非常規油氣地質鉆探術語研究范文

本站小編為你精心準備了非常規油氣地質鉆探術語研究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：針對石油鉆井工程與礦產地質鉆探工程中使用的部分專業術語在理解和應用上存在的差異進行梳理，為了方便各項技術工作的融合、溝通交流和資料的收集與驗收，希望相關專業術語在定義和使用上進一步規范和統一，以便于對今后非常規油氣地質巖心鉆探工作的開展能有所幫助。

關鍵詞：非常規能源；石油鉆井工程；礦產地質鉆探工程；專業術語

前些年，我國礦產勘查工作的重點轉向西部新區和中東部地區深部，主要勘查煤炭、鐵、銅、鋁、錳、鉛、鋅、金等礦產。近年來，由于受理性決策和資金等因素制約，限制了重要礦產勘查工作的繼續開展。在整體趨勢下滑的大環境下，一些非常規能源勘查工作異軍突起，諸如頁巖氣、油頁巖、油砂、天然氣水合物等鉆探工程的工作量連年增加，在一定程度上填補了缺口，遏制了下滑趨勢［1］。正因為如此，這兩年相關企業生產的用于非常規能源鉆探工程的大直徑繩索取心鉆具銷售額也隨之成倍增長，給巖心鉆探工程的發展帶來了新的契機。隨著非常規能源油氣地質調查工作的不斷深入，我院近年油頁巖、油砂地質調查的巖心鉆探工作量亦不斷增加，在松遼盆地、東寧盆地、塔里木盆地、準東盆地、柴達木盆地等完成了多個油頁巖、油砂地質調查巖心鉆探工程項目。在項目實施過程中，因石油工程與礦產地質工程的專業差異使部分專業術語的應用經常產生歧義，其危害主要有3個方面：（1）在招投標及工程設計中由于術語使用不當造成技術方案表達不準確或異議；（2）現場施工技術資料收集整理，用語模糊給工作帶來不便；（3）野外工程結束后，在工程技術驗收和資料提交時技術用語無統一的規范與標準。本文根據幾年來的工作實踐提出意見和看法，供同行們借鑒和商討。

1鉆井工程與鉆探工程

1．1含義鉆井工程：屬石油工程分支學科，是指利用專業機械設備，鉆入設計深度的地層中，最終形成圓柱形孔洞的施工工程；鉆井用途直接決定鉆井直徑，埋藏深度直接決定鉆井深度，例如石油、天然氣和地下水鉆探的鉆井直徑都較大，埋藏數千米的深部礦產需要鉆進相應甚至更深的深度才能準確勘探；鉆井工程包括鉆井與成井工藝，以開采液氣態礦藏為主要目的，在地殼內鉆成的柱狀圓孔叫做鉆井［2］。主要功用：（1）獲得地下空間的最直接、可靠的第一手信息，即可從鉆井中采取固態樣、液態樣、氣態樣等；（2）形成的孔洞可下放物探儀器，獲取各巖、礦層的地球物理場資料；（3）利用孔洞觀測地下水位、水量等動態水文地質情況；（4）根據用途不同可劃分為地熱、石油、煤田、建筑地面鉆井等，根據階段不同可劃分為普查鉆井、勘探鉆井和開采鉆井。目前鉆井工程以不取心鉆進為主，主要設備是石油或水井鉆機（大部分為轉盤式），全面鉆進鉆頭（牙輪鉆頭、PDF鉆頭等），常規口徑在215．9mm（8in）至444．5mm（17in）之間。鉆探工程：是指在地質勘探或巖土工程勘查中，根據設計方案要求，調整鉆機的鉆進方向和角度，通過鉆頭回轉采取巖礦心，或在已鉆成的孔洞中下放測試儀器，通過物理或化學手段檢測地下水、地熱、油氣、礦體等情況的工程［2］。根據地質或工程要求在巖土中鉆成的柱狀圓孔叫做鉆孔；目前地質調查中的鉆探工程主要為巖心鉆探，使用的主要設備是小口徑巖心鉆機（XY系列，含全液壓動力頭鉆機），小口徑金剛石系列鉆具，施工口徑30～150mm。綜上，鉆井工程與鉆探工程的最主要區別為鉆井工程包括鉆井和成井兩大工藝，鉆探工程只有鉆孔而無成井工藝；其次是鉆井工程口徑大，大部分井段不取心，鉆探工程口徑小，一般全孔取心；再次是鉆井工程需完井進行試采和評價，鉆探工程取得巖心資料和孔內測井資料并對資料及鉆探質量驗收后即封孔，并將現場地貌盡量恢復原狀。

