專利名稱：地震炮眼井固井方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣勘探開(kāi)發(fā)中的地震勘探領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是屬于一種地震炮眼井固井方法。
近年來(lái)地震采集的接收技術(shù)有了突破性進(jìn)展，地震儀的道數(shù)高達(dá)數(shù)千道，光電技術(shù)也正應(yīng)用于地震檢波器中，三維地震勘探將廣泛運(yùn)用。能否提高地震采集的激發(fā)技術(shù)成為地震勘探的一個(gè)主要研究課題。比較而言，地震炮眼井中炸藥激發(fā)地震波仍是主要的陸上地震波激發(fā)方法。
地震勘探鉆井放炮時(shí)首先要做井深試驗(yàn)，選擇有利激發(fā)井深。因?yàn)椴煌畹貙訋r性不同，激發(fā)的地震波能量和頻率也不同。一般來(lái)講在給松軟的巖層(如流砂、淤泥)中激發(fā)，則能量低，頻率也低，而在較堅(jiān)硬的巖層中激發(fā)則會(huì)產(chǎn)生能量高強(qiáng)的高頻地震波。即使在日常生活中，也有相同的經(jīng)驗(yàn)，在藥量相同時(shí)，鐵炮比紙炮聲音響。鐵炮破裂壓力高，爆炸時(shí)間短，產(chǎn)生的聲波頻率高能量強(qiáng)，紙炮破裂壓力小，爆炸時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)生的聲波頻率低能量弱。附

圖1所示為壓力-時(shí)間、振幅-頻率間的關(guān)系。
地震勘探中進(jìn)行深井試驗(yàn)，選擇高破裂壓力的位置是很關(guān)鍵的，做好炸藥包與井筒的耦合也很重要。
從目前地震炮眼井激發(fā)地震波可出兩個(gè)嚴(yán)重不足的問(wèn)題，一是炸藥包周圍的鉆井水泥漿對(duì)激發(fā)有不利影響，使炸藥包與井壁耦合不好，二是炸藥包之上井筒中的泥漿破裂壓力小，是炸藥爆炸時(shí)最先破裂的方向。地震炮眼井下藥后做好回填工作對(duì)解決上述兩個(gè)問(wèn)題有一定的作用，但不能從根本上解決問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，進(jìn)一步提高地震波高頻成分和能量，本發(fā)明提出地震炮眼井固井方法，即下藥后用水泥漿頂替炸藥包周圍的泥漿，形成局部最佳激發(fā)條件。
本發(fā)明的目的在于提供一種地震炮眼井固進(jìn)方法，可以提高地震波能量和頻率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的地震炮眼井固井方法包括下列步驟1、分析預(yù)測(cè)地震炮眼井孔隙壓力和地層破裂壓力；2、鉆井后用地震炮眼井固井管將炸藥包等下到井底3、結(jié)合地層破裂壓力和地層性質(zhì)配制復(fù)合水泥漿；4、用高壓泵或其它設(shè)備將復(fù)合水泥漿固井管送到炸藥包下，并使其上返到炸藥包上；5、起出固井管；6、水泥漿半凝固時(shí)激發(fā)地震波。
其中，地震炮眼井是指陸地上地震勘探時(shí)用鉆機(jī)或吹砂筒等所建成的用炸藥激發(fā)地震波的井。
其中，固井管是指類似于油田中的采油管，只是直徑略小，直徑2-5cm，壁厚2-5mm，每根長(zhǎng)1-5m，每根間螺絲相連，其不同于目前的地震下藥桿，但有地震下藥桿的作用。
其中，復(fù)合水泥漿，是指由水泥、水、加重劑、填充劑等配制的水泥漿，比重在1.5-2.2，其組成比例(重量比)水25-30％，水泥65-70，加重劑1-5％，充填劑1-5％。
其中，加重劑為重晶石、赤鐵礦等，充填劑為膨潤(rùn)土、綠泥石等，其中，高壓泵是指類似于油氣井固井的高壓泵，只是要求的壓力要低，一般在20Mpa。
其中，使復(fù)合水泥漿上返到炸藥包上，是指炸藥包周圍及炸藥包上30-90cm。
其中，水泥漿半凝固時(shí)是指固井后水泥漿凝固到具較強(qiáng)抗壓能力和較高可塑性時(shí)激發(fā)地震波。
以下列舉實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
附圖1所示為壓力-時(shí)間、振幅-頻率間的關(guān)系；附圖2所示為水泥漿抗壓強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系；附圖3所示為本發(fā)明地震炮眼井固井方法的示意圖。
