水平井錄井綜合地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)的意義及工作流程

周芳芳

[摘 要] 近年來(lái)，隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，水平井鉆井施工成為油田提高油氣產(chǎn)能有效途徑。為了提高水平井的砂巖和油氣層鉆遇率、提高鉆井效率，大慶油田研發(fā)了水平井錄井綜合地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“定錄一體化”工作。

[關(guān)鍵詞] 水平井；錄井；地質(zhì)導(dǎo)向

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 07. 045

[中圖分類(lèi)號(hào)] TP315 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2016）07- 0096- 02

1 研究背景及目的

水平井的地質(zhì)目的就是按照一定的軌跡鉆達(dá)目的層位，或在目的層著陸并在目的層中維持盡可能長(zhǎng)的水平段。水平井關(guān)鍵技術(shù)是軌跡的控制，由于油氣藏地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性、地層的變化不確定性、MWD/LWD等隨鉆測(cè)井技術(shù)存在測(cè)點(diǎn)盲區(qū)等問(wèn)題，使水平井施工中軌跡控制技術(shù)難度極大。地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，是在鉆井過(guò)程中，通過(guò)綜合應(yīng)用隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)和隨鉆地層評(píng)價(jià)資料來(lái)控制井眼軌跡的技術(shù)。將MWD/LWD儀器的井斜、方位等數(shù)據(jù)接入導(dǎo)向系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)計(jì)算水平位移、方位角、判斷是否中靶等，方便錄井地層的對(duì)比和油氣層的歸位?？梢栽趯?shí)鉆過(guò)程中進(jìn)行井眼軌跡跟蹤，顯示實(shí)時(shí)井眼軌跡，指導(dǎo)工程作業(yè)，保護(hù)井況和井下高價(jià)值作業(yè)工具，確保準(zhǔn)確著陸和水平段鉆遇率。錄井綜合地質(zhì)導(dǎo)向功能就是充分利用分析區(qū)域地質(zhì)資料及各類(lèi)錄井資料、綜合運(yùn)用各種現(xiàn)場(chǎng)錄井導(dǎo)向方法，結(jié)合地質(zhì)建模、數(shù)據(jù)處理分析工具等手段形成水平井錄井綜合導(dǎo)向技術(shù)。水平井錄井綜合導(dǎo)向技術(shù)就是通過(guò)水平井設(shè)計(jì)信息資料與對(duì)水平井隨鉆測(cè)井、錄井等資料的實(shí)時(shí)分析，對(duì)已建立地質(zhì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)校正；通過(guò)鉆遇油藏剖面展示、導(dǎo)向監(jiān)控與軌跡分析預(yù)測(cè)等方式，判斷在水平井鉆井中實(shí)鉆井眼軌跡與設(shè)計(jì)軌跡和油氣層段的空間關(guān)系，為控制井眼軌跡提供信息，確保井眼沿著目的油氣層段穿越，提高鉆井成功率，降本增效。

2 研究?jī)?nèi)容及工作流程

水平井錄井地質(zhì)導(dǎo)向工作主要分為三個(gè)階段：一是導(dǎo)向鉆前設(shè)計(jì)與分析，包括區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識(shí)、水平井設(shè)計(jì)分析、導(dǎo)向模型建立；二是實(shí)時(shí)導(dǎo)向中的著陸點(diǎn)控制和水平段軌跡監(jiān)控；三是完井分析。其中完井分析功能就是將軟件生成的各類(lèi)圖件導(dǎo)出，編寫(xiě)導(dǎo)向報(bào)告，并將導(dǎo)向過(guò)程中生成的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份保存。核心內(nèi)容在于著陸點(diǎn)控制和水平段監(jiān)控。

