试油水平井地质日志怎么写
❶ 塔河油田1号、2号区块三叠系底水油藏水平井钻井地质设计优化
谭承军陈姝媚王梅玲赵立群
（西北石油局规划设计研究院 乌鲁木齐830011）
摘要本文从对直井、水平井钻井地质设计的显著区别入手，研究水平井地质设计最重要的几个设计参数：水平段垂深、水平段有效长度、储层非均质性对水平井地质设计的影响及其设计优化。根据塔河油田三叠系底水油藏7口水平井的地质设计优化过程，可以得出以下几点认识：①陆相地层散布有厚薄不等、形态各异的泥质或钙质夹层、隔层，尤其是当储层非均质性比较严重时。这时的油藏描述一定要满足水平井开发对油藏的要求；②储量有限的小规模油藏不宜过早上“规模性的水平井开发方案”；③技术装备、人员素质和软硬设施的相对滞后，将影响水平井相对于直井“开发优越性”的发挥。
关键词砂岩底水油藏水平井钻井地质设计优化水平段垂深水平段长度
每一口钻井（不论是勘探井，还是开发井）要想达到钻井目的，取得预期的效果，其钻井地质设计的优劣是成功的基础。而开发水平井由于与直井有着诸多的不同，要想取得好的效果，其水平井地质设计就显得更为关键了。
对于塔河油田1号、2号区块，这种非均质性强的三叠系薄油层底水砂岩油藏而言，钻开发水平井，风险很大。因此，必须对每一口开发水平井进行认真的钻井地质设计，才能保证水平井水平段既要位于油层内储层物性较好层段，又要有足够大的避水高度和最优的水平段有效长度，以取得最好的开发效果。
1水平井与直井钻井地质设计的最显著区别
水平井是一种井斜角较大（一般大于83°），在目的层井段有水平或近似水平段的特殊定向井。其井眼轨迹一般来说分为三段：直井段、斜井段和水平段。严格讲，水平井、直井和斜井并没有本质上的区别，其间没有截然界限：水平井和直井可以看成是斜井的两个极端。但即便是这样，由于三者在井身轨迹上的差异也造就了它们在钻井地质设计上的差别。以下是水平井钻井地质设计中区别于直井的最为显著的5点：
（1）水平井的水平段方位及井位优选；
（2）水平段完钻层位、水平段垂深及避水厚度；
（3）水平段长度及有效水平段长度；
（4）水平段附近的储层非均质性；
（5）水平段A、B靶点的相对位置。
1.1水平井的水平段方位及井位优选
水平井在平面上的投影不像直井那样是个点或长度非常有限的线段，故在布井时，存在一个方位问题。这个方位的选定一般要考虑这样几个因素：①构造应力方向；②最大水平渗透率方向；③与其他已有直井或水平井的合理配置；④剖面上和平面上，储层物性最好的部位（在满足避水厚度要求的同时）；⑤在其他条件满足的前提下，尽量平行构造等深线（或者A点相对于构造较高部位）。
1.2水平段完钻层位、水平段垂深及避水厚度
对多油层砂岩底水油藏而言，有一个完钻层位问题。直井（开发井）一般完钻于最深油层的上部（探井或评价井可能钻穿所有油层）；水平井则要求按“水平井开发方案针对目的层”完钻（该目的层也可能是最深一个油层）。
水平井要求在“钻井地质设计阶段”，钻前就得根据邻井资料研究、设计好该水平井的完井垂深。垂深一旦确定，水平井水平段的避水高度也就确定了；直井的完井深度（由于井斜度较小，一般把斜深当作垂深使用）并不意味着射孔完井深度，故直井最后的避水厚度可以等“该井完钻后”，由电测曲线解释的各种新信息来综合确定。
而且，两者在避水高度的确定及夹层的利用上都有明显的区别（表1）。
表1直井、水平井水平段避水高度及夹层利用方面的差异Table1The differences of avoiding water altitude and using intermediate layer of straight well and horizontal well's horizontal segment
1.3水平段长度及水平段有效长度
由水平井油藏工程理论研究可知，水平井水平段长度一般在300～500m为好。但在储层非均质性严重的情况下，水平段经常钻遇泥质或钙质夹层，这样，可根据MWD随钻电测资料，随时调整水平段的方位或水平段的长度（在地质条件允许的前提下）以满足水平井产能设计需求。
1.4水平段附近的储层非均质性
水平段附近的储层非均质性对水平井的产能影响很大。故应该做好以下几项工作：
（1）做好钻前预测
在钻前，就必须根据临井资料做好微相划分、小层对比工作（尤其是夹层的划分与对比），做到钻前心里基本有数。
（2）做好随钻跟踪工作
进入造斜段后，应该加强随钻地质跟踪工作，随时根据MWD资料校对、调整钻前预测数据，使之更接近油层实际，即将中A靶前，一定要分清所钻遇泥岩是“目的层上部泥岩段的泥岩”，还是“目的层中的泥岩夹层”，以免“误顶”（错误判断目的层顶面）；反之亦然，所钻砂岩也有可能是“目的层上部泥岩段中的砂岩透镜体”，而不是“砂岩目的层”。
（3）随时调整
一旦发现实钻结果与设计不符，应该立即进行相应的动态调整，以指导生产。
1.5水平段A、B靶点的相对位置
一般情况下，水平段的A端：
（1）放在油藏的高部位，海拔高度略大于或等于B端海拔；
（2）远离出水井（在水平段无法调整的情况下，宁可让B点靠近出水井）；
（3）在地面上，远离地面障碍，尽量靠近临井以便于管理。
2水平井主要设计参数的设计
2.1水平井垂深设计
由于水平井在油层中的位置是永久性的，所以选择水平井水平段垂深就显得非常重要。利用底水油藏水平井“无因次临界产量公式”和三叠系底水油藏有关数据，计算出的结果是：底水油藏最佳避水程度（避水厚度／油层厚度）为0.88h（即水平段离底水的距离为油层厚度的88％）。
该油藏水平井数值模拟结果为：底水油藏最佳避水程度为0.7～0.9h。
文献进一步指出：对于底水油藏而言，具体油藏开发地质条件参数无论怎么变，水平井水平段的避水程度几乎都是90％。
塔河油田三叠系底水油藏水平井水平段垂深设计时，避水程度原则上采用88％（由此损失的产能约10％）。
2.2水平井水平段有效长度
水平井的产能只在一定范围内才与水平井水平段有效长度成正比，故在水平井钻井地质设计时，一定要根据具体油藏开发地质特征，优化水平段长度。
塔河油田三叠系底水油藏水平井水平段都采用筛管完井，考虑“水平段筛管相对粗糙程度”和油管尺寸，水平段最优长度为300～500m。
塔河油田三叠系底水油藏水平井水平段优化设计时，一般都在300～400m之间。
3水平井钻井地质设计的跟踪调整
3.1实施过程中出现的问题
通过对塔河油田1号、2号区块7口水平井的钻井地质跟踪研究发现：
（1）原构造图不太落实
由于受超深层低幅背斜地震分辨率较低的限制，原构造图精度有限，经开发井实钻资料证实，塔河油田1号、2号区块三叠系底水油藏构造形态均有不同程度的变化。
如2号区块三叠系上油组：构造东部等值线向高点收缩，TK203井所在高点消失，含油边界内收，含油面积由原来的3.7km2减少至3.1km2;AN1井南东－S56井、AN2井北西为一低洼，TK202H-AN1井间构造高点移至AN1井，含油面积图由椭圆状变为马蹄状。
又如三叠系中油组：TK202H、AN1井南的构造西高点向东南移至TK201H及S56井东南一线，构造顶部变宽缓，西北部等值线向外略有延伸。TK202H为背斜相对低洼处。AN2井东北的构造东高点幅度减小，东部等值线向高点略有收缩。含油面积略有增加（从4.3km2增至4.9km2）。
（2）储层非均质性更趋复杂化
3个油组均存在严重的储层非均质性，层内分布不等数目泥质、钙质或泥质－钙质夹层，横向上夹层分布相当复杂。
3.2设计调整的主要步骤及方法
（1）先修编构造图
新钻的水平开发井，若有导眼，根据导眼实钻油组各界线顶底深度数据，修编原构造图，并与邻井对比；若无导眼，钻进进入关键阶段（造斜后、靶点前后）后，及时收集实钻砂泥岩段顶底深度，与邻井资料重新进行小层对比，及时修编构造图，为钻井地质设计的调整和优化提供精度更高的基本图件。
塔河油田1号区块下油组构造图改动较大的有4次；塔河油田2号区块上、中油组构造图改动较大的有2次。
（2）在小层对比的基础上，做井间泥质夹层分布图
根据新钻水平开发井的导眼或（和）造斜段所揭示的泥、钙质夹层和层厚，结合已有的相邻直井数据，运用沉积微相约束，进一步深入解释井间的夹层分布状况和连通情况。随钻指导水平井的钻进过程和井身轨迹，尤其是在水平段的钻进过程中的井身轨迹调整。
3.3井位调整
6口水平井在钻井地质设计提交后，随钻跟踪过程中共计调整8次（表2）。井位调整原因如下：
