降低鉆井風(fēng)險和增加儲層鉆遇率的地震導(dǎo)向鉆井新技術(shù)

楊學(xué)民,彭成斌

(斯倫貝謝美國休士頓總部,休士頓,德克薩斯州,美國,77042)

得益于三維地震數(shù)據(jù)采集及成像技術(shù)的不斷進步和開采技術(shù)的不斷更新,深海及超深儲層已成為石油勘探開發(fā)的重要領(lǐng)域之一,隨之而來的是不斷增加的勘探與開發(fā)技術(shù)挑戰(zhàn)和高額的鉆井成本。如何增加勘探成功率及儲藏鉆遇率,進一步降低鉆探風(fēng)險及成本,是石油工業(yè)界需要長期探索的問題。石油勘探開采涉及到地震成像、構(gòu)造解釋、屬性反演、井位部署、鉆井目標(biāo)選擇、井軌跡設(shè)計、井壓預(yù)測、風(fēng)險評估等眾多領(lǐng)域。地震成像和構(gòu)造解釋是井位部署和鉆井目標(biāo)選擇的重要依據(jù),也是勘探和鉆井作業(yè)成功的關(guān)鍵。通常使用已有或新采集的地面地震數(shù)據(jù)求取地下速度場,對數(shù)據(jù)進行成像,并以此為依據(jù)開展勘探工作。然而,求取地下速度場是一個反演過程,其結(jié)果是不唯一的。地下速度場的各向異性,更增加了精準(zhǔn)建模和成像的難度。因此,地震解釋、儲層反演、井位選取、井壓預(yù)測等都具有很大的不確定性,從而增加了勘探和開發(fā)鉆探的風(fēng)險。近些年來,已鉆井?dāng)?shù)據(jù)(如聲波測井、VSP、校驗炮走時、層位標(biāo)定等)被越來越多地應(yīng)用于地震建模和成像,使速度場的準(zhǔn)確度和成像精度有了一定程度的提高,但仍然不能滿足實際鉆井的要求,鉆前對井下地質(zhì)預(yù)測(包括主要層位和孔隙壓力等)的偏差仍然很高。為此,PENG[1],ZHAO等[2]和ESMERSOY等[3]提出了地震導(dǎo)向鉆井(Seismic Guided Drilling,簡稱SGD)的新思想,即利用地面地震及鉆井過程中不斷獲得的新數(shù)據(jù),對井眼前方及周邊的三維區(qū)域進行重新預(yù)測,為實時鉆井決策提供科學(xué)依據(jù)。

SGD技術(shù)能夠利用鉆井過程中不斷獲得的信息實時地逐步提高地震成像的準(zhǔn)確度和精度,進而確定井眼前方及其周圍的地質(zhì)災(zāi)害體、斷層和目標(biāo)儲層的位置,優(yōu)化套管方案和鉆井軌跡。該技術(shù)首先在墨西哥灣深海得到了較好的應(yīng)用[3],隨后被推廣應(yīng)用到井壓預(yù)測[4],并在亞洲和墨西哥灣深海進行了應(yīng)用[5-8]。2014年以來,SGD技術(shù)在中國西部的陸上鉆探中也得到了應(yīng)用,為鉆遇超深(>6000m)的碳酸鹽巖洞穴提供了更精確的靶點[9-10],顯著提高了縫洞體的鉆遇率[11]。

SGD技術(shù)的實施共分三個階段:①可行性研究;②鉆前評估及預(yù)測;③隨鉆地質(zhì)模型的更新及鉆頭前方地質(zhì)狀況的預(yù)測。本文首先回顧了SGD技術(shù)的思路,然后詳細闡述了SGD技術(shù)每個階段的目標(biāo)與實施流程,并給出了第二和第三階段實施后的一些實際成果。