2.1 鉆前導(dǎo)向模型建立

在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)向施工之前，收集并整理好以下各種資料：設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、甲方地質(zhì)認(rèn)識(shí)、區(qū)域構(gòu)造資料、地震資料和認(rèn)識(shí)、沉積相的認(rèn)識(shí)、砂體的三維二維空間展布情況、區(qū)域油氣水分布特征及性質(zhì)、鄰井的測(cè)井資料、地質(zhì)小層數(shù)據(jù)、鄰井的試油數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。將收集到的數(shù)據(jù)及時(shí)導(dǎo)入水平井錄井綜合導(dǎo)向系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用軟件平臺(tái)的建模處理應(yīng)用技術(shù)建立區(qū)域三維及二維地質(zhì)模型，在地質(zhì)剖面圖上做出井身軌跡曲線(xiàn)，預(yù)測(cè)進(jìn)入油層入窗點(diǎn)的斜深，隨鉆監(jiān)控中的措施（油層入窗點(diǎn)前及水平段）。幫助分析目的層以上的地層巖性組合，目的層的巖性特征、沉積相的縱橫向變化特征，油氣水層的分布特征。要做出實(shí)用的各種圖件，初步建立導(dǎo)向模型、制定導(dǎo)向預(yù)案，為實(shí)時(shí)導(dǎo)向中的著陸點(diǎn)控制和水平段軌跡監(jiān)控提供有效依據(jù)。

2.2 實(shí)時(shí)導(dǎo)向中的著陸點(diǎn)控制和水平段軌跡監(jiān)控

模擬→對(duì)比→模型更新過(guò)程是最基本的導(dǎo)向流程和方法，該過(guò)程方法的實(shí)現(xiàn)建立在地質(zhì)模型和井眼軌跡在模型中的擬合響應(yīng)，通過(guò)與實(shí)鉆數(shù)據(jù)的對(duì)比模擬、更新模型以使二者匹配，更新后的模型被認(rèn)為是地下實(shí)際構(gòu)造的表征，曲線(xiàn)響應(yīng)為其預(yù)測(cè)模型的可能響應(yīng)，從而指導(dǎo)井眼軌跡的調(diào)整方向。以上過(guò)程的實(shí)現(xiàn)必須以軟件平臺(tái)為技術(shù)手段，通過(guò)數(shù)據(jù)信息計(jì)算處理實(shí)現(xiàn)，由導(dǎo)向師操控判斷分析出盡可能貼近真實(shí)存在，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向目標(biāo)。

2.2.1 著陸點(diǎn)控制技術(shù)

水平井著陸點(diǎn)控制技術(shù)是錄井直井卡層取心技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展及精細(xì)化，在水平井中有兩方面難點(diǎn)：一是斜深曲線(xiàn)與鄰井直深曲線(xiàn)對(duì)比，二是從優(yōu)質(zhì)井眼角度考慮保證最佳或安全井斜角和方位入靶。基本控制方法是用區(qū)域標(biāo)志層對(duì)比法計(jì)算地層厚度變化，宏觀控制著陸點(diǎn)垂深，用臨近標(biāo)志層逐層對(duì)比法逼近式安全推進(jìn)最終確定著陸點(diǎn)，通過(guò)導(dǎo)向軟件進(jìn)行分析應(yīng)用操作，達(dá)到精確入靶的目的。在著陸點(diǎn)控制技術(shù)方面總結(jié)并形成了7種有效的方法。

2.2.2 水平段軌跡監(jiān)控

入靶之后，利用地質(zhì)模型或者地震剖面建立二維模型油藏剖面圖，通過(guò)對(duì)實(shí)鉆數(shù)據(jù)與井軌跡的疊加，對(duì)LWD數(shù)據(jù)、氣測(cè)數(shù)據(jù)、巖屑數(shù)據(jù)綜合監(jiān)控，動(dòng)態(tài)分析及時(shí)調(diào)整修正模型，計(jì)算地層傾角，預(yù)測(cè)待鉆井軌跡保證水平段在目的層中穿行，提高砂巖及油層鉆遇率。

3 總 結(jié)

水平井錄井地質(zhì)導(dǎo)向工作創(chuàng)新點(diǎn)在于：在現(xiàn)場(chǎng)把LWD測(cè)井資料、區(qū)域構(gòu)造圖、地震資料、地質(zhì)建模資料、綜合錄井資料、巖屑剖面資料、鄰井的測(cè)井及分層數(shù)據(jù)等集成到錄井地質(zhì)導(dǎo)向分析系統(tǒng)，綜合運(yùn)用錄井導(dǎo)向方法對(duì)油氣層出入層監(jiān)控、井軌跡分析預(yù)測(cè)，對(duì)水平井進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。大慶油田錄井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)形成了較完整的技術(shù)體系，在生產(chǎn)中取得的實(shí)績(jī)也預(yù)示了該項(xiàng)技術(shù)廣闊的發(fā)展前景，在著陸點(diǎn)控制方面已經(jīng)表明了錄井技術(shù)的專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)。