表2塔河油田1号、2号区块三叠系底水油藏水平井跟踪调整井次Table2The number of trace and adjustment for bottom water reservoir horizon well of Triassic in Tahe oilfield(No.1、2)
(1）有“邻井后续资料”和“本井随钻资料”证实构造形态有变，在设计原则不变的情形下，井位挪向油层较厚处。
（2）随后的数值模拟研究结果：设计井有更好的水平段方位时，及时调整水平井水平段方位。
上述两种情况几乎各占总调整次数的50％。
3.4垂深调整
6口水平井在随钻跟踪过程中，共计调整10次（表2）。水平段垂深调整原因如下：
（1）有“邻井后续资料”和“本井随钻资料”证实构造形态有变，导致目的层顶面垂深变化和油层有效厚度的变化。在垂深设计原则不变的情形下，按比例调整垂深。
（2）随钻资料表明，原设计水平段所在油层剖面位置为泥质夹层，水平段被迫上移（在避水高度无法降低时）或下移（有足够的避水厚度，或水平段上部的储层物性太差时） （此时的设计参数可能并不最优）。
3.5水平段长度调整
6口水平井在随钻跟踪过程中，共计调整2次（表2）。水平段长度调整原因如下：
随钻资料表明，原设计水平段所在油层剖面位置为泥质夹层，而水平段无法上下移动时，只能考虑加长水平段设计长度，以满足最优水平段有效长度的油藏工程设计。
4水平井钻井地质设计的优化
（1）在油层较厚处布井，水平段位于油水界面之上油层厚度的88％左右，若在钻井过程中发现油层厚度减薄（构造原因），在确保水平井水平段不出油层顶面的前提下，尽量上移水平段，以增加避水厚度。
（2）尽量在构造高部位布井，塔河1号、2号油田的水平井均布在油层厚度大于15m以上的高部位。每完钻一口水平井就及时修编构造图，再根据新图设计下口水平井钻井轨迹，以避免造成不必要的损失。
（3）早期水平井水平段设计长度为360m。水平井投产后，根据开发效果与直井开发动态的对比和对储层非均质性的新认识，发现水平段中存在不同长度的泥质夹层，实际水平段的有效长度往往达不到设计长度，之后的水平井水平段长度就设计为400m，并在实际生产中灵活掌握。
如TK201H井，原设计水平段长度为360m，钻井中水平段钻遇泥质夹层259m，因而水平段加长至443m（油层有效长度仅184m）。
5结论与建议
5.1几点认识
（1）油藏描述要满足水平井开发对油藏的需求、
构造不太落实，储层非均质性认识不足都将影响水平井钻井地质设计的精度：既不能利用它来指导水平井井位、水平段方位的优选，也不能确保钻出（或满足设计要求）达到油藏工程目的的水平段，还有可能造成水平井“建井周期”的延长、“成井质量”的下降和后期“开发效果”的不理想。
（2）小规模油藏不宜采用“规模性的水平井开发方案”
储量规模小（油层薄、含油面积小）的超深层底水油藏，若采用“规模性的水平井开发方案”开发，往往等不到构造落实、精细描述油藏，就得上水平井。在资源具有不确定性的前提下，有可能造成一次投入过大的同时，还得靠水平井信息完善或进一步进行油藏评价，若等到构造落实时，井网密度已经满足开发要求（目前塔河油田1号、2号区块采取的动态调整方法把这种可能性造成的危害减小到最低限度）。
（3）生产、研究、管理的滞后，削弱了水平井相对于直井开发的优越性
技术装备、人员素质和软硬设置的不到位，使本企业的水平井开发费用（技术外协、设备租赁、随钻调整设计和解决随时可能出现的新问题等），比同条件下成熟地区或企业打水平井所需的费用要高。如此就会影响水平井的开发效益，甚至吃掉水平井开发优越于直井开发的全部效益，尤其是在构造、储层非均质性不太落实的情况下。
（4）储层非均质性特别严重时，不宜打平行于油层的水平井
我国油田储集体多数为陆相沉积，油层内或多或少散布着大大小小厚薄不等的夹层和隔层，尤其是两井间的夹层、隔层，往往很难认识到。油层中的夹层、隔层对直井的产能和采收率的影响不明显，但对水平井的产能和采收率影响显著，这样的油层不适合打平行于油层的水平井（除非油层太薄的底水油藏，水平段轨迹难于调整）。
5.2几点建议
5.2.1水平井A、B点垂深及A、B点位置的优化设计
在以下几种情况时，建议水平井A点垂深抬高（水平段自A向B倾斜）：
（1）油藏厚度足够大，不至于因为AB段的倾斜而使B点过早见水（因为通常情况下，由于A点的生产压差最大，A点一般首先见水；提高A点的目的是：在B点垂深不变的前提下，延长A点的底水突破时间，从而延长水平井的无水期）。
（2）在地面条件和水平井井网要求等允许的情况下，水平井尽量从构造高部位向低部位打，一则可以保证A点有足够的避水厚度；二则可以尽可能让A点远离边水（以避免高渗带边水突进）。
（3）在见水井附近布水平井时，尽可能让A点远离见水井。
5.2.2水平井完井方式的优化设计
一般来讲，当水平井只横穿一个油层，仅有一种流体通过时，采用非选择完井方式（裸眼和砾石充填完井）；但如果水平井开采的目的层具有非均质性、或为多油层油藏，具有底水和裂缝，为了便于油藏开发后期各种措施的顺利进行，可以采用选择性完井方式（如割缝衬管带管外封隔器或固井／射孔完井）完井。故建议今后在类似情况下，新打水平井有比例地尝试采用选择性完井方式完井。
5.2.3储层非均质性的认识和描述要“动、静结合”“平、直结合”
（1）动、静结合
如夹层的层数和厚度由直井给出，并通过沉积微相、小层对比研究得出尽可能接近油层实际的全油藏的夹层分布特征；与此同时，利用数值模拟方法既可验证，也可修改单井和油藏的夹层分布特征。
（2）平、直结合
若直井和水平井钻遇同一个夹层，那么直井给出层数和层厚（z轴），水平井则给出平面上的展布（x、y轴）；根据沉积微相得出的“宽厚比”即可推出水平井揭示的是长轴还是短轴（虽不一定正确，但总比单靠“井距”来判断夹层的展布范围要好），然后进一步判定是否与邻井夹层相连。
况且，直井揭示的是储层纵向上的储层非均质性，水平井揭示的是水平方向上的储层非均质性；二者的有机结合才能客观的反映油藏的储层非均质性（这比直井间参数的插值要精确得多）。
参考文献
[1]万仁溥．中国不同类型油藏水平井开采技术．北京：石油工业出版社，1997
[2]S.D.Joshi,Ph.D，班景昌等译．水平井工艺技术．北京：石油工业出版社，1998
[3]罗英俊等译．水平井开采技术译文集．北京：石油工业出版社，1991
[4]范子菲．确定水平井水平段、垂直井射孔段最优位置研究．石油勘探与开发，1995,22(3)
[5]张义堂等．陆相沉积油层水平井水平段轨迹对产能及采收率影响的研究．石油勘探与开发，1999,26(2)
The Optimization of Geological Design for Drilling Horizontal Well of Triassic Oil Reservoir with Bottom Water in No.1-2 Tract of Tahe Oil Field
Tan ChengjunChen ShumeiWang MeilingZhao Liqun
(Academy of planning and designing,Northwest Bureau of Petroleum Geology，ürümqi 830011)
Abstract:The auther, starting from correlation geological design of straight well and horizontal well, analyzed some improtant design parameters in studying on geological design for horizontal well.The results indicated the geological design for horizontal well and it's optimization of design were controlled by vertical depth of horizontal segment (section),effective length of horizontal segment, influence of non-homogeneity of reservoir on geological design for horizontal well.
