水平井測井解釋技術(shù)研究

金力鉆

【摘要】隨著20世紀(jì)后期水平井鉆井被大規(guī)模應(yīng)用到石油開采中，水平井技術(shù)越來越得到普及，這項(xiàng)技術(shù)不但在對新油田的開發(fā)中效果顯著，而且也特別適用于對老油田的調(diào)整挖潛，具有降低勘探成本及提高油氣單井產(chǎn)能和采收率的優(yōu)點(diǎn)。但是水平井測井解釋技術(shù)相對于垂直井有它本身的局限性，本文通過剖析水平井在測井解釋中面臨的問題，進(jìn)行了測井儀器分析及測井技術(shù)的研究，最后將水平井測井解釋技術(shù)的研究方向做了大致的總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】水平井 測井解釋 井眼軌跡 空間關(guān)系

1 水平井測井解釋技術(shù)的現(xiàn)狀

水平井技術(shù)自誕生以來就迅速在石油行業(yè)得到大規(guī)模普及，經(jīng)過一系列的發(fā)展，水平井的解釋技術(shù)也相應(yīng)取得了較大進(jìn)展。中國各大油田公司的水平井解釋技術(shù)也都有了不同程度的進(jìn)步，一些科研院所也正在進(jìn)行三維各向異性地層模型中的感應(yīng)、聲波、密度和中子數(shù)值模擬方法研究，并且多年來積累的技術(shù)如儲層評價等在應(yīng)用中取得了較好的地質(zhì)效果。隨著水平井在油田勘探中發(fā)揮著越來越重要的作用，提高數(shù)據(jù)采集技術(shù)水平、發(fā)展和完善水平井測井方法及提高水平井測井解釋技術(shù)水平是石油行業(yè)急需解決的難題。

2 水平井測井解釋面臨的問題分析

水平井不同于直井，水平井近水平穿越地層，且井眼周圍的介質(zhì)不成徑向?qū)ΨQ，井下流動狀態(tài)和直井極不相同，這些特點(diǎn)造成了測井儀器在井中的性能指標(biāo)下降、響應(yīng)機(jī)理發(fā)生變化、測井解釋模型也隨著儀器的轉(zhuǎn)動而發(fā)生變化，這些不利因素加大了數(shù)據(jù)采集及處理的難度，同時給測井解釋造成了一定的困難。因此，在水平井的測井過程中需要根據(jù)水平井測井環(huán)境與直井之間的差別，充分考慮到井眼附近地層的幾何形狀、測量方位、重力引起的儀器偏心、井眼底部聚集的巖屑、異常侵入剖面以及地層各向異性的影響，來區(qū)別對待對水平井測井分析。

3 水平井測井儀器技術(shù)分析

水平井的測井儀器分為兩大類：徑向平均測量類儀器和定向聚焦類測量儀器。

徑向平均測量取的是垂直于井眼并從井眼向外呈放射形的平面上的平均讀數(shù)，用于垂直井中能很好地反映地層真實(shí)情況，而用于水平井卻不能準(zhǔn)確反映地層的實(shí)際特征。例如感應(yīng)測井、側(cè)向測井、自然伽瑪測井、自然電位、電極電阻率測井、聲波測井等均屬于徑向平均測井類的儀器。

定向聚焦測量類儀器從特定的一側(cè)井眼讀數(shù)，比如密度測量儀是從井眼一側(cè)讀數(shù)。而地層傾角儀則是從井眼的四個不同的方位讀數(shù)，可以提供井眼上下及兩側(cè)的電阻率信息，其探測深度類似于球形聚焦測井儀，用地層傾角儀器很容易識別與井眼相交的地層界線。在對水平井的測井中，定向聚焦測量儀能夠比徑向測量儀更清楚地識別地層界面。另外，在測井時由于很多儀器是專門為探測垂直井地層設(shè)計(jì)的，所以在水平井測井解釋時必須分析其測井響應(yīng)與垂直井測井響應(yīng)的差異性。

4 水平井測井解釋技術(shù)研究

水平井測井解釋是指綜合應(yīng)用地質(zhì)、測井、油藏和軟件等方面的知識及技術(shù)解決油田生產(chǎn)實(shí)踐的過程。水平井測井解釋技術(shù)的主要任務(wù)包括水平井井簡軌跡及地層剖面咨詢和地層評價等，其處理原則是先把水平井的測井資料轉(zhuǎn)化為井眼軌跡信息和儲層特性參數(shù)信息，并根據(jù)這些信息繪制出井眼軌跡圖和垂深的測井組合圖，并在此基礎(chǔ)上以直井的解釋為參考進(jìn)行地層定量評價。

