版权信息
省级大型综合性科技类期刊
主管部门:自治区科技厅
主办单位:自治区科学技术信息研究院 
协办单位:自治区科学技术情报学会
编辑出版:科技期刊编译室
刊社地址:内蒙古呼和浩特新城西街149号本刊杂志社
邮政编码:100010
电      话:0471-2536371

E-mail  :

nmgkjzz@vip.163.com 

网站地址:www.nmgkjzz.com


往期杂志
当前位置: 首页>往期杂志>详细介绍

地层对比在岩盐水平对接井中的应用

时间:2016-07-28来源: 作者: 点击: 84次

王鹏  唐显军

(四川盐业地质钻井大队 四川 自贡 643000

摘要近年来,随着石油定向钻井技术的发展,连通水平井的水溶开采方式目前已广泛应用于岩盐矿开采。定向钻井的最终目的是提高岩盐采收率,确保井眼轨迹尽可能在矿层内行进,实现与目标溶腔的连通。因此,在定向钻井过程中,追踪地层及预判岩盐层尤为重要,直接影响钻井施工措施的制定及矿井质量,地层对比则是其中一个重要手段。本文通过对研究区多口岩盐生产井相关资料进行分析,结合区域地质资料,选取标准层,并利用现场录井资料对钻遇地层进行综合分析,建立对比剖面,实现对定向轨迹进行追踪,为钻井施工提供地质预测。

关键词:岩性标准层;地层对比;水平对接;定向轨迹;

同一地区不同地质时期、不同沉积环境下形成性质不同的地层,而不同地区同一地质时期形成的地层沉积特征相同或大致相似,根据地层的这种个性和共性,便可划分和对比地层。地层划分和对比是区域地质研究的主要内容,正确的地层划分与对比,是一切地质工作的基础,它对于恢复一个地区的地质发展史、了解该地区的古地理地貌、指导该区的矿产勘探等方面都有着十分重要的意义[1]。含盐系地层的细分和对比、首采层的确定等就是在地层对比的基础上进行的。如果一个地区的地层层序紊乱或我们对地层地质时代掌握不清楚,不仅制定钻井工程措施缺乏根据,盲目钻进还可能发生井下复杂情况。因此,可以说地层划分与对比是岩盐勘探与开发工作的基础。


1 建立标准剖面

在一个新地区的钻探初期,为了掌握地下地质情况,更好地指导钻井施工,在进行地层对比之前,常选出某一典型剖面来代表这个地区地层的一般特征,这个典型剖面称为标准剖面[1]。以标准剖面为指导,对施钻井的地质录井资料进行综合分析,绘制录井草图,与标准剖面进行对比,找出他们的共性及其变化,并结合电测解释资料对剖面进行修正,由此概括出一个地区含盐系地层的总体特征,故建立标准剖面是很重要的基础工作。

建立标准剖面首先须按照各种依据对地层剖面进行详细地划分,了解其中每个层段的各种地质特征,确定它们的地质时代或它们所在的地层层位,从而综合地建立起该区完整的地层剖面,即标准剖面[2]。标准剖面也可以选择一个地层正常、资料齐全、具有代表性的单井剖面作为该区的标准剖面。本文所涉及研究区位于一复式向斜侧翼的隐伏背斜上,构造作用强烈,地层倾角较大,见盐井深31003700米,钻厚1670米,盐层纵向及横向展布特征变化较大。由于是一老矿区,地质资料相对齐全,因此,在这里我们选用一口地层层序完整的单井剖面作为标准对比剖面。

2 选取标准层

地层岩石性质及特征是地层对比的基础依据,也是其他地层对比的基础[2]。在利用岩性进行对比时,常常需要选取岩性标准层。岩性标准层就是具有区域性对比标志的岩层,它的条件是:岩石特征突出,岩性稳定,厚度不大且变化小。常见标志层可以是碎屑岩中夹有的致密薄层灰岩、稳定泥岩、油页岩或化石层;也可以是碳酸盐剖面中石膏夹层或泥岩夹层;或冲积沉积中的煤层、古土壤层、火山灰等。如侏罗系中统沙溪庙组二段底部的黑色、深灰色“叶肢介”页岩(图1a),又如三叠系中统雷口坡组底部的“绿豆岩”,电性上其自然伽马显示异常高值,特征明显(图1b))。


岩性剖面

在具体进行地层划分和对比时,除了利用区域标志层外,还可以结合研究区独特的地层特征,选取一些对比性较强的辅助标志层。为了预测盐层的需要,作者通过对本区多口盐井地质录井、测井解释成果及取芯资料进行综合分析,选取巴东组一段三亚段中部一层灰黑色白云岩为辅助标志层,该层广泛分布在该矿区地层中,靠近盐层顶板,与上下岩性区别明显,特别是颜色特征,在砂样里面很容易分辨出来。

