陀螺測(cè)井技術(shù)在江蘇油田勘探開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

馬宏艷 李瓊燕 趙小飛

(中國(guó)石油化工股份有限公司江蘇油田分公司地質(zhì)測(cè)井處 江蘇揚(yáng)州)

陀螺測(cè)井技術(shù)在江蘇油田勘探開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

馬宏艷 李瓊燕 趙小飛

(中國(guó)石油化工股份有限公司江蘇油田分公司地質(zhì)測(cè)井處 江蘇揚(yáng)州)

陀螺測(cè)斜技術(shù)以動(dòng)力調(diào)諧速率陀螺測(cè)量地球自轉(zhuǎn)角速率分量和石英加速計(jì)測(cè)量地球加速度分量為基礎(chǔ),通過(guò)計(jì)算得出井筒的傾斜角、方位角等參數(shù),繪制井身軌跡曲線。此項(xiàng)測(cè)井技術(shù)可用于井身軌跡復(fù)測(cè)、鉆井定向和側(cè)鉆井開(kāi)窗定向等。文章通過(guò)對(duì)近幾年陀螺測(cè)井資料在江蘇油田的應(yīng)用情況分析,介紹利用該項(xiàng)技術(shù)在部署新井、井位校正、重新認(rèn)識(shí)油藏剩余油潛力和油水動(dòng)態(tài)分布,挖掘油藏潛力等方面取得的良好效果。

陀螺測(cè)斜;側(cè)鉆;井位校正;挖潛

0 引 言

隨著油田開(kāi)發(fā)過(guò)程的不斷延伸,地質(zhì)工程報(bào)廢的油井越來(lái)越多,在石油資源日益枯竭的情況下,如何使報(bào)廢井及老油井煥發(fā)出新的活力,同時(shí)在新油井開(kāi)發(fā)過(guò)程中,如何為鉆頭走向提供正確的控制信息,提高油井的產(chǎn)出效益比,運(yùn)用陀螺測(cè)井技術(shù)是一種必不可少的手段[1]。

1 陀螺測(cè)斜儀的原理

陀螺測(cè)斜儀以動(dòng)力調(diào)諧速率陀螺測(cè)量地球自轉(zhuǎn)角速率分量和石英加速計(jì)測(cè)量地球加速度分量為基礎(chǔ)。所測(cè)信號(hào)經(jīng)采集編碼通過(guò)單芯電纜送至地面測(cè)井系統(tǒng),經(jīng)計(jì)算機(jī)解算可得出井筒的傾斜角、方位角、工具面角等參數(shù),進(jìn)一步計(jì)算可得出垂深、南北偏移、東西偏移、閉合方位等參數(shù)。儀器以測(cè)量地球自轉(zhuǎn)角速率分量來(lái)確定空間某點(diǎn)方位,不受地磁的影響,通過(guò)對(duì)井筒不同深度的測(cè)量,即可得出井身軌跡曲線。因此,該測(cè)井技術(shù)的推廣應(yīng)用將對(duì)加速石油天然氣勘探和開(kāi)發(fā)步伐有著極大的推動(dòng)作用。

2 動(dòng)力式陀螺測(cè)井成果及應(yīng)用[2]

2.1 利用陀螺測(cè)斜指導(dǎo)新井部署,挖掘剩余油潛力

老井側(cè)鉆以其少投入、多產(chǎn)出、見(jiàn)效快,成為油田老區(qū)塊挖潛增油的一個(gè)重要方式。但老井部分井斜數(shù)據(jù)有一定的可疑性,按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工往往見(jiàn)不到理想的油氣顯示,實(shí)際上也沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)的目的層。而陀螺測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)真實(shí)反映了井眼軌跡,在鉆井施工前,進(jìn)行陀螺測(cè)井,依據(jù)陀螺數(shù)據(jù),合理制定新井井位和側(cè)鉆井施工方案,能真正起到挖潛目的。

C33井于1988年8月投產(chǎn)開(kāi)發(fā)E2d2的6號(hào)層, 2000年后因產(chǎn)量下降關(guān)井停抽改撈油。2006年3月為挖掘CZ構(gòu)造C4斷塊和C25斷塊高部位剩余油,對(duì)C33井進(jìn)行陀螺測(cè)井。C33井點(diǎn)斜數(shù)據(jù)與陀螺數(shù)據(jù)對(duì)比(井底2425.00m處)見(jiàn)表1。

