泥岩、1.20m左右的褐色泥岩、底部0.12m左右的绿灰色粉砂质泥岩、0.22m左右的褐色泥岩等，都是我们确定油层垂深和油层脱轨方向的判断参照。如XX1井在第二水平段x381.00～x398.50m，垂深x011.68～x011.78m，岩屑中有10%褐色粉砂质泥岩，相应的GR升高，按常规判断是钻井轨迹出油层了，但仔细查找岩屑中无顶、底界的岩屑标志，油层顶界垂深x010.58m，油层厚1.70m，油层底界垂深应在x012.80m，结合XX2井取心，在距油层顶1.10m处，有不规则的褐色泥岩团块富集成宽0.05～0.08m的条带，据此判断GR升高是受油层内部泥岩条带影响，对轨迹仅作了轻微的向上调整，很快GR曲线恢复了砂岩特征。又如XX3井在钻第二水平段x383.00m时见5%的褐灰色粉砂质泥岩，判断钻井轨迹触及油层顶界，向下微调轨迹，保证了钻井轨迹未出油层。这样以油层顶、底界岩性、颜色、垂直深度的变化来控制钻井轨迹在油层中运行，保证了XX4井第三号薄砂层、XX5井第二、第三号薄砂层都取的了油层有效长100%，XX6井钻井用MWD，全凭岩屑、垂深判断轨迹，获得油层有效长98.58%。由此可见，精细岩屑录井在薄油层水平钻井起到了关键作用。
四、油层界线的确定
综合录井在水平井钻进中的导向作用就是确定油层界线预测油层变化趋势，指导水平钻进。地质师可以根据现场地质资料、电测资料结合其它邻井实钻资料、构造图、地震剖面以及MWD、LWD数据来综合判断确定油层界线。可以采取以下步骤：
1．直眼井综合录井、电测数据和井斜数据用来确定油气层顶底线最初位置。
图4 X2井水平段录井图
图5 X2井水平段油层定位图
2．在钻进中，根据岩性、荧光录井、气测录井判断岩性和油气
层；用钻时气测确定岩性界线斜深，根据MWD、LWD井斜数据计算出垂深；还可以根据LWD测伽玛曲线变化的半幅点确定油层界面。如果钻井轨迹频繁进出油层顶底线，根据这种方法比较容易地确定油层界线。如图3中钻时、气测组分C1、C2以及伽玛曲线与岩性油层有较好的对应关系，用录井资料可综合判断油层界线。
3．邻井实钻情况：根据多口邻井实钻资料对比，可作出油层厚度变化趋势。
4．构造图、地震剖面也能反映油层厚度、形态、走势。
图4为X2井水平段综合录井图，根据以上方法钻前对一号油层顶底界线进行了预测，在钻进中又综合现场录井情况特别是标志层定位（见图5）修正了油层顶底界线，为水平井钻进起到了导向作用。
五、结束语
水平井钻进中地质导向是比较复杂的研究课题。本文所介绍的综合录井技术在水平井钻进中的导向作用只是现场实践经验的总结。在水平井钻进中，综合录井的确对地层信息反映较快，但水平井的复杂性，需要更先进的录井技术作保证。同时只有对现场资料和区域地质资料综合分析判断和预测，才能实现真正意义上的导向作用。
参考文献
安文武.定量荧光录井技术在石油勘探中的应用探讨.录井技术文集,石油工业出版社,2002
方锡贤.钻井液混油及有机添加剂对录井的影响及对策.录井技术，2002，6（2）：17~22