According to the optimization of geological design for 7 horizontal wells of Triassic oil poor with bottom water in Tahe oilfield,we came to the following conclusions:(1)terrestrial bed is provided with vary in thickness,different morphological shaly or calcic intermediate and isolation layer,expecially when non-homogeneity of reservoir is grave.Such being the case,reservoir description will do best to meet the development oil pool by mean of the horizontal well;(2)it's no good being design large-scale horizontal well development scheme for limited reservoirs and small scale oil pool;(3)backward technology and equipment,quality of personnel and treatment system of computer will decide the elaboration of the technology——horizontal well is better than straight well.
Key words:sandstone oil reservoir with bottom waterhorizontal welldrilling geological design optimizationvertical depth of horizontal segmentlength of horizontal segment
❷ 井下作业试油费工程款能开增值税专用发票吗
《增值税生产性劳务征收范围注释》第二、三款规定：
二、钻井(含测钻) 是指初步探明储藏有油气水后，通过钻具(钻头、钻杆、钻铤)对地层钻孔，然后用套、油管联接并向下延伸到油气水层，并将油气水分离出来的过程，钻井工程分为探井和开发井。探井包括地质井、参数井、预探井、评价井等；开发井包括采油井、采气井、注水(气)井以及调整井、检查研究井、扩边井等，其有关过程包括： (一)新老区临时工程建设，是指为钻井前期准备而进行的临时性工程，含临时房屋修建、临时公路和井场道路的修建、供水(电)工程的建设、保温工程建设。 (二)钻前准备工程。指为钻机开钻创造必要条件而进行的各项准备工程。含钻机、井架、井控、固控设施井口工具的安装及维修。 (三)钻井施工工程。包括钻井、井控、固控所需设备、材料及新老区临时工程所需材料的装卸及搬运。 (四)试油(汽)工程。包括完钻试油、特种作业及其他配套工程。 (五)技术服务：包括定向井技术、水平井技术、打捞技术、欠平衡技术、泥浆技术、随钻测量、陀螺测量、电子多点、电子单点、磁性单多点、随钻、通井、套管开窗、直井测钻、软件数据处理、小井眼加深、钻井液、顶部驱动钻井、化学监测。 (六)海洋钻井：包括钻井船拖航定位、海洋环保、安全求生设备的保养检查、试油点火等特殊作业。 三、测井 是指在井孔中利用测试仪器，根据物理和化学原理，间接获取地层和井眼信息，包括信息采集、处理、解释和油井射孔。根据测井信息，评价储(产)层岩性、物性、含油性、生产能力及固井质量、射孔质量、套管质量、井下作业效果等，按物理方法，主要有电法测井、声波测井、核(放射性)测井、磁测井、力测井、热测井、化学测井；按完井方式分裸眼井测并和套管井测井；按开采阶段分勘探测井和开发测井，开发测井包括生产测井、工程测井和产层参数测井。
您没有说太详细，不知道您提的问题属于哪一类？ 以上都是可以开具增值税专用发票的。
❸ 钻井地质勘探知识
钻井地质勘探，是用钻机设备从地表向地下钻进成孔，取出土壤、岩心、岩屑、各种液态、气态介质，供分析研究土壤性质、地层构造、矿产情况的探测或开发施工的工程。它是在地球物理勘探、地球化学勘探的基础上，为进一步搞清地层情况和构造进行验证，查明有无目标矿藏，含矿区域大小、厚度与展布、地层压力等地质情况直接探查矿藏或进行矿产开发的工程技术方法。近几年钻井技术不断发展，水平井、欠平衡井、小眼井、侧钻井相继出现，地质科技人员通过钻井工程获取的大量地质资料进行分析研究，几乎可以查寻和了解矿藏和地层的详细信息。
钻井地质勘探知识体系，包括普通地质学知识、钻井工程知识、录井知识、测井知识、测试知识、矿产开发知识、实验测试知识等。这就要求我们尽可能地将钻井资料取准取全。还要学会对单井地质资料中透出的各种信息的识别和评价，这也是一名地质院校学子和地质技术人员应具备的基本素质。
(一)钻井工程知识
钻井工程在地质院校里，是一门专业课程，一般以超深井或石油钻井为例，讲述钻井的基本原理和钻井工艺。从单井设计的依据开始到钻井工程实施过程，和整个过程中应录取主要钻井资料及获取数据信息的方法和要求。
地质钻井资料统计表
续表
需要看懂的资料主要有：
钻井地质设计书。
观察记录。
地质日志。
井斜数据表。
井壁取心记录。
井史。
钻井地质设计是地质技术人员了解钻井施工最主要的地质资料，它的内容有：基础数据，介绍井名、钻井属性(该井属于科学探井、还是参数井或开发井)、井位坐标、地理位置、构造位置、设计井深、目的层等内容；区域地质构造情况介绍；设计依据和钻井目的；设计地层剖面及矿层位置；地层压力预测和钻井液要求；获取地质资料及数据采集要求等。
一些原始资料，如套管数据、录井仪情况等，用于地质研究和矿藏分析的并不多见，属于钻井工程技术数据，多用于研究工程技术改进、提高钻井效率、降低作业成本及相关钻井的井位地质施工设计，分析作业事故时使用。
(二)地质录井知识
地质录井工作，是随钻井工程伴生的地质技术记录工作。这种记录包括笔录和设备记录，它是获取单井的井孔上下的地质资料的主渠道。分为岩屑录井、荧光录井、钻井液录井、气测录井、岩心录井、综合录井、地化录井等内容。
录井工作中有一组基础性数据，它是记录该井的必备数据。如井位坐标，它通常统一采用WGS—72系统，记录材料上通常显示3°带、6°带，一般采用卫星定位系统和通过三角点计算得来的。也有单独或同时采用经纬度坐标的。井位坐标和行政地理位置是单井的最基础数据。井位坐标数据具有保密性质，它的泄密很容易受到导弹的精确打击或其他破坏。所以地质资料保管单位在一般情况下是不让摘抄或数据拷贝的，以防止泄密。
岩心录井是录井工作中重要组成部分，岩心是认识地层和矿层最真实、最宝贵的资料。如油气田中的许多地质资料要靠对岩心的化验分析获取，岩石的孔隙度、渗透率、含油饱和度，以及油气层的分布与厚度等。通过对多口井岩心的实验分析，可以认识矿床分布规律，准确计算储量，确定合理开发方案，针对矿物特性采取相应的矿产增产措施，保护油气层技术也需用岩心作为研究对象的。