表1 C33井點(diǎn)斜數(shù)據(jù)與陀螺數(shù)據(jù)對(duì)比(井底2 425.00 m處)

采油廠根據(jù)陀螺資料井眼軌跡設(shè)計(jì)在2 050 m～2 100 m開(kāi)窗,順利鉆至目的層位,鉆遇油層17.5 m/3層,油水同層8.2 m/1層。2008年9月投產(chǎn)E2d2的9號(hào)油水同層,初期日產(chǎn)油8.1 t,含水25%,目前日產(chǎn)純油10.9 t。

2.2 對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)校正井位,落實(shí)目的層構(gòu)造

陀螺測(cè)井通過(guò)測(cè)量井筒內(nèi)井斜角、方位角等參數(shù),進(jìn)一步計(jì)算得出垂深、東西、南北偏移、閉合方位等數(shù)據(jù)。通過(guò)區(qū)塊內(nèi)多口井陀螺測(cè)井校正以后,做出的目的層構(gòu)造圖就能較真實(shí)地反映出目的層的實(shí)際構(gòu)造。

2004年采油廠通過(guò)對(duì) Y JB地區(qū)井斜角超過(guò)35°、在1988年～1989年期間完鉆的32口井進(jìn)行陀螺測(cè)斜,完成了對(duì)Y JB地區(qū)構(gòu)造的重新認(rèn)識(shí)。Y JB油田陀螺測(cè)井成果圖如圖1所示。校正后的構(gòu)造圖中中部低部位可疑斷層消失,中東部增加一條小斷層。

2.3 及時(shí)調(diào)整鉆井方案設(shè)計(jì)[3]

圖1 YJB油田陀螺測(cè)井成果圖

在利用鉆井、測(cè)井資料做構(gòu)造圖時(shí),對(duì)于井間的構(gòu)造深度和儲(chǔ)層展布存在矛盾的情況就需要對(duì)這些區(qū)塊井點(diǎn)提出陀螺測(cè)井的方案要求。通過(guò)陀螺資料判斷是否存在井斜原因造成井網(wǎng)不合理,及時(shí)調(diào)整鉆井方案設(shè)計(jì),完善該區(qū)塊井網(wǎng)最終達(dá)到挖潛的目的。

F18塊E2d21-6砂體發(fā)育穩(wěn)定,供液能力強(qiáng),通過(guò)油藏描述與動(dòng)態(tài)分析,認(rèn)為該砂體構(gòu)造東部?jī)?chǔ)量動(dòng)用程度較低,砂體頂部是剩余油富集區(qū),為提高油藏采收率擬實(shí)施水平井挖潛剩余油。2008年對(duì)F18井測(cè)陀螺,該井在E2d21-6向北偏移23.4 m,火成巖巖墻在該井區(qū)也相應(yīng)向北偏移18 m,根據(jù)構(gòu)造變化情況,及時(shí)調(diào)整水平井井位設(shè)計(jì),將B靶點(diǎn)向北移20 m。2009年6月26日F18P2井完鉆,鉆遇油層47 m/3層,水淹層60.8 m/5層,7月29日投產(chǎn)17號(hào)油層,目前日產(chǎn)液25.3 t,日產(chǎn)油7.5 t。

H3斷塊位于高郵凹陷深凹帶北側(cè)花莊斷鼻構(gòu)造,根據(jù)鉆井反饋信息及三維地震精細(xì)解釋,H3A井和CH3-1井都斷缺H3-1井的E2d12-1的15號(hào)層,綜合分析認(rèn)為構(gòu)造高部位有剩余油分布,為充分挖掘構(gòu)造高部位剩余油,決定實(shí)施側(cè)鉆井挖潛構(gòu)造高部位剩余油。但H3-5A井原來(lái)井位距控油斷層僅31 m,若實(shí)施側(cè)鉆效果較差。因此決定先對(duì)H3-5A測(cè)陀螺,測(cè)試結(jié)果表明該井實(shí)際井位較原井位低,與原井位南偏40 m,根據(jù)反饋后認(rèn)識(shí),H3-5A井與控油斷層相距67 m,可以實(shí)施側(cè)鉆。2009年2月CH3-5A井完鉆,該井鉆遇油層3.5 m/1層,油水同層26.4 m/4層,2009年4月投產(chǎn)11號(hào)油層,目前日產(chǎn)油2.2 t。