1 SGD技術(shù)思路

地震建模及成像技術(shù)在油田勘探和開發(fā)中有著至關(guān)重要的作用。在傳統(tǒng)的物探過程中,首先要利用已采集的地面地震數(shù)據(jù)建立地下速度模型并對其進行偏移成像;然后對地下速度模型和地震成像數(shù)據(jù)體進行地質(zhì)解釋、儲層識別和井位確定等;最后根據(jù)鉆探目標(biāo)和預(yù)測深度進行鉆井方案和套管設(shè)計等。然而,在實際鉆井過程中獲得隨鉆測量/隨鉆測井/電纜測井(MWD/LWD/WL)等實測數(shù)據(jù)后,往往會發(fā)現(xiàn)鉆前提供的地下模型和實測數(shù)據(jù)存在明顯差異,比如VSP/Checkshot數(shù)據(jù)和速度模型誤差越來越大。目前采取的對策是,用已獲得的實測速度對井口模型速度進行重新標(biāo)定,并用標(biāo)定后的模型速度對成像進行一維縱向拉伸,據(jù)此來更新預(yù)測深度。如果鉆前模型不夠準(zhǔn)確,且井眼上覆巖層比較復(fù)雜,速度橫向變化過快,那么鉆前提供的目標(biāo)體橫向位置也會有很大的偏差,這種一維的縱向拉伸就不能將鉆井目標(biāo)歸位到正確的空間位置。在這種情況下鉆井,往往不能鉆遇到最佳儲層位置,或找不到目標(biāo)儲層。地震導(dǎo)向鉆井技術(shù)(SGD)綜合現(xiàn)有的跨學(xué)科技術(shù)及流程,在不影響鉆井作業(yè)的情況下,用地面地震數(shù)據(jù)和鉆井過程中不斷獲得的測井資料,對地下速度模型及成像結(jié)果進行快速實時更新和快速解釋反演,以便更新目標(biāo)儲層空間位置預(yù)測結(jié)果,為調(diào)整鉆井軌跡提供依據(jù)。

圖1展示了SGD的概念。首先利用三維地面地震數(shù)據(jù)進行速度建模和偏移成像。按以往慣例,當(dāng)偏移成像道集被拉平后(圖1a右邊),就認為該速度模型及地震成像基本合理,解釋人員根據(jù)鉆前地震成像結(jié)果選取鉆探目標(biāo),鉆井工程部門選取井口位置、設(shè)計井軌跡(圖1a中間)并進行鉆井。在鉆井過程中實時采集測井?dāng)?shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),鉆前得到的速度場通常比實測的速度快(圖1a左邊)。如果根據(jù)鉆頭后方(已鉆段)的測井?dāng)?shù)據(jù)對速度場進行一維標(biāo)定(圖1b 左邊),會發(fā)現(xiàn)井眼前方的鉆前速度要明顯高于真實速度,地震成像道集的同相軸下拉嚴(yán)重(圖1b右邊)。為此,我們采用井約束層析成像方法對整個速度場進行三維更新,將成像道集拉平(圖1c右邊),不但使得鉆頭后方的模型速度與實測數(shù)據(jù)吻合,而且使得鉆頭前方及周邊的速度場與地下真實的速度場更加吻合(圖1c左邊)。比較圖1a和圖1c發(fā)現(xiàn),經(jīng)過三維速度場更新后,鉆探地質(zhì)目標(biāo)明顯變淺并且向右移動。采用傳統(tǒng)的一維標(biāo)定速度和縱向拉伸成像方法無法對井軌跡進行三維優(yōu)化調(diào)整,鉆頭往往打不到地下真實的鉆探目標(biāo)。

圖1 SGD的概念(左邊為速度曲線;中間為地震剖面和鉆前設(shè)計的井軌跡(紅色虛線);右邊是成像道集,其重要層位的拉平程度由紅色實線標(biāo)出)a 地震速度建模與偏移成像; b 測井標(biāo)定速度與縱向拉伸成像; c 三維速度場更新與井約束層析成像

SGD的出發(fā)點是利用鉆井過程中不斷獲取的新測井?dāng)?shù)據(jù),重新處理地面地震資料,快速修改或更新地下三維模型和三維地震成像,為實時鉆井決策提供最新信息,避免或降低鉆井風(fēng)險,優(yōu)化鉆井軌跡,最終達到鉆遇最佳儲層位置的目的。

2 SGD技術(shù)實施

2.1 SGD實施流程

實施SGD的每個項目都會針對具體地質(zhì)目標(biāo)和工程挑戰(zhàn)制定特定的流程,包括以下三個階段:①先期可行性研究,選擇相關(guān)技術(shù),給出具體實施方案與建議;②鉆前評估及預(yù)測,建立鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型(包括三維成像模型和巖石物理模型)與成像,優(yōu)化實時參數(shù)與技術(shù)流程;③隨鉆地質(zhì)模型更新與鉆頭前方地質(zhì)預(yù)測,及時提供最新的信息,為鉆井決策提供依據(jù)[3]?；谀壳暗挠嬎銠C資源和計算能力,SGD通常只能對以井眼為中心的10km×10km范圍建立鉆前基準(zhǔn)模型,并對5km×5km范圍進行高精度實時更新。每一次SGD的隨鉆更新過程要在24h之內(nèi)完成,更新內(nèi)容包括地質(zhì)模型及工程力學(xué)參數(shù)、鉆探目標(biāo)的新位置和鉆頭前方及周圍可能存在的鉆井風(fēng)險(例如斷層、地質(zhì)災(zāi)害體、高壓區(qū)、泥漿泄漏區(qū)、泥漿窗口狹小段等)。