岩屑录井需要懂得井深、钻达时间、迟到时间、捞砂时间之间的关系，这是掌握岩屑深度描述的要件。我们观察利用岩屑这一实物资料时，需要了解岩屑深度是如何确定的，它是在钻进过程中，按照一定的深度间隔和岩屑迟到时间算出，在泥浆出口处捞取，随钻井液从井筒中返出地面的。岩屑录井工作是建立地层剖面，了解地层层序、岩性组合、矿物显示的重要手段。岩屑录井最重要的要求是：钻具井深、迟到时间准确无误。岩屑深度算错或岩心、岩屑描述错误，就会导致技术人员地质层位和岩石属性的误判。有熟练老道的技术人员，看了岩心、岩屑描述后不放心，一定要观察岩心岩屑实物或实物扫描图像，就是害怕录井技术人员对岩心岩屑的描述出现错误。对岩屑深度的误判后果，有可能在矿产开发作业中层位深度出现错误，对岩性误判失误，易造成矿藏认识误解。
油样、气样、水样或其他矿物也是实物资料，它的采集有具体要求。油样，采用专用广口瓶在钻液槽中采集原油样品250毫升；气样，用气测仪器中的脱气器进行取样，无气测仪器的用排水取气法取样，置于瓶中密封；水样，采用失水仪方法取钻井液5毫升，现场进行离子测定。样品瓶外贴上详细标签后，一部分油样、气样、水样应及时送化验室分析，另一部分作为实物资料保存。
录井工程中所产生的资料统计表
续表
续表
需要看懂的录井地质资料主要有：
完井地质总结报告(有时也称完井地质小结)。
综合录井图(岩屑录井、岩心录井等内容)。
气测录井图。
综合录井色谱分析记录。
油、气、水柱状显示图。
钻井基础数据表。
岩心录井图。
井斜数据表。
其中单井的完井地质报告利用频度最高，完井地质报告的主要内容有：前言(介绍该井的基本情况，地质任务完成情况等)、钻井录井简况(钻井条件对录井质量的影响)、钻探成果(地层、构造、矿层、生储盖层、地层压力)、结论与建议(本钻井是否达到了地质目的、对本井的地质认识和地质结论、存在的地质疑点和下一口钻井需要证实解决的问题)、建议(如试油意见、后续钻探工程方面的提醒、今后勘探方向、对矿藏进行经济预测和评估)。
当技术人员对完井地质总结报告进行阅读不解渴或产生怀疑时，就会详细查阅相关综合录井等图件。具体地了解地层、岩性等录井记录情况。很多单纯的某一矿产勘探，其完井地质报告中仅涉及矿产是针对性的，不涉及其他矿产，很多其他矿产是在综合录井图等资料对矿物描述中发现的。所以录井图对综合了解单井的地质情况作用很大。
(三)测井工程知识
测井工程是钻探工程中的一部分，只有钻井工程开钻后，才能到井孔中实施“测井”施工，它的全称又叫地球物理测井，所以地球物理测井资料也可划入为地球物理勘探资料范畴。勘查地下矿产离不开地球物理测井，特别是在石油及天然气勘探领域不但广泛应用，而且是地质技术专业人员为了解该井是否“出彩”急不可耐查看的单井测井资料。
地球物理测井是在钻井的井孔中利用相关探测仪器测定地层各种物理化学参数进行矿藏评价的一种技术方法。它不仅可用于判断地层的岩石性质、确定岩石层厚度和藏埋深度，而且还可就钻探区域的地层进行对比、测试地层倾向、倾角和断层、构造特征，不仅能探测储层物性和含矿情况，而且还可用于沉积环境、岩体分布，特殊矿物组分的研究，不仅可以探测地层温度、压力、张力和油、气、水界面，进行地层或矿藏的静态分析，而且还能进行矿藏产能，进行矿产开发分析。测井技术方法对于矿产勘探来说，它要协助勘探技术人员解决以下问题：地下是否有目标矿产，有多少，是否可以开采，能开采多久，是否有工业价值；下一口探井还打不打，如果继续打井，井位又怎么部署；如果是开发井，井网如何安排等问题。
测井工程技术在油气勘探开发工程中利用是最为广泛，研究人员关注钻井过程，除了突破性发现外，测井情况及其资料是首要关注的一线井场信息。其在矿产勘探开发尤其是油气勘探开发中的作用可见一斑。
近几年来，测井方法也有很大发展。广泛使用的有电极测井技术、电磁测井技术、声波测井技术、放射性测井技术、VSP测井技术，有时进行单项技术测井，大多数情况下综合使用以上测井技术。新一代扫描成像和阵列成像测井技术问世，明显提高了对复杂岩性矿藏、隐蔽性油藏的测井综合地质分析与评价的能力。测井仪也从CLS-3700数控测井发展到ECLIPS-5700成像配套系列测井，可提供常规测井、声电成像、偶极子声波、核磁共振、阵列感应测井等新技术服务。成像测井提供的图像往往是地质现象的直观显示。
虽然电极测井已经过时，但在一些要求不太高的浅井探测中，是仍在使用的成本较低的电极测井技术，况且由于历史上由电极测井产生的老资料也大量存在，有必要对过去的电极测井技术知识有所了解，以便对电极测井老资料进行开发利用、研究挖掘，为矿产勘探开发和地质研究服务。
近几年的发展，测井资料除了在地层岩性、储集空间、流体类型评价需要利用外，还在矿产地质研究、勘探钻井工程井眼稳定性控制、压力预测、致密储层压力改造方案设计与优化、探井裸眼井油气水层快速识别、产能预测与评价等诸多领域发挥了重要作用，它们为矿产勘探开发降低成本，提高勘探效率和矿山效益做出了贡献。
现代测井技术中需要了解测井知识，要求读懂的测井资料主要有：电极测井、电磁测井、声波测井、放射性测井等方面的知识。气测又称随钻气测，放在录井阶段进行，又称气测录井。我们可以针对企业的测井技术和设备现状及馆藏测井资料情况，选择学习、了解和积累相关测井知识，利用各种测井曲线对不同岩性地层的反映特征进行对照，以便读懂并利用测井资料。
测井工程产生的主要资料统计表
续表
主要需要看懂的测井资料有：
测井解释地质报告。
综合测井图1：200。
自然伽马测井图1：200。
标准测井图1：500。
固井质量检查图。
成像测井综合解释成果图1：200。
声速测井图1：200。
地震测井(VSP)小结。
地温测井图。
储层响应特征图。
成像裂缝分析图。
变形层理成像图。
其中单井测井解释地质报告，也有叫测井地质小结的，利用频度最高。地球物理测井，是通过测井设备与仪器，获取实测数据，经过处理和解释软件，绘成各种曲线图件，测井解释地质报告是对成果图件的解读和总结。当技术人员对测井解释地质报告阅读不解渴或产生怀疑时，就会查阅相关测井曲线图件和相关测井数据的解释。知识比较全面的研究人员，会直接要求要求测井一线人员传回测井数据体，自己利用工作站系统处理解释数据与阅读测井曲线图件。及时了解并对应处理井下施工情况，指导矿山的进一步的勘探与开发研究与部署。
(四)地质实验知识
地质实验工作是地质矿产工作的组成部分，它贯穿于地质研究、地质找矿和矿产开发工作的整个过程。是为地质研究、找矿和矿产开发工作提供技术服务，矿产开发实验是一项专业性技术工作。为了确定古地理环境，必须在岩心等实物资料的化验分析中找出相应古生物进行证明。为了确定矿产组分和含量，就必须对矿石进行分析测试，有时还得模拟地下环境进行矿产开发试验等。这些地质实验或称化验分析，其成果称为实验报告、化验分析报告。我们应该首先能看懂实验分析数据和相应的文字报告，然后才能在此基础上进行地质矿产勘探开发研究，进而有所认识和发现。
地质实验分析资料统计表
续表
续表
需要读懂的资料主要有：
岩石矿物鉴定报告和分析结果表。
物性分析报告和分析结果表。
古生物分析报告和分析结果表。
电镜扫描报告和分析结果表。
绝对年龄测定报告和分析结果表。
酸解烃分析报告和分析数据表。
气体组分分析报告和分析数据表。
油气水化验报告和分析数据表。
……