2.4 復(fù)測(cè)井眼軌跡,指導(dǎo)桿管偏磨治理

抽油井中的桿管偏磨問(wèn)題,不僅影響油井產(chǎn)量,而且縮短了檢泵周期,增加了油井檢泵作業(yè)費(fèi)用。利用陀螺測(cè)斜數(shù)據(jù)對(duì)于優(yōu)化管桿組合也有較好效果。

Z112井作業(yè)后發(fā)現(xiàn)1 150 m～1 470 m段破漏,陀螺資料顯示該段最大井斜16.79°后逐步減斜至2°左右,判斷井斜套變引起抽油桿和油管的彎曲產(chǎn)生偏磨。根據(jù)陀螺資料重新設(shè)計(jì)在1 604 m處開(kāi)窗側(cè)鉆,如圖2所示,改變?cè)芯碥壽E,有效減少井斜對(duì)桿管的磨損。

3 認(rèn)識(shí)和結(jié)論

動(dòng)力調(diào)諧陀螺測(cè)井技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的用于油田開(kāi)發(fā)的一種高科技的監(jiān)測(cè)技術(shù),具有測(cè)量精度高,結(jié)果可靠,操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。江蘇油田開(kāi)發(fā)至今已有30多年,部分老區(qū)已進(jìn)入“三高”階段,利用動(dòng)力調(diào)諧陀螺復(fù)測(cè)井斜、落實(shí)井身軌跡,為油田中后期開(kāi)發(fā)中對(duì)構(gòu)造、儲(chǔ)層及剩余油分布的正確認(rèn)識(shí)提供有力的技術(shù)補(bǔ)充。

建議采油廠根據(jù)生產(chǎn)動(dòng)態(tài),確定需要挖潛剩余油區(qū),選擇具有代表性構(gòu)造井,加測(cè)陀螺資料,驗(yàn)證井斜明確構(gòu)造,為部署調(diào)整井、更新井、側(cè)鉆井的井網(wǎng)調(diào)整作指導(dǎo)。

圖2 開(kāi)窗側(cè)鉆示意

[1] 吳云桐.動(dòng)力式陀螺測(cè)井技術(shù)在油田老區(qū)調(diào)整挖潛中的應(yīng)用[J].測(cè)井技術(shù),2003,27(2)

[2] 朱 鴻.動(dòng)力調(diào)諧陀螺測(cè)井技術(shù)及應(yīng)用[J].油氣地質(zhì)與采收率,2004,11(2)

[3] 劉匡曉.陀螺測(cè)井技術(shù)在油田中后期開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J].測(cè)井技術(shù)2001,25(3)

Ma Hongyan,Li Qiongyan and Zhao Xiaofei.Exploration and development of gyro logging technology in Jiangsu oilfield.PI,2010,24(4):49～50

Gyro inclinometer technology can draw well bore trajectory curve by calculating the shaft angle,azimuth and other parameters,based on dynamically tuned gyro rate measuring the Earth′s rotation rate from the weight,and quartz accelerometers measuring the acceleration component of the Earth.The logging techniques can be used to track retest casing,directional drilling and side windows orienteering.In this paper,through analyzing the gyro logging data of Jiangsu Oilfield in recent years,the author introduces the good results achieved by using the technology in the deployment of new wells,wells correction,the idea of remaining oil potential and dynamic distribution of oil and water.

gyro inclinometer;sidetracking;well-bit correction;tapping the potential

P631.8+1

B

1004-9134(2010)04-0049-02

馬宏艷,女,1977年生,工程師,2004年畢業(yè)于南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),現(xiàn)在江蘇石油勘探局地質(zhì)測(cè)井處解釋計(jì)算中心從事生產(chǎn)測(cè)井解釋工作。郵編:225002

2010-02-04 編輯:梁保江)

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