實(shí)施例1
如圖2所示，首先研制出固井管(2)和高壓泵(3)，固井管(2)直徑為3cm，壁厚2mm，每根長(zhǎng)1m，每根間螺絲相連。固井管(2)的材料為抗壓強(qiáng)度大于40MPa的鋼管，高壓泵(3)壓力為20Mpa左右。
其次是復(fù)合水泥漿(4)的配制，復(fù)合水泥漿的組成比例(重量比)水25％，水泥65％，加重劑5％，充填劑5％，加重劑為重晶石，充填劑為膨潤(rùn)土。
第三實(shí)施步驟是1、分析預(yù)測(cè)地震炮眼井孔隙壓力和地層破裂壓力；2、鉆井后用地震炮眼井固井管(2)將炸藥包(1)等下到井底；3、用高壓泵(3)將復(fù)合水泥漿(4)通過(guò)固井管(2)送到炸藥包(1)下，使其上返到炸藥包(1)上30cm，形成水泥塞；4、起出固井管(2)；5、水泥漿凝固8小時(shí)后激發(fā)地震波，此時(shí)半凝固的水泥漿的固化抗壓強(qiáng)度為100MPa(參閱附圖2)。
實(shí)施例2固井管(2)直徑為5cm，壁厚3mm，每根長(zhǎng)5m，復(fù)合水泥漿的組成比例(重量比)水28％，水泥70％，加重劑1％，充填劑1％，加重劑為赤鐵礦，充填劑為綠泥石，上返到炸藥包90cm，其余操作及條件同實(shí)施例1。
實(shí)施例3固井管(2)直徑為2cm，壁厚5mm，每根長(zhǎng)3m，復(fù)合水泥漿的組成比例(重量比)水30％，水泥65％，加重劑2％，充填劑3％，加重劑為重晶石，充填劑為綠泥石，上返到炸藥包60cm，其余操作及條件同實(shí)施例1。
本發(fā)明可使地震波40-140Hz高頻成分的能量提高40％以上，使地震采集主頻由30-50Hz提高到50-80Hz以上。
權(quán)利要求
1.一種地震炮眼井固井方法，包括下列步驟(1)分析預(yù)測(cè)地震炮眼井孔隙壓力和地層破裂壓力；(2)鉆井后用地震炮眼井固井管將炸藥包等下到井底(3)結(jié)合地層破裂壓力和地層性質(zhì)配制復(fù)合水泥漿；(4)用高壓泵或其它設(shè)備將復(fù)合水泥漿送到炸藥包下，并使其上返到炸藥包上；(5)起出固井管；(6)水泥漿半凝固時(shí)激發(fā)地震波。其中，地震炮眼井是陸地上地震勘探時(shí)用鉆機(jī)或吹砂筒等所建成的用炸藥激發(fā)地震波的井。其中，復(fù)合水泥漿是由水泥、水、加重劑、充填劑等配制而成。其特征在于其中固井管的直徑2-5cm，壁厚2-5mm，長(zhǎng)1-5m，每根間螺絲相連；其中復(fù)合水泥漿的比重在1.5-2.2；其中高壓泵壓力在20Mpa；其中復(fù)合水泥漿上返到炸藥包周圍及炸藥包上30-90cm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震炮眼井固井方法，其特征在于，所述的加重劑為重晶石或赤鐵礦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震炮眼井固井方法，其特征在于，所述的充填劑為膨潤(rùn)土或綠泥石。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震炮眼井固井方法，其特征在于，所述的復(fù)合水泥組成比例按重量比計(jì)為水25-30％；水泥65-70％；加重劑1-5％；充填劑1-5％。
全文摘要
一種地震炮眼井固井方法包括下列步驟:1.分析預(yù)測(cè)地震炮眼井孔隙壓力和地層破裂壓力;2.鉆井后用地震炮眼井固井管將炸藥包等下到井底;3.結(jié)合地層破裂壓力和地層性質(zhì)配制復(fù)合水泥漿;4.用高壓泵或其它設(shè)備將復(fù)合水泥漿送到炸藥包周圍;5.起出固井管;6.水泥漿半凝固時(shí)激發(fā)地震波。應(yīng)用該固井方法后激發(fā)的地震波能量強(qiáng)、頻率高,在油氣勘探開(kāi)發(fā)的高分辨率地震勘探中有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01V1/104GK1389742SQ0111594
公開(kāi)日2003年1月8日 申請(qǐng)日期2001年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月6日
發(fā)明者李子順, 徐有梅, 吳清嶺, 龍江南, 宋永忠 申請(qǐng)人:大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院