实验分析报告一般分为：报告文字部分和分析数据表两个部分。其中的文字部分是对数据表中数据的地质含义进行的解读，实验分析数据表是实验仪器对送样标的或实验对象的化验分析数据。地质技术人员在阅读这些报告时，首先阅读文字部分，因为它是实验或化验分析地质解读结论。其次再从数据表中查看化验分析数据，更多时刻是边阅读文字部分，边对对照化验分析数据。
地质工作技术人员根据研究实际需要决定采集实物资料样品，送化验分析单位做实验分析，自己送的样，一般都会认真阅读。不少化验分析的研究人员，对某一区域的化验分析资料进行积累和分析，会写出该区域的古地理环境等方面的学术文章，会发现该区域新的古生物物种，对古地理与气候环境、矿藏形成条件进行认证，从而在行业期刊上发表而倍受瞩目。
(五)测试知识、试采知识
1.地层测试
在钻井过程中或者完钻之后对矿层进行测试，获得动态条件下地层压力和流体的相关参数，根据参数对地层和相关矿产开发做出评价。主要参数有：油气水产出量、日产能力等；流动压力、地层压力、生产压差；流体性质与高压物性数据；地层参数及地层损害程度；含油高度与油水界面；测试半径、断层界面显示、能量补给及储量参数等。
测试工程主要资料统计表
测试曲线的解读是应该掌握的。一般曲线分为六大类：高渗透层曲线，低渗透层曲线，高压低渗透层曲线，低压低渗透层曲线，污染堵塞型曲线和能量衰竭型曲线。这几种测试曲线与测井曲线对照，有响应规律可循。可以利用测试资料可对矿藏进行早期评价。
测试资料主要需要看懂的是这些曲线资料及测试解释报告。中途测试资料主要有：分层测试小结、压力恢复曲线、处理解释报告、高压物性资料。
2.试采知识(以石油试采为例)
试采是指矿产试验开采。在油气田开发领域又称试油。这里以试油为例。试油在学术环境下称试油地质和试油技术，是石油和天然气勘探至油气田开发过程中的重要程序，是搞清油气藏中油、气、水分布情况和认识相应层位的直接手段。
在一口井钻井完成后的试油过程中，油气层保护是油气田开发工程中需要遵循的原则。射孔层位、洗井和诱喷、求产、压力、酸化、压裂等程序是试油工作过程中关键环节。
试油工序主要产生的资料统计表
试油工程中产生的地质资料，主要需要读懂的有：
试采报告(又称试采地质总结)及附图、附表、附件，如试油报告及附图、附表、附件。为油田开发方案提供依据。
❹ 水平井调流控水筛管与油藏渗流耦合流动规律研究
姚志良1，2 丁士东1
（1.中国石化石油工程技术研究院，北京 100101 ；
2.中国石油大学（北京），北京 102249）
摘 要 在分析水平井调流控水筛管完井各部分流体流动特征的基础上，根据质量守恒定律和动量守恒定律，建立了水平井调流控水筛管与油藏渗流耦合模型。通过实例计算分析得知，调流控水筛管需配合遇油或遇水膨胀封隔器将水平井段不同渗透带分割成不同的压力系统才能发挥控水作用；另外由于同一封隔井段的控水筛管处于相同压力系统内，相同压力系统内配置不同喷嘴尺寸无法改变沿井筒的地层产液入流剖面分布，且可能造成局部喷嘴冲蚀，损坏筛管，因此，筛管喷嘴需以封隔井段为单元进行配置。进行调流控水筛管完井参数设计前需根据油井配产确定具有节流效应的喷嘴尺寸，然后根据沿井筒的渗透率分布情况，确定控水筛管完井参数。控水筛管增加了地层产液由油藏到井筒间的阻力，对油井产能产生一定的抑制作用，在进行完井参数设计时需综合考虑油藏底水锥进与油井产能损失情况。
关键词 分段完井 调流控水筛管 耦合流动 水平井
Study on Coupled Flow in Reservoirs and Inflow Control
Devices of Horizontal Wells
YAO Zhiliang1，2，DING Shidong1
（1.Research Institute of Petroleum Engineering，SINOPEC，Beijing 100101，
China；2.China University of Petroleum（Beijing），Beijing 102249，China）
Abstract Based on analysis on the flow characteristic of horizontal wells with inflow control devices completion，a coupled model for flowing in reservoirs and inflow control devices of horizontal wells was established according to the mass conservation law and momentum theorem.The study demonstrated that in order to play water control role of inflow control devices，the horizontal wellbore must be divided into different pressure systems according to permeability distribution using packer.In addition，the inflow profile along horizontal wellbore can not be changed with different nozzle size of inflow control devices in the same pressure system，and may cause local erosion leading to damage of nozzle，therefore the nozzle size of inflow control devices should be configured with unit of packed wellbore sections.The nozzle size with throttle effect should be determined before the completion parameter design based on proction allocation of the horizontal wells and then the completion parameters could be determined according to the permeability distribution along the wellbore.The inflow control devices completion increased flow resistance of proction fluid from the reservoir to the wellbore，which leading a certain extent well proction losses.Therefore，ring the completion parameter design，the bottom water coning in reservoir and well proction losses should be considered simultaneously.