1．2應用非常規油氣（油頁巖、油砂）地質調查為全孔段取心，采用小口徑巖心鉆機（立軸式或全液壓動力頭式），金剛石系列鉆具（主要為繩索取心系列），常規口徑為75～130mm，一般是以獲取巖心實物及資料和測井資料為主要目的，鉆孔完工后不作保留或生產用，不需進行成井工藝。根據上述特點，非常規油氣（油頁巖、油砂）地質調查工程應稱為鉆探工程，鉆成的柱狀圓孔應稱為鉆孔。

2井身結構與鉆孔結構

井深結構是鉆井工程施工設計基礎結構圖的簡稱，包括鉆井深度、各井段鉆進所用套管的直徑和鉆頭直徑，管外水泥返深等［3］。鉆孔結構則是繪制鉆孔剖面的技術要素，包括鉆孔總深度，各孔段套管或井管的范圍、長度、直徑以及灌漿部位等［2］。非常規油氣（油頁巖、油砂）地質調查巖心鉆探施工中下入的套管不需水泥固井，套管外徑與鉆頭外徑僅差幾個毫米，因此形成的結構應稱為鉆孔結構而不應稱為井身結構。3鉆柱與鉆具鉆柱：水龍頭和鉆頭之間的鉆具管串的總稱，包括方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、接頭、穩定器等；石油鉆中方鉆桿、鉆桿、加重鉆桿、鉆鋌是鉆柱的基本部分，地質巖心鉆探鉆具分為三類：鉆桿、取心鉆具、套管［2］；非常規油氣（油頁巖、油砂）地質調查巖心鉆探中普遍采用繩索取心鉆進，無鉆鋌、穩定器、加重鉆桿等器具，因此對下入孔內的管串稱為鉆具為更合適。4井管與套管地質巖心鉆探用套管分為接頭鏈接式和直連式，常用外徑尺寸系列為73、91、114（108）、140（127）、168（146）mm分別適用與口徑系列76、96、122（110）、150（130）、175（150）mm［2］，而井管（石油套管）的直徑尺寸一般為177．8～377mm，地質調查巖心鉆探用護壁管材都是用小口徑（75～175mm口徑）地質巖心鉆探用套管。石油套管和地質套管在技術上有較大差別。地質套管一般外平內不平，石油套管相反，這和使用環境、是否回收、鉆具高速滿眼回轉等因素有關。

5固井與套管護壁

固井是鉆井過程中的重要工序，通過注水泥保護和支撐下入井內的套管，封隔油氣水層并加固井壁，保證油、氣或水作為生產井時正常生產；套管護壁是為防止由于地層軟弱或水力作用造成孔壁失穩而采取的護壁措施，在非常規油氣（油頁巖、油砂）地質調查鉆探施工中，下入套管的目的是護壁，且因套管與孔壁之間間隙很小（1～3mm），一般不用注水泥漿固定或填充，用套管護壁就可以了（也有例外，如在油氣區勘探非常規油氣，或頁巖氣調查井，或有硫化氫地層等，或調查井進行試采評價，按照地調局安全規定，也是需要安裝井控裝置的，如此表套或者一開套管也是要固井的）。

6完井與終孔，封孔與封井

完井既是鉆井工程的最后工作，又是采油工程的開始工作，通過完井將完成的鉆井和底部油層以一定結構和工藝相連通，才能進行采油、注水等油氣開發工作，其施工質量的好壞決定了油井未來的生產效率和使用壽命。油頁巖、油砂地質調查鉆孔施工，全孔取心，達到預期目的而停止鉆進并按要求測井取得資料則完成任務，應稱為終孔，而不是完井。終孔之后為防止鉆孔給地下水的開發利用、水利工程防滲、礦山開采、工程建筑及邊坡穩定等帶來不利影響，而按要求對鉆孔灌注水泥漿或不透水的粘土進行封閉的作業亦應稱為封孔而不是完井。

7錄井與地質編錄

錄井是通過觀測、采集成孔過程中采取的三態物質，利用巖礦分析、地球物理和地球化學等方法進行檢測得到的數據，建立鉆井地質剖面圖、油氣層示意圖，進而進行綜合分析評價，并為石油工程提供參考資料的過程。鉆孔地質編錄是通過對鉆進過程中采集的各種樣品進行測量、觀察，將其各項指標參數進行匯編，例如通過統計匯總每回次進尺、巖（礦）心采取率、巖性描述等信息，進而計算分層孔深和厚度、標志面與巖心軸的夾角，核算鉆孔彎曲度和孔深。通常編錄資料中會附有水文地質測量、地球物理測井等資料。最后編繪鉆孔柱狀圖和鉆孔地質剖面圖。在非常規油氣（油頁巖、油砂）地質調查鉆孔施工中主要是進行鉆探地質編錄和地球物理測井，其它錄井工作中氣測錄井、地化錄井、熒光錄井應按項目要求開展工作，因采用金剛石鉆頭鉆進，鉆進參數和鉆頭參數對時效影響很大，鉆時錄井意義不大；金剛石鉆進特別是采用孕鑲金剛石繩索取心鉆進，產生的巖粉（屑）粒徑＜1mm，使用的循環液為無固相高分子聚合物沖洗液，巖粉絕大部分被高分子聚合物吸附，因此巖屑錄井亦無實用價值。

