水平井錄井地質導向技術在大慶油田的應用

杜文忠

（大慶鉆探工程公司地質錄井一公司，黑龍江大慶163411）

水平井錄井地質導向技術在大慶油田的應用

杜文忠*

（大慶鉆探工程公司地質錄井一公司，黑龍江大慶163411）

基于近兩年來大慶油田水平井地質導向工作的實踐，總結出適應大慶油田的水平井地質導向技術方法，對提高水平井施工成功率具有一定的指導作用。

大慶油田；水平井錄井地質導向技術；著陸點；水平段

隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入，在大慶油田，以開采薄差層和致密油為主的水平井勘探開發(fā)項目越來越廣泛，也促進了水平井地質導向技術的快速發(fā)展。在參考國內外各油田水平井地質導向技術的基礎上，根據大慶油田的地層特點，總結完善了適應大慶油田的水平井錄井地質導向技術。

1 著陸點控制方法

在水平井鉆井過程中，著陸情況直接決定水平井的成敗，也將影響水平井的初期主要產能和后期開發(fā)的見水時間，因此，著陸點的控制是水平井導向的關鍵[1]。目前大慶油田主要采用以下幾種著陸點控制方法：

1.1 標志層選取對比法

選取本井區(qū)鄰井相對穩(wěn)定的標志層，在實鉆過程中實時追蹤該標志層，從而推測出著陸點深度。如圖1所示，選取青一段底部三組油頁巖作為標志層，進行推測實鉆井的著陸點深度。

圖1 標志層選取對比法圖

1.2 分段形態(tài)對比法

由于小層追蹤比較困難，通常選取一段地層曲線與鄰井一段曲線在形態(tài)上相似，這樣可以作為臨時標志層，進行追蹤對比。如圖2所示，分別選取1-2、2-3和3-目標層頂段地層作為標志層進行跟蹤對比，推測著陸點深度。

1.3 地層等厚對比法此方法適用于地層沉積穩(wěn)定，傾角影響較小的地層。根據鄰井標志層距目標層的垂厚，與實鉆井相應標志層垂深相加直接推測著陸點深度。如圖3所示，根據鄰井X7井標志層7至目標層頂垂厚14.04m，推測實鉆井X平 7井著陸點垂深為 1732.8m，實鉆為1733.02m，相差很小。

1.4 地層厚度變化率對比法

圖2 分段形態(tài)對比法圖

主要適用于地層沉積比較穩(wěn)定，地層視傾角在1°左右，小層容易追蹤的地層。通過選取多個實鉆井與鄰井相似井段，計算出地層變化率，逐漸調整著陸點預測垂深，并用實鉆資料及時驗證預測的準確性，最終確定著陸點深度。如圖4所示，根據P132～P141段地層計算地層變化率為1.13，進而推測著陸點垂深1349.16m，實鉆著陸點垂深為1348.75m，相差較小。

1.5 地層視傾角控制對比法

計算出已知地層或小層的視傾角，利用算出視傾角推測出著陸點深度。

如圖5所示，著陸點垂深：

式中：L——設計著陸點水平位移；

L′——對比時選取的實鉆井標志層的水平位移；

H′——對比時選取的實鉆井標志層的頂面垂深；

ΔH——對比時選取的鄰鉆井相應標志層頂至目標層頂垂厚；

α——地層傾角，當地層下傾時取加號，當地層上傾時取減號。

圖中A表示設計著陸點，A′表示對比時選取的標志層[2]。

如圖6所示，X2-111-平9井對比時，根據標志層6-7厚度計算地層傾角上傾1.97°，利用等厚法推算目標層頂垂深為1149.8m，按1.97°傾角至設計著陸點地層上移2m，推測著陸點垂深為1147.8m，實鉆著陸點垂深為1148.26m，相差較小。

2 水平段控制方法

水平段是水平井的產油井段，如何使水平段最大限度地穿越儲集層，是地質導向技術人員最為關心的 問題，也是水平井導向過程中最重要一環(huán)。水平段的導向結果直接關系到水平井能否達到設計目的以及水平井產能的高低[3]。經過研究和試驗，總結出以下一些水平段控制方法。