圖2顯示了SGD的總體技術(shù)流程。由于每個階段的任務(wù)性質(zhì)和目標(biāo)不同,使用的技術(shù)和流程也不相同。在具體實施過程中,針對不同的地質(zhì)環(huán)境、地震成像和鉆井難點,以及地物、地質(zhì)部門和鉆井部門的特定需求,SGD使用的技術(shù)和流程也要做出相應(yīng)的調(diào)整。

圖2 SGD的總體技術(shù)流程(隨鉆決策要在24h內(nèi)完成)

2.2 可行性研究

可行性研究的目的是了解待鉆井區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境、鉆探目的、可能的鉆井挑戰(zhàn)及風(fēng)險。包括初步檢查已有的地面地震數(shù)據(jù);對已有的地質(zhì)模型和地震成像及構(gòu)造解釋等進行評估;選擇適當(dāng)?shù)慕Ａ鞒?例如井約束、地質(zhì)約束、巖石物理約束等)和成像技術(shù)(例如克?；舴蚱?、逆時偏移、全波形反演等);預(yù)判已有的地面地震數(shù)據(jù)和鉆井中將要獲取的新數(shù)據(jù)能否滿足鉆井工程的具體要求,能否為鉆井決策提供有用的信息。

2.3 鉆前評估及預(yù)測

鉆前評估及預(yù)測的重點是建立鉆前基準(zhǔn)模型,包括用于地震成像的速度模型和用于井壓預(yù)測的巖石物理模型。首先,收集盡可能多的已鉆井資料,包括測井?dāng)?shù)據(jù)(如校驗炮、VSP、聲波、密度,等)、工程數(shù)據(jù)(如孔隙壓力、破裂壓力、泥漿比重,等)、錄井及層位鉆遇數(shù)據(jù)、完井報告等;同時,收集待鉆井的設(shè)計報告,盡可能多地了解鉆井風(fēng)險并準(zhǔn)備應(yīng)對的技術(shù)方案;然后選擇合適的流程,建立各向異性的速度模型和巖石物理模型,并進行高精度成像;最后進行層位和斷層解釋、地質(zhì)災(zāi)害體識別、鉆井風(fēng)險估計等。

在一些深海探區(qū),待鉆井附近往往沒有已鉆井資料或已鉆井資料較少,這給求取與地下地質(zhì)相吻合的速度模型帶來挑戰(zhàn)?；诖?DUTTA等提出了一套巖石物理約束建模的方法[12-14],并在SGD項目中首先進行了應(yīng)用[5]。此后,該方法被廣泛應(yīng)用于大面積的深度偏移建模及成像[8,15]。

圖3展示了一個深海區(qū)SGD應(yīng)用的實例。在SGD實施前,已經(jīng)用深度偏移成像數(shù)據(jù)體選擇了井位并設(shè)計了井軌跡。在啟動SGD鉆前研究前,該井已經(jīng)開鉆。獲得新的成像結(jié)果后發(fā)現(xiàn),之前解釋的深層鉆探目標(biāo)(圖3a)已經(jīng)發(fā)生了顯著的橫向位移(圖3b)。雖然新老成像剖面都是采用克?；舴虔B前深度偏移方法得到的,然而新的成像剖面的品質(zhì)明顯提高。由于該井已經(jīng)開鉆,無法移動井口位置,鉆井工程師只能根據(jù)新的成像資料對井軌跡進行必要的調(diào)整,改直井為斜井。雖然斜井的鉆井成本比直井顯著增加,但這一決策能確保鉆遇地質(zhì)目標(biāo)。

圖4展示了中國西部塔里木盆地的一個陸上SGD應(yīng)用實例,奧陶系碳酸鹽巖洞穴(縫洞體)是該區(qū)重要的儲層之一。圖4a顯示了用不同成像模型給出的洞穴空間分布,其中綠色顯示了用傳統(tǒng)建模成像方法得到的洞穴位置,紅色顯示了用SGD基準(zhǔn)地質(zhì)模型成像方法得到的洞穴位置?？梢钥闯?兩者的偏差在東部相對較小,向西逐漸加大。為了更加直觀,圖4b和圖4c顯示了兩個模型在一條連接縫洞體中心的任意線上洞穴位置的差異。在A和E兩點,縫洞體中心橫向位置基本一致,在B和D兩點各相差80m左右,在C點相差達100m。由于鉆井目標(biāo)很小(通常直徑在50～100m),埋深很大(地下6000～7000m),即使洞穴中心位置的偏差很小,也很可能導(dǎo)致鉆井失利。