8其它幾個石油鉆井工程名詞在地質巖心鉆探中的應用

有些專業名詞在石油鉆中經常用到，但直接在地質巖心鉆探中使用不太恰當，如井深的起始零點是轉盤的水平面，孔深的起始零點是地平面。劃眼的主要目的和任務是清除附在井壁上的阻礙物，修整已成孔的鉆井，主要采用方法是邊循環邊旋轉下放或上提鉆柱，在取心鉆進特別是繩索取心金剛石鉆進方法中由于循環液為無固相沖洗液，孔壁附著物（泥皮）少而薄，利用提鉆或竄動鉆具即可。側鉆是在油水井某個預定井段的套管一側開窗，通過窗口鉆出新的井眼，然后在這個新井眼中下尾管固井，以提高采收率的一項綜合技術，在取心鉆探工程中則是為補采巖礦心或繞開事故孔段利用造斜技術進行的鉆進過程。司鉆是一種崗位名稱，是指鉆機機長或帶班工人，司鉆負責鉆機或鉆臺的工作和管理工人，負責控制剎把以及鉆井和吊裝設備的操作工作，在巖心鉆探中應稱為班長。倒扣：井內出現異常情況其它方法處理無效而利用反轉將井內鉆具擰卸提出井外的一種技術操作。扶正器：裝在套管柱或鉆桿柱上使井內套管柱或鉆桿柱居中的裝置。與此相類似的專業用語需根據巖心鉆探工藝特點適當調整、規范使用，部分用語建議見表1。

9結語

非常規油氣（油頁巖、油砂）地質調查鉆探工程，從招投標文件編寫一直到提交成果報告、項目驗收都應采用規范的專業術語，應以現有的《地質巖心鉆探規程》（DZ／T0227－2010）和《地質鉆探手冊》（2014年版，王達，何遠信，等編著）以及高等院校核心教材為基礎，發揚民主，充分討論，形成共識，有效地規范非常規油氣（油頁巖、油砂）地質調查工程施工的全過程。如同地理隔離產生不同語言一樣，跨領域的專業術語也會有所區別，然而發展的趨勢就是融合統一，專業術語也不是一成不變的，不同行業必將統一和規范專業術語，甚至在未來新的技術、新的工藝還將創造很多新術語。術語規范除了可以行業統一，還應有國際視野。地質勘探行業目前處于周期性調整態勢，進行結構優化勢在必行。鉆探工程受到行業形勢的影響，在繼續實施常規找礦勘查服務的同時，應探索新的服務領域，例如深部鉆探、海洋鉆探、極地鉆探等特殊環境下的鉆探工程，或是地溫能和地熱能等非常規清潔能源、地質災害、生態環境等新興能源或行業鉆探工作。鉆探工程在從事新領域工作時首先應將專業用語進行規范和統一以方便各項技術工作的融合、溝通交流和資料的收集與驗收，只有規范專業術語才能更好地將巖心鉆探技術服務于非常規油氣地質調查鉆探工程的全過程，因此規范專業術語對擴展鉆探工程服務領域擴大鉆探工程市場必將起到重要作用。

參考文獻：

［1］王達，李藝，周紅軍，等．我國地質鉆探現狀和發展前景分析［J］．探礦工程（巖土鉆掘工程），2016，43（4）：1－9．

［2］王達，何遠信．地質鉆探手冊［M］．湖南長沙：中南大學出版社，2014．

［3］SY／T5313－93鉆井工程術語［S］．

［4］GB／T9151－1988，鉆探工程名詞術語［S］．

［5］DZ／T0227－2010，地質巖心鉆探規程［S］．

［6］趙金洲，張桂林．鉆井工程技術手冊［M］．北京：中國石化出版社，2010．

［7］龍翔，陳晨，彭煒，等．油頁巖試樣在循環凍融條件下破裂實驗研究［J］．探礦工程（巖土鉆掘工程），2016，43（3）：19－22．

［8］冉皞，冉書明，王福杰．內蒙古中部油頁巖資源特征及發展前景———以烏拉特后旗為例［J］．中國國土資源經濟，2012，25（8）：31－32，46，55．

［9］陳晨，張祖培，王淼．吉林油頁巖開采的新模式［J］．中國礦業，2007，（5）：55－57．

［10］王慎余，許家朋，王振海．我國油頁巖資源開發利用狀況及發展對策［J］．中國地質經濟，1992，（5）：18－21．

作者：崔大勇 單位：山東省第五地質礦產勘查院