延113-延133區(qū)復(fù)雜條件下水平井入靶技術(shù)研究與應(yīng)用

郭偉鵬 陳 剛

（延長石油集團有限公司油氣勘探公司天然氣勘探開發(fā)部，陜西 延安 716000）

1 前言

延113–延133天然氣區(qū)塊位于延安市以北，位于鄂爾多斯盆地天然氣富集區(qū)的南緣，在其北面自西向東有蘇里格氣田、靖邊氣田、長北氣田和子洲氣田，以及延長石油集團的延128和延2氣田等。延113-延133區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地主體陜北斜坡之上，上古生界地層內(nèi)部沉積連續(xù)，均為整合接觸，以海陸過渡相—內(nèi)陸湖盆沉積為主。上古生界地層自下而上為上石炭統(tǒng)本溪組、下二疊統(tǒng)太原組和山西組、中–上二疊統(tǒng)石盒子組、上二疊統(tǒng)石千峰組。其中馬家溝組為局部發(fā)育；本溪組分為本2、本1兩段；太原組分為太1、太2兩段；山西組又分為山1、山2段；石盒子組分為8段，盒8-盒5段稱為下石盒子組，盒4-盒1段稱為上石盒子組，山2段、盒8段為主力氣顯示層。上古生界地層厚度在本區(qū)比較穩(wěn)定，平面變化較小。對比鄂爾多斯盆地其它氣田，蘇里格氣田的主要產(chǎn)層為盒8段和山1段；北部的長北氣田，山2段是主要產(chǎn)層，與延113-延133區(qū)塊相似。

2 水平井的入靶技術(shù)

2.1 目標(biāo)層的識別。水平井的入靶技術(shù)是水平井施工中難度最大且技術(shù)要求最高的環(huán)節(jié)。因而入靶前將鄰井資料進行詳細(xì)的對比分析，結(jié)合本地區(qū)的實際情況，運用多種方法綜合判斷準(zhǔn)確定位目標(biāo)層。目前采取的方法主要有以下幾種方法。（1）海拔預(yù)測法。延113-延133區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡，該斜坡向西傾斜，平均傾斜度只有0.5度，局部有小幅度鼻狀隆起特征，相比鄰井的相同層位頂部海拔深度相差不大，運用這一特點可較為準(zhǔn)確定位目標(biāo)層的位置。如果研究區(qū)域內(nèi)的臨井海拔相差較大，則目標(biāo)層砂體可能不是同一砂體，需要仔細(xì)研究分析。（2）地層厚度對比法。延113-延133區(qū)沉積地層在區(qū)域上的整體厚度變化不大，可以將地層厚度作為該區(qū)地層對比的一種方法。本區(qū)晚古生代沉積環(huán)境為海陸過渡，本溪組至盒八段的沉積相帶為障壁島海岸、碳酸鹽臺地和淺海三角洲，地形坡度一直極小，而且沉積后至今未遭遇大的構(gòu)造變形，故本區(qū)地層有下如下特點：①能量偏低，下切微弱；②煤層發(fā)育，淺水沉積；③構(gòu)造平緩，傾角極小。因此，在地層對比時，除了遵循一般地層對比原則之外，還要始終照顧到不使地層厚度出現(xiàn)較為劇烈的變化，盡可能使之基本穩(wěn)定，略有起伏。（3）標(biāo)志層對比法。在水平井斜井段施工進入目標(biāo)層前，常常會鉆遇特殊巖性，這種特殊巖性一般分布較為穩(wěn)定，在橫向上具有一定的延續(xù)性，可作為地層對比標(biāo)志層，太原組灰?guī)r段是井區(qū)內(nèi)目的層段里的最明顯標(biāo)志層，特殊的巖性、低平的自然伽瑪曲線、高的電阻率曲線，極易識別，灰?guī)r中不同程度的夾有煤層和泥巖。據(jù)此，本次分層把灰?guī)r集中段的底作為太原組底，亦即本溪組頂；把灰?guī)r集中段頂作為太原組頂，亦即山西組底。

2.2 適時控制井斜角。通過大量的施工經(jīng)驗，鉆遇目標(biāo)層頂部時井斜應(yīng)在84°左右，如以該井斜角鉆遇目標(biāo)層，增斜至90°入靶也僅需4m左右；當(dāng)井斜超過84°后，垂深下降隨井斜增大而減慢，因而，入靶前探砂頂井斜角84°最佳。如果預(yù)測目標(biāo)層厚度比較大，要求入靶深度較深，探砂頂井斜角可以低于84°穩(wěn)斜鉆進。探砂頂井斜角應(yīng)根據(jù)要求的入靶深度現(xiàn)場調(diào)整，以避免鉆穿目標(biāo)層為原則。

3 水平井入靶存在的問題

3.1 入靶深度過淺。為避免水平段鉆進時鉆頭鉆穿氣層，入靶深度設(shè)計在氣層下1m左右，若入靶深度過淺，這樣帶來的問題是無法清楚知道靶點以下氣層情況，發(fā)生變化無法及時采取相應(yīng)的措施。

3.2 設(shè)計目的層深度與實際偏差太大。如果設(shè)計靶點比實際目的層低，在有效地層厚度范圍內(nèi)井斜角達(dá)不到工程入靶技術(shù)要求，則存在鉆穿目標(biāo)層、填井重鉆風(fēng)險。故在水平井著陸前，要進行上部地層精細(xì)對比，實時調(diào)整靶點，確保水平井可以順利著陸。

4 應(yīng)用實例（延北XX井）

4.1 概述。延北XX井為延113-延133天然氣合作區(qū)塊的一口水平井。YBXX井位于陜西省延安市子長縣寺灣鄉(xiāng)井家溝村，設(shè)計目的層山西組山23砂體，設(shè)計靶前距600m，設(shè)計水平段長度1000m。

4.2 設(shè)計情況。該井設(shè)計參考該井場的老井延XX井，延XX井鉆遇山西組山23砂體，厚度23m，頂深3043mTVD，海拔-1785m，底深3065mTVD，海拔-1808m，砂體發(fā)育良好，該井砂體頂部3049mTVD -3062TVD比較發(fā)育，砂厚13m。延北延XX井根據(jù)老井砂體發(fā)育情況，設(shè)計水平段位于砂體中上部，距砂頂6m。

4.3 實鉆情況。該井于2014年5月18日一開完鉆，于2014年5月24日二開鉆進，本井區(qū)山22層穩(wěn)定發(fā)育兩套煤層，實鉆過程中將此煤層作為標(biāo)志層。延XX井煤頂3026mTVD，海拔-1768.8m。延北XX井由井斜60度下入LWD儀器，實鉆中通過地質(zhì)錄井和隨鉆LWD確定第一套煤頂3034TVD，海拔-1767.7m，與延XX相比提前2m，結(jié)合本區(qū)構(gòu)造發(fā)育情況，延113-延133區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡。陜北斜坡是鄂爾多斯盆地最大的一級構(gòu)造單元，該斜坡向西傾斜，平均傾斜度只有0.5度向西傾斜，判斷延北XX井構(gòu)造位置應(yīng)該與老井構(gòu)造基本不變。最終完鉆井深4405m，水平段長度1051m，砂體鉆遇率100%。

[1]張明祿，李進步，安文宏，等.蘇里格氣田盒8段氣藏有效砂體成因[J].天然氣工業(yè)，2008，28（增刊2）：14-17.