4.1 水平井咨詢

根據(jù)測井資料解決水平井鉆井、地質(zhì)及采油工程師等提出的問題，以此來指導(dǎo)水平井的鉆進(jìn)及檢查鉆進(jìn)效果，對地層評價具有指導(dǎo)作用。對水平井的咨詢可以幫助和指導(dǎo)鉆井工程師及時修正實(shí)際井眼軌跡和設(shè)計(jì)井眼軌跡，以及在完鉆后可檢驗(yàn)水平井的實(shí)際效果，最終能檢驗(yàn)水平井井跟軌跡的地質(zhì)設(shè)計(jì)是否正確。

4.2 地層評價

地層評價的主要任務(wù)是認(rèn)清目的儲集層的巖性、物性和含油性及其沿井筒的變化。水平井地層評價的工作重點(diǎn)是找到相應(yīng)的儲集層，并分析該儲層平面上的展布及物性變化情況，據(jù)此繪制出的垂深和斜深的組合成果圖能夠?qū)⑿本車闹本M(jìn)行對比，以分析出儲層層段的垂直厚度和斜厚度，從而對水平井作出更全面及準(zhǔn)確的地質(zhì)評價。

4.3 井眼軌跡與油藏的關(guān)系

經(jīng)上述分析可知，水平井的測井解釋技術(shù)涉及到了水平井井眼軌跡和油藏的空間關(guān)系問題，這種關(guān)系包括以下幾方面：井眼軌跡與以油藏為核心的地層之間的關(guān)系、井眼軌跡與儲層流體分布之間的空間關(guān)系、井眼軌跡與油藏儲層物性空間分布的關(guān)系。

井眼軌跡是利用井徑、井斜角和井斜方位數(shù)據(jù)計(jì)算井軸上每一點(diǎn)的相關(guān)空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后通過一系列的空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及演算繪制出的井身結(jié)構(gòu)的二維平面和三維立體圖，此圖能夠反映出井深鉆進(jìn)深度、斜井段、造斜點(diǎn)和水平段的空間方位等。在對水平井的資料解釋中，借助實(shí)際垂直深度曲線可以方便地對水平井和周圍直井進(jìn)行更準(zhǔn)確的評價。

4.4 水平井測井解釋技術(shù)的研究思路

水平井測井解釋技術(shù)的研究思路可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）熟悉地質(zhì)數(shù)據(jù)體?？蓮囊韵聨追矫孢M(jìn)行：閱讀油藏相關(guān)資料；在構(gòu)造背景上標(biāo)出井口位置及平面投影；選定參考井并在構(gòu)造圖上表明其位置；對參考井進(jìn)行地層構(gòu)造傾角處理以備參考。

（2）測井?dāng)?shù)據(jù)校直處理。利用測井資料繪制出井眼軌跡圖，同時以計(jì)算出的垂直深度作為新的深度系統(tǒng)，對每條曲線進(jìn)行重新等距采樣，利用得出的新的數(shù)據(jù)文件繪制出測井組合成果圖。

（3）加強(qiáng)水平井的地質(zhì)設(shè)計(jì)研究。綜合利用地質(zhì)資料、三維地震資料，充分把握油層的空間展布和物性的三維變化情況，使水平井軌跡位于油層的最佳位置，使水平井資料解釋轉(zhuǎn)變成近似均質(zhì)的厚層時的資料處理程度。這樣可以極大地簡化解釋的復(fù)雜性及技術(shù)上的難度，則目前用于常規(guī)直井的解釋技術(shù)就可以很好地用來解釋水平井。

5 總結(jié)

由于目前水平井解釋技術(shù)發(fā)展的局限性，用于垂直井的固有的解釋技術(shù)在水平井的解釋中仍然占很大比例，所以說對水平井的解釋技術(shù)還需要做進(jìn)一步的綜合化和系統(tǒng)化研究。對于水平井測井解釋技術(shù)未來的發(fā)展方向，我們需要針對水平井測井解釋中存在的問題發(fā)展新的水平井解釋技術(shù)，并開展復(fù)雜條件下各種測井方法的高效數(shù)據(jù)模擬研究及反演技術(shù)研究，最終形成一套以水平井井眼軌跡與油藏的空間關(guān)系為核心的測井解釋評價技術(shù)。全面解決水平井鉆井中的實(shí)際技術(shù)難題，進(jìn)一步提高水平井開發(fā)效率，為油藏的合理開發(fā)提供全新的技術(shù)支持。

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