Key words segmentation completion；inflow control devices；coupled flow；horizontal wells
20世纪中后期，水平井技术作为开采稠油、裂缝性油藏以及底水油藏的革命性技术得到了迅速发展。但随着油田开发的不断深入，水平井开发中的问题也逐渐暴露出来。水平井初期产量高，但稳产时间短，产量递减快，且水平井一旦见水，含水率上升速度快，后期控水难度大，造成水平井无法发挥最大的综合效益［1～3］。水平井调流控水筛管技术是一项全新的机械式控水完井工艺，该工艺能够延缓和控制底水锥进，提高无水采油期，发挥水平井生产的最大潜力和经济效益［4～10］。油藏渗流与调流控水筛管耦合流动规律研究是调流控水筛管水平井分段完井参数选择的理论基础，对于其后期控水稳油效果具有决定性的作用。笔者在分析调流控水筛管水平井完井流体流动物理过程的基础上，建立了水平井调流控水筛管与油藏渗流耦合模型，并结合水平井实测数据进行了分析。
1 水平井调流控水筛管完井流体流动过程
调流控水筛管是在精密复合防砂筛管的基础上增加了流量调节机构，根据沿井筒地层渗透率的变化情况并考虑调流控水筛管基管内变质量流动压降，通过调节不同井筒位置处喷嘴大小，地层流体流经喷嘴时产生不同的流动附加阻力，使由地层到基管的流动总压降近似相等，从而使水平井各段均衡产液。
图1 水平井调流控水筛管完井流体流动路径示意图
水平井调流控水筛管完井流体流动路线如图1所示。地层产液首先进入调流控水筛管与裸眼井筒间的环形空间内（图1（a）），在该空间内存在轴向流动和横向窜流；然后流体通过控水筛管的滤砂层进入滤砂层和基管之间的环形空间，不同的控水筛管内该环形空间是不连通的，进入该环形空间内的流体通过喷嘴进入基管内（图1（b）），整个水平井段基管内是由趾端到跟端的变质量流动。
2 耦合流动模型的建立
为发挥水平井调流控水筛管的控水功能，需根据水平段近井地带渗透率分布使用遇油或遇水膨胀封隔器将水平井分成若干段（图2），每一段作为一个控制单元，包含多个调流控水筛管，通过综合调节每个控制单元内各个控水筛管上喷嘴直径，使整个水平井入流剖面均匀，从而达到控水的目的。
图2 水平井控水筛管完井地层产液流动阻力分解示意图
忽略水平井井壁与控水筛管外管间环空内的流体轴向流动和控水筛管内环形空腔内的轴向流动。设地层压力为pr，水平井长度为L，取第n个控水筛管为研究对象，其对应的长度为Ln，水平井井壁与控水筛管外管间环空压力为pc，n，基管内压力为ptub，n。如图2中所示，在水平井调流控水完井情况下，流体流动可分成地层到水平井井壁与筛管外管间环形空间的渗流、由该环形空间通过喷嘴到基管内的流动以及基管内的变质量流动3部分，对以上3部分的流动分别建立相应的流动模型并进行耦合即可获得水平井调流控水筛管与油藏渗流耦合模型。
2.1 地层到水平井井壁与筛管外管间环形空间渗流模型
采用比采油指数Jn（即水平井单位长度上的采油指数）来描述油藏流体向水平井井筒的入流规律，则第n个控水筛管对应的油藏到水平井井壁与筛管外管间环形空间的入流量qc，n为：
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
式中：qc，n为第n个控水筛管对应产层的产液量，m3/s；Jn为水平井单位长度上的采油指数，m3/（d ·m·MPa）；pr为油藏压力，MPa；pc，n为水平井井壁与筛管外管间环形空间内的压力，MPa；J是水平井采油指数，m3/（d·Pa）；L为水平井井筒长度，m。
当该油藏为拟稳态流动时，底水油藏水平井产液指数J可由下式求得：
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
式中：kh为油藏水平方向渗透率，μm2；kv为油藏垂直方向渗透率，μm2；μ为油藏流体黏度，mPa·s；B为体积系数，无量纲；h为油层厚度，m；zw为水平井距油水界面距离，m；rw为水平井裸眼半径，m。
2.2 水平井井壁与筛管外管间环形空间到基管间的流动
地层产液由水平井井壁与筛管外管间环形空间经喷嘴节流产生一定的附加压降流入筛管基管内，通过喷嘴的流量可由伯努利方程求得：
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
式中：qtub，n为水平井井壁与筛管外管间环形空间通过喷嘴的流量，m3/s；α是喷嘴的阻力系数，由实验测得，无量纲；Anozzle为喷嘴截面积，m2；pc，n为水平井井壁与筛管外管间环形空间内的压力，Pa；ptub，n为第n个控水筛管对应基管内压力，Pa；ρ为地层产液密度，m3/kg。
2.3 基管内的变质量流动
设第n个控水筛管长度为Ln，其基管内径为D，如图3所示，由动量守恒定律可得：
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
式中：为控水筛管内截面面积， ，m2；v1、v2分别为控制体截面1、2处流体流速，m/s； 为控水筛管内流体平均密度，kg/m3；p1、p2分别为控制体截面1、2处的压力，Pa；g为重力加速度，m/s2；θ为筛管与水平方向的夹角，（°）；τw是流体沿基管内壁剪切应力，N/m2。
图3 流动单元示意图
同理，令Δx→0，可得式（7）的微分形式：
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
式中：p为基管内任意位置处压力，Pa；f为基管内壁摩擦系数，无量纲。
当基管内为单相不可压缩流体稳态流动时，沿基管长度积分，则式（8）可简化为：
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
式中：pn为第n段控水筛管内压力，Pa；vn为第n段控水筛管内流体流速，m/s；f n为第n段控水筛管内壁摩擦系数，无量纲。
由于流体由筛管内环形空间经过喷嘴向基管内存在径向入流，改变了基管内壁主流边界层，因而摩擦系数不能采用常规管中摩擦系数计算公式，需使用考虑有径向入流的摩擦系数计算公式［11］：
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
式中：NRe是基管内沿水平井井筒方向主流雷诺数， NRe，w为流体由筛管内环形空间向基管内径向流动雷诺数， ；f0为常规管紊流摩擦系数，无量纲。
2.4 各部分流动的耦合条件
对整个控水筛管系统应用质量守恒定律可得：
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
2.5 耦合模型的求解
综合式（1）至式（13）即可得到水平井调流控水筛管与油藏渗流耦合的非线性控制方程组，该方程组无法进行解析求解，需采用数值迭代方法进行求解，迭代步骤为：(1)初始状态下各流动部分压力为pc，n＝pc，ini（n＝1，2，…，n），ptub，n＝ptub，ini（n ＝1，2，…，n），vc，n ＝vc，ini（n＝1，2，…，n），vtub，n＝vtub，ini（n＝1，2，…，n）；(2)根据初值计算方程组系数矩阵，对系数矩阵进行求解得到新的压力和流速值；(3)与初值比较，若两者满足一定的误差限，则终止迭代，否则将新的压力和流速代入方程组重复第(2)步，直到两次计算的差小于误差限。
3 实例计算与分析
3.1 油藏基本参数
取地层压力48.87MPa，地层原油黏度为1.73mPa·s，密度为901kg/m3，油层厚度14m，原油体积系数为1.34，水平井筒距油水界面10m，水平段长270m，裸眼直径149.225mm，生产压差为1MPa，根据实际电测结果，沿水平井段渗透率分布如图4如示。
图4 实测渗透率分布曲线
由图4可以看出，该水平井段可以分为2个高渗透段，平均渗透率分别为197×10－3μm2和104×10－3μm2，中渗透段平均渗透率为42×10－3μm2，低渗透段平均渗透率只有3×10－3μm2，渗透率差异较大，现使用上述建立的耦合模型计算分析不同完井条件下地层产液沿水平井段入流剖面的分布，为合理选择完井参数提供依据。
3.2 裸眼完井
图5 水平井裸眼完井地层产液入流剖面
若裸眼完井，沿水平井筒地层产液入液剖面如图5所示，图5所示入流剖面与图4所示实际渗透率分布规律一致，存在两个高渗透条带，高渗透带单位长度内径向入流量为其他位置入流量的5倍左右，随着油井的生产，容易导致底水沿两个高渗透带进入水平井筒内，造成水平井提前见水。
3.3 不带封隔器条件下调流控水筛管完井
为避免水平井过早见水，延长水平井无水采油期，采用调流控水筛管完井。在未使用封隔器对图4中4个渗透段分隔的条件下，调流控水筛管分别选用喷嘴直径为5mm、1mm、3mm，计算结果如图6所示。可以看出，喷嘴直径为5mm和3mm的入流剖面基本重合位于喷嘴直径为1mm的入流剖面位上方，说明在此时产液量情况下，当喷嘴直径小于1mm时，喷嘴才会对入流剖面产生节流效应，起到均衡入流剖面的作用。
图6 水平井调流控水筛管完井不同喷嘴条件下地层产液入流剖面（未分段）
因此，在2个高渗透段选用1mm喷嘴，其他井段选用5mm喷嘴计算入流剖面，由图6可以看出，此时的入流剖面仍然没有变化，这是由于未使用封隔器对各个渗透带进行分隔，各个渗透带无法建立独立的压力系统，整个水平井壁与筛管外管环形空间为一个连通的压力系统，无法起到抑制高渗透段产液的作用。
3.4 带封隔器条件下调流控水筛管完井
采用调流控水筛管完井，并采用封隔器对各个渗透带封隔，对150～200m低渗透井段采用盲管以节约完井成本，两个高渗透段使用1mm喷嘴的控水筛管，中渗透段使用5mm的控水筛管，入流剖面如图7所示。可以看出，高渗透井段的径向入流量为中渗透井段的2倍，控水筛管有效地抑制了高渗透段的径向入流。
4 结论
1）调流控水筛管需配合遇油或遇水膨胀封隔器将水平井段不同渗透带分割成不同的压力系统才能发挥控水作用；另外由于同一封隔井段的控水筛管处于相同压力系统内，相同压力系统内配置不同喷嘴尺寸无法改变沿井筒的地层产液入流剖面分布，且可能造成局部喷嘴冲蚀，损坏筛管，因此，筛管喷嘴需以封隔井段为单元进行配置。
2）进行调流控水筛管完井参数设计前需根据油井配产确定具有节流效应的喷嘴尺寸，然后根据沿井筒的渗透率分布情况，确定控水筛管完井参数。
3）控水筛管增加了地层产液由油藏到井筒间的阻力，对油井产能产生了一定的抑制作用，在进行完井参数设计时需综合考虑油藏底水锥进与油井产能损失情况。
图7 水平井调流控水筛管完井不同喷嘴条件下地层产液入流剖面
参考文献
［1］范子菲.底水驱油藏水平井产能公式研究［J］.石油勘探与开发，1993，20（1）：71 ～75.