圖4 地層厚度變化率對比法圖

圖5 地層傾角控制對比法示意圖

2.1 三維模型控制法

在有三維模型的水平井導向過程中，可以利用建模軟件的三維模型導入和再現功能，建立三維模型，并將實鉆軌跡投入三維模型中，進而對實鉆軌跡進行監(jiān)控和預測。

2.2 地層視傾角計算控制法

利用各種傾角計算方法，計算出目標層視傾角，從而進行調整軌跡。如圖7所示，X2-111-平9井，根據錄井巖性和測井電性判斷軌跡貼近層頂，計算出地層視傾角為上傾0.73°，調整井斜降至90°鉆進。

2.3 二維模型宏觀控制法

圖7 地層視傾角計算控制法圖

通過分層取值技術將鄰井曲線細分，進行方波化處理，再根據貝塞爾曲線算法建立二維模型，并進行電阻率和自然伽馬反演。在實鉆過程中，依據二維模型與實鉆測錄井資料響應的吻合性，分析目標層變化趨勢，判斷計算的視傾角的可靠性，并進行調整二維模型，進而宏觀控制軌跡運行。

2.4 地震反演控制法

利用導向軟件將實鉆軌跡投到地震反演圖上，根據實鉆軌跡在反演圖上目標層中的位置變化及趨勢變化，進行軌跡調整。

2.5 鄰井目標層巖性控制法

依據鄰井目標層巖性沉積規(guī)律，在實鉆過程中根據巖性變化，結合鄰井目標層巖性特征，判斷軌跡在油層中的相對位置，進行軌跡調整。例如：X38-平6井的鄰井目標層呈正韻律特征，底部含鈣，因此，實鉆中見含鈣砂巖，判斷貼底，增斜鉆進；而見泥巖，未見含鈣砂巖，判斷頂部出層，降斜鉆進。

2.6 綜合錄井參數控制法

根據對鄰井目標層含油性分析，在實鉆中通過綜合錄井氣測及鉆時變化，判斷軌跡在油層中的相對位置[4]，從而調整軌跡。例如：XX2-平5井的鄰井X2井目標層上部為干砂巖，下部具含油顯示的特征，在實鉆過程中，當氣測全烴值由0.8%升至4.6%，結合巖性及測井資料，判斷軌跡在油層中下部，因此，將井斜調整與地層傾角相近，穩(wěn)斜鉆進，軌跡一直控制在目標層底部穿行。

3 應用效果分析

大慶水平井錄井地質導向技術于2012年9月進入籌備階段，2013年6月開始現場試驗應用，初期主要承擔著陸點控制任務。經過一年多的研究和實踐，技術逐步趨于成熟。2014年正式現場應用，承擔起大慶油田大部分水平井的地質導向任務。

2014年1～8月份共承擔59口水平井地質導向任務，其中水平段由貝克休斯公司使用旋轉導向儀器完成19口井，平均砂巖鉆遇率77.58%；其余40口井由錄井地質導向配合鉆井研究院LWD共同完成，平均砂巖鉆遇率74.45%。雖然從水平段長度和砂巖鉆遇率2項指標分析，與貝克休斯公司還存在一些差距，但與2013年未上錄井地質導向的33口開發(fā)井平均砂巖鉆遇率49.09%相比，錄井地質導向技術仍然顯示了良好的應用前景。

4 結論與認識

（1）應用水平井錄井地質導向技術，能夠大幅度提高水平井砂巖鉆遇率，提高產能；

（2）隨鉆過程中，可根據實鉆地質情況和構造因素，選擇相應的著陸點和水平段控制方法，進行導向控制；

（3）現場應用實踐證明，水平井錄井地質導向技術具有良好的應用前景。

[1]吳畏.蘇德爾特潛山油藏水平井遠程地質導向技術[J].大慶石油地質與開發(fā)，2008，27(6):94-98.

[2] 孫新陽，尚鎖貴，等.水平井現場地質導向方法及其應用[J].錄井工程，2006，17(4)：17-21.

[3] 竇松江，趙平起.水平井隨鉆地質導向方法的研究與應用[J].海洋石油，2009，29(4)：77-82.

[4]王保鑫.水平井導向的助手——綜合錄井[J].民營科技，2012（7）：41.

TE122

B

1004-5716(2015)04-0092-05

2014-09-23

2014-09-30

杜文忠（1970-），男（漢族），黑龍江肇源人，工程師，現從事水平井地質導向工作。