3 地层对比

地层对比通常以图件的形式表示,常见的有地层对比图、钻井地层剖面图、综合柱状剖面图等。在详细掌握施钻井地质录井资料基础上,综合分析其岩性特征、岩性组合、沉积旋回、测井曲线等,再参照标准剖面,并结合区域资料划分地层。

2是利用研究区3口盐井地质资料制作的一张地层对比图。2号井为一取芯直井,资料齐全,可作为本区标准剖面。1号井由于施工时间较早,电测曲线未经数字化,构图时只录取了其岩性剖面。3号井是一口岩盐水平对接井,由于造斜井段井斜角较大,仪器下放困难,因此下段地层未取得电测数据,仅以录井资料为基础。考虑到井斜的影响,各剖面均采用垂深模式,以便较真实地去反映地下地层情况。

从地层剖面上看,巴东组一段三亚段上部与上覆地层界限清楚,由紫红色泥岩向灰褐色硬石膏岩过渡。中部地层以灰黑色白云岩、泥质白云岩为主,夹薄层灰褐色硬石膏岩。中下部地层为灰褐色硬石膏岩与灰黑色白云岩不等厚互层。底部为岩盐层,因含杂质,呈灰色、深灰色,局部灰白色、无色。

在水平井施工过程中,掌握井下地质情况和预判盐岩层是十分必要的,有利于指导定向轨迹的调控。本区岩盐层顶板分布多套硬石膏层,不同井位钻遇的层数有所不同,厚度也有较大变化,再考虑到录井过程中岩屑录取的精度影响,通过顶板硬石膏与含盐系地层的层序关系来预判岩盐层具有一定难度。在施工2号井的过程中,发现在岩盐顶板硬石膏层中夹一层深灰黑色的白云岩,颜色特征明显,与1号井在该层也有很好的对应,说明这层白云岩在矿区内分布广泛,且厚度相对稳定,因此,在地层对比中被选作辅助标志层。资料表明,此标志层与岩盐层之间沉积了4层硬石膏岩,在3号井先导斜井钻井过程中,以此作为依据,准确地预测了钻遇盐层的位置。

2 地层对比图

4 追踪定向轨迹

3号井是一口岩盐探采结合井,钻井施工分两个阶段。为了进一步了解矿区地下岩盐资源分布特征,查明矿区岩盐体的赋存、矿体的埋深,矿体规模及矿体形态等,首先实施一口先导斜井,探明岩盐顶底板埋深及厚度后,然后再定向水平对接1号井岩盐溶腔。为保证采收率,定向轨迹需要在盐层中下部,同时由于该区构造作用强烈,地层倾角较大,盐层顶、底板也有不同程度的起伏。因此,施工过程中需要对定向轨迹进行追踪,以确保井眼轨迹在盐层里面钻进,实现两井连通采卤。图3为两口井定向对接示意图,为直观地反映地层与盐矿层接触关系及展布特征,采用大斜度井模式,并将对接井段井眼轨迹投影在对比剖面上,实现对钻头位置的追踪,指导定向钻井。

定向对接示意图

5 结论与认识

1)连通水平井开采方式的应用提高了岩盐开采水平,由于岩盐水溶开采具上溶、侧溶的特点,因此,水平钻进过程中钻遇岩盐层的长度及井眼轨迹在矿层中的相对位置,直接影响到岩盐采收率。

2)本文通过对研究区多口盐井实钻及测试资料进行分析,制作了标准剖面,选取了具有该区代表性的标准层,并应用地层对比技术,准确地预测了3号井钻遇盐层的位置,也进一步掌握了该区岩盐体展布特征。

3)在3号井水平对接阶段,结合井斜数据,利用对比剖面,也实现了对定向轨迹在盐层内的追踪,为钻井施工提供了参考,保证了该井施工质量。

参考文献

[1] 王渝明等.陆相沉积地层油层对比方法[M].北京:石油工业出版社,2001

[2] 朱筱敏.层序地层学[M].东营:石油大学出版社,2000

[3] 王清明.石盐矿床与勘探[M].北京:化学工业出版社,2007

[4] 宋强,陈富强等.浅谈复杂岩盐矿层的水平对接技术[J].中国井矿盐,20103):15-17

[5] 沙亚南、谢卫炜.盐井二次定向对接连通施工工艺[J]. 中国煤田地质,200719):48-49


 

本刊创刊于1982年,是由自治区科技厅主管、自治区科技信息研究院主办,由自治区科技情报学会协办、国内外公开发行的省级综合性科技刊物,是反映内蒙古自治区科技与经济发展的窗口。杂志入选《中国期刊全文数据(CJFD)》全文收录期刊和《中国学术期刊综合评价数据(CAJCED)统计刊源期刊,《中国核心期刊(遴选)数据库》收录。本刊是公开发行的综合性科技期刊,为月刊,大16开本。本刊坚持以科技创新为目标,融科技、经济、信息、产业、市场为一体,是促进科技成果转化、推动科技进步、加强技术创新,促进经济发展的专业性期刊。