［2］范子菲，林志芳.边水驱油藏水平井产能公式研究［J］.大庆石油地质与开发，1994，13（2）：33～37.
［3］程林松，兰俊成.考虑水平井筒压力损失的数值模拟方法［J］.石油学报，2002，23（1）：67～71.
［4］王超，张军杰，刘广燕.水平井分段控水完井试油技术［J］.石油天然气学报（江汉石油学院学报），2010，32（6）：446～449.
［5］王金忠，肖国华，陈雷，等.水平井管内分段调流控水技术研究与应用［J］.石油机械，2011，39（1）：60～61.
［6］强晓光，姜增所，宋颖智.调流控水筛管在冀东油田水平井的应用研究［J］.石油矿场机械，2011，40（4）：77～79.
［7］王庆，刘慧卿，张红玲，等.油藏耦合水平井调流控水筛管优选模型［J］.石油学报，2011，32（2）：346～349.
［8］Alkhelaiwi F T，Davies D R.Inflow control devices：application and value quantification of a developing technology［J］.SPE 108700.
［9］Henriksen K H，Gule E I，Augustine J.Case study：the application of inflow control devices in the troll oil field［J］.SPE 100308.
［10］Raffn A G，Zeybek M，Moen T，et al.Case histories of improved horizontal well cleanup and sweep efficiency with nozzle－based inflow control devices in sandstone and carbonate reservoirs［J］.OTC 19172.
［11］Neylon K，Reiso E，Holmes J A，et al.Modeling well inflow control with flow in both annulus and tubing［J］.SPE 118909.
［12］Ostrowski L，Galimzyanov A，Uelker E B.Advances in modeling of passive inflow control devices help optimizing horizontal well completions［J］.SPE 135998.
［13］Ouyang L B，Aziz K.A single－phase wellbore－flow model for horizontal well，vertical，and slanted wells［J］.SPE 36608.
❺ 地质野外工作日志怎么写
这个是矿产还是工程地质？ 貌似写你每天看到啥 做了啥就够了啊！！
❻ 水平井钻井液的应用有哪些 有没有人知道
无固相钻井液在水平井中的应用
摘 要：本文介绍了无固相钻井液体系在胜利油田水平井中的应用，室内试验和现场应用表明无固相钻井液体系由于无固相钻井液固相含量低，滤液抑制性强、钻井液性能优良，能够满足水平井钻井施工及其它相关工作的要求，油层保护保护效果好，具有良好的社会和经济效益。
关键词：无固相、钻井液、储层保护
0 前言
目前为止胜利油区共完成各类水平井近千口，研究应用和推广了聚合物水包油、MMH、BPS正电胶、可循环泡沫、聚合醇等多种钻井液体系，上述体系基本上能较好地满足钻井工程的要求。但从产量来看，有些水平井包括分支井、大位移井效益并不理想。究其原因，除了地质因素外，不少井是由于储层受到损害。研究发现，由于水平井钻井时间长，钻井液浸泡时间长；压差控制（△P）有一定困难，特别是长井段水平井压差控制困难更大；并且大多数水平井完井是以裸眼、封隔器、筛管或衬管方法完井，损坏面积大，泥饼堵塞造成损害更大。因此水平井的油层保护问题更加重要。研究和实践表明无固相钻井液由于其固相含量低、滤液抑制性强、钻井液性能优良，能够满足水平井钻井施工及其它相关工作的要求，油层保护保护效果好，具有良好的社会和经济效益。
1 钻井液对水平井油气层的损害机理
钻井液对水平井油气层的损害同直井一样，损害机理主要有以下几点：（1）钻井液中固相颗粒堵塞；（2）滤液和储层流体不配伍；（3）聚合物堵塞；（4）润湿反转；（5）微粒运移和粘土膨胀；（6）水锁；（7）地层压力改变。
但也有它的独特性：
（1）底部损害最大，且自起始端至水平段末端变化幅度较大。这是因为起始端钻具对泥饼磨损时间长且与泥浆接触时间长，故对产层损害呈大幅度梯度分布，而水平段的顶部、侧面则没有该现象。
（2）大部分水平井采用的钻井液均为水基聚合物钻井液体系，聚合物势必会随滤液侵入地层。并且含有聚合物的泥饼不够致密以及不易降解，因而势必会对储层造成一定损害。
（3）钻水平井所用时间比直井要长。
（4）非常低的压降不能为清除储层损害提供足够的动力。
针对水平井的油层保护问题，研究开发了多种钻井液体系。常用的钻井液体系组成见表1。
表1 常用的水平井钻井液体系组成
序号 增粘剂 降滤失剂 桥堵剂 粘土
1 PAC 淀粉 粘土
2 PAM 淀粉 油溶树脂（18kg/m3） 粘土
3 XC 、PAM 淀粉 纤维素（1kg/m3） 粘土
4 PNM PAC CaCO3
5 XC PAC / 粘土
6 PAM 铵盐 CaCO3
7 MMH 铵盐 / 粘土
8 XC、PAC 淀粉 CaCO3 粘土
实验表明，用粘土和纤维素作桥堵剂时，对岩心渗透率的损害明显大于用CaCO3粉末作桥堵剂时的损害。通常使用的增粘剂PAM、XC、PAC都会对储层造成损害，并且这种损害的机理是非常复杂的，它可能还受到各种添加剂之间作用的影响。因此减少钻井液对水平井油气层的损害的最有效方法是：
（1）选择合适的钻井液体系，使固相颗粒和滤液尽可能地不侵入地层，合适的钻井液配方的关键在于减少钻井过程中复杂事故的发生和降低对储层的损害。而优选钻井液配方的原则主要依据其流变性、滤失量、静切力以及储层损害程度、反排解堵的难易程度等。
（2）选择适合的解除损害的方法并实施增产措施，其中包括泥饼的去除（使用反排压力或化学方法）或化学增产措施。
大量的研究和实践表明无固相钻井液具有低密度和低流动阻力的优点,有利于井下马达的正常工作和钻头功率的充分发挥由于该钻井液粘度小,十分有利于携带岩屑,从而改善了井眼净化条件。是水平井钻井的最佳钻井液体系。
2 无固相钻井液的室内研究
无固相钻井液体系包括各种类型的水溶液(如盐水、海水、淡水及氯化钾水等)和各种高聚物溶液,还包括用酸溶性材料组成的各类钻井液。
2.1 流变性能评价
无固相钻井液体系的流变性能见表2。
表2 与常规钻井液性能对比
钻井液类型 Fl/ml PH AV/mPa.s PV/mPa.s YP/Pa 切力/Pa/10′/10〃
无固相钻井液 5.6 7.5 30.5 17 13.5 5.0/8.0
普通钻井液 6.4 8.0 41 22 19 5.0/9.0
钠土浆 25 9.0 9.0 5.0 4.0 4.0/7.0
从上表可以看出，无固相钻井液与常规钻井液性能对比，流变性好，能够满足携岩要求。
2.2 抗温性能评价
无固相钻井液体系的抗温性能见表3。
表3 抗温性能评价
序号 条件 Fl/ml AV/mPa.s PV/mPa.s YP/Pa 切力/10′/10”
1 室温 5.6 30.5 17 13.5 5.0/8.0
2 100℃/16h 5.7 26 14 12 4.5/7.0
3 120℃/16h 6.0 23 14 9 4.0/6.5
从上表可以看出，无固相钻井液体系在120℃老化16h后，仍能保持良好的流变性和悬浮携带性能。
2.3 抑制性实验研究
（1）无固相钻井液抗土污染实验
无固相钻井液体系的抗土污染试验见表4。
表4 抗土污染实验
配方 实验
温度 FL/ml PH值 AV PV YP 初切/ 终切
优选配方 室温 5.2 8 30 17 13 4.5/7.5
优选配方+1%膨润土 室温 4.6 8.5 35 20 15 5.0/8.0
老化 4.8 8.5 30.5 17 13.5 5.0/7.5
优选配方+2%膨润土 室温 4.0 8.5 33 18 15 5.0/8.5
老化 4.5 7.5 32.5 17 15.5 5.0/8.5
优选配方+3%膨润土 室温 4.2 8.5 40 23 17 6.0/9.0
老化 4.6 7.5 35 22 13 6.0/8.0
优选配方+5%膨润土 室温 4.0 8.5 42 24 18 6.5/9.0
老化 4.2 7 43 23 20 5.5/8.5
注：老化条件为120℃恒温16h。
由以上数据可以看出，优选配方在室温和高温下都具有良好的抑制能力，能很好的抑制土相在钻井液中的分散，使体系粘度切力都保持基本不变。
（2）浸泡实验和回收率实验
无固相钻井液体系的浸泡实验和回收率实验见表5。
表5 浸泡实验和回收率实验
钻井液类型 岩屑回收率，% 钻屑浸泡效果描述（浸泡7天）
清水 24 钻屑浸泡后四分五裂，呈糊状。
KCl聚合物 82 钻屑出现较大裂缝，手捏成泥。
两性离子聚合物 87 钻屑出现裂纹，用手掰开，里面潮湿。
无固相钻井液 97 钻屑保持原状，外面包裹一层聚合物膜
油基钻井液 99 钻屑保持原状。
从上表实验结果可以看出，无固相钻井液比常用的钻井液对钻屑的抑制作用强，仅次于油基钻井液体系。
（3）页岩膨胀实验
选用该钻井液体系对胜利油田岩屑进行页岩膨胀实验，结果表明，无固相钻井液具有较强的抑制水化膨胀的作用，明显优于其它常用钻井液体系，结果见表6：
表6 页岩膨胀实验研究
钻井液体系 聚磺 两性离子聚合物 KCl聚合物 无固相钻井液
膨胀量（mm/8h） 3.21 2.87 2.34 1.82
2.4 保护油气层的评价及机理研究
采用岩心流动装置，进行静态污染评价实验，结果见表7。
表7 静态污染评价实验
岩样号 钻井液体系 Ka/（10-3μm2） Ko/（10-3μm2） Kd/（10-3μm2） 渗透率恢复值（%）
1 KCl聚合物 71.6 46.1 35.96 78
2 两性离子聚合物 84 58.34 52.62 90.2
3 无固相钻井液 45.9 28.16 25.15 89.3
4 油基钻井液 110.8 90.7 83.44 92
2.5 钻井液滤饼清除实验研究
无固相钻井液泥饼用0.1%的纤维素酶变成一层泡沫0.1%的纤维素酶浸泡16h后，用水一冲就从滤纸上脱落，而用清水、盐水、柠檬酸缓冲液+水浸泡后泥饼无变化，实验结果见表8。
表8 泥饼清除实验结果
钻井液 400ml 6% 基浆+6g Na-CMC
破聚剂 1%纤维素酶 清水 2%KCl溶液 柠檬酸缓冲液+水 0.1%纤维素酶
处理 前 后 前 后 前 后 前 后 前 后
滤失时间/min 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
滤失量/ml 2.00 － 2.30 2.33 2.36 2.33 2.35 2.38 2.25 －
3 无固相钻井液在水平井中的应用
胜利油田自1983年首次在桩古16井采用无固相聚合物钻井液钻开灰岩油气层，至今已开发出了NaCl、CaCl2、卤水、HCOONa、HCOOK等多套无固相钻井液类型，最大限度地减少钻井液固相对油气层所造成的损害。
2000－2003年在车古204区块大面积推广欠平衡压力钻井技术和无固相钻井液完成了多口井的钻井施工，解决了该区块使用普通聚合物钻井液易形成厚泥饼阻卡的问题，提高了钻井速度，保护了油气层。仅车古204－5井，在3552m～4400m的灰岩钻探过程中，发现有荧光和油斑的井段累计达230多m，完井、下油管后将井眼内钻井液替出诱喷，蹩压很高，油气显示非常好。
在埕北307、渤深6-3、埕北39等井上应用了无固相钻井液，埕北307井获日产油142t，天然气4217m3的高产；渤深6-3井获日产原油83t的高产；埕北39井获日产油160t、天然气52566m3的高产，由该井新增探明石油地质储量达1020万t。
2006-2007年，先后在胜利油田车古208X1，垦古22-平1、桩129－支平1井进行了应用，同时，还为郑408-试1修井作业提供了密度达2.0g/cm3的无固相压井液。桩129-支平1井是一口鱼骨状多分支水平生产井，实际完钻井深2195.00m，完钻后，成功应用无固相完井液替入辅眼、主井眼裸眼段，保证筛管顺利下到位。
垦古22-平1井完钻井深2902.77m，水平段长200m，三开所钻遇的井段为奥陶系，也是该井的目的层，地层压力系数低，水平段设计长200m，采用无固相钻井液体系，顺利钻达目的层。试油获得92t/d的高产油流，是邻井的6-7倍。
美国EDC公司在胜利油田承包区块应用无固相水平井钻井液技术2006年施工的CDX-26H，开发馆陶上部油藏，产油量基本为40t/d。
目前在胜利油田应用无固相钻井完井液仅限于开发地层比较稳定的碳酸盐储层，基本上没有应用于砂岩和砂泥岩储层。
4 开发无固相水平井钻井完井液体系的前景展望
从使用无固相钻井液开发水平井取得效果和室内研究成果看，应用无固相钻井液大面积开发水平井条件已经成熟。无固相聚合物钻井液体系作为一种成本低、无毒无污染、可生物降解强抑制性的钻井液完井液体系，如果在胜利油田开发明化镇、馆陶组、砂一段油藏将会取得良好效果。但必须具备以下几个条件
(1) 钻进时固控设备必须好，有利于及时清除有害固相。
（2）技术套管必须下到A点，有利于转化和使用无固相钻井液。
另外，国外常采用筛管充砂完井，生物降解及酸化后增产明显。
目前，公司承担了中石化重点科研项目《生物酶可解堵钻井液体系的研究》项目。研制的生物酶可解堵钻井液体系利用的是生物酶能够对钻进过程中侵入地层和粘附在井壁上的暂堵材料进行生物降解的特殊性能，使可生物降解的钻井液材料由长链大分子变成了短链小分子，流体粘度逐渐下降，先前形成的泥饼自动破除，产层孔隙中的阻塞物消除，从而使地下流体通道畅通，油层的渗透率提高，油气井的产能增加。该项技术应用于水平井完井后，可有效消除滤饼存在对油层造成的污染，大大提高水平井的采收率，提高油田勘探开发综合效益。