圖3 深海區(qū)SGD應(yīng)用實例a 老的深度偏移剖面; b 利用SGD基準(zhǔn)地質(zhì)模型得到的新的深度偏移剖面

多學(xué)科技術(shù)的綜合應(yīng)用在SGD建模過程中具有至關(guān)重要的作用,能使得到的地下速度模型及地震成像結(jié)果更加接近地下真實情況。從以上兩個實例可以看出,在地質(zhì)目標(biāo)及井位選取之前,應(yīng)盡早建立鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型并進行成像,以利于井位的選取、井軌跡設(shè)計、鉆井施工方案確定等。

圖4 陸上SGD應(yīng)用實例a 不同成像模型得到的洞穴空間分布; b老資料深度偏移洞穴中心位置; c SGD基準(zhǔn)地質(zhì)模型深度偏移洞穴中心位置

2.4 隨鉆更新及預(yù)測

鉆井過程中實施更新的價值體現(xiàn)在能夠快速地為鉆井作業(yè)提供有用信息。盡管在建立鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型階段,已經(jīng)用附近已鉆井?dāng)?shù)據(jù)和多種地質(zhì)信息對模型進行了約束層析反演及成像,但結(jié)果與地下真實情況仍存在一定偏差。在鉆井過程中,通過隨鉆測量不斷獲得地下新的數(shù)據(jù),利用這些新的井中信息對該井附近基準(zhǔn)地質(zhì)模型和成像做進一步的更新,此乃SGD技術(shù)精華之所在。

SGD的實時更新不同于實時監(jiān)測,不是在鉆井過程中對地下情況進行通常意義上的實時監(jiān)測(例如,每分鐘、每小時或隨鉆上傳的每個數(shù)據(jù)點),而是在一些關(guān)鍵點實施隨鉆更新及預(yù)測(如,下套管的位置,即將進入高壓層或即將達到目標(biāo)區(qū),等等)。關(guān)鍵點的選擇取決于鉆井作業(yè)的需求及鉆井過程中所遇到的實際地質(zhì)問題,比如,意外鉆遇到高壓層后需要SGD預(yù)測高壓層的厚度,以便調(diào)整下套管的位置。

隨鉆更新的第一步是對成像模型和巖石物理模型進行快速三維更新,這個過程一般在4～6h內(nèi)完成。模型更新和對鉆頭前方的預(yù)測需要以下兩個方面的數(shù)據(jù):①鉆井時隨鉆或電纜校驗炮、聲波測井、鉆遇層位等信息;②密度測井、孔隙壓力和破裂壓力測量、鉆井使用的泥漿比重和鉆井班報等信息。模型更新完成后再進行快速地震成像,更新層位和斷層的位置,識別可能的地質(zhì)災(zāi)害體,預(yù)測孔隙壓力,標(biāo)定靶點的新位置。在可能的情況下,也會根據(jù)需要對儲層厚度及物性進行預(yù)測。整個隨鉆更新的實施要在24h內(nèi)完成,圖5給出了隨鉆更新及預(yù)測的實施流程。

2.4.1 隨鉆更新實例一

實例一來自墨西哥灣深海區(qū)一個勘探鉆井項目。該鉆井是一口垂直井,總設(shè)計深度約為11710ft(3570m,1ft≈0.3048m)。該井附近的地質(zhì)情況很復(fù)雜,目標(biāo)地層高角度傾斜,周圍斷層發(fā)育(圖6)。鉆前速度分析顯示,在9500ft(2900m)深度,地層速度開始倒轉(zhuǎn),可能存在一個高孔隙壓力區(qū),因此存在鉆井安全隱患。實施SGD更新的工程要求是,當(dāng)該井鉆到8200ft(2500m)時,獲取校驗炮速度數(shù)據(jù),對井口附近鉆頭前方的速度及孔隙壓力進行實時預(yù)測。圖7a對比了SGD更新前后速度與實測校驗炮速度。與鉆前速度相比,更新后的速度不但與已鉆段(鉆頭后方)的速度擬合得更好,而且能準(zhǔn)確地預(yù)測未鉆段(鉆頭前方)速度倒轉(zhuǎn)的位置與幅度,這為更新孔隙壓力預(yù)測結(jié)果提供了可靠的依據(jù)(圖7b)。在鉆井決策中,孔隙壓力的預(yù)測至關(guān)重要,它關(guān)系到泥漿比重和套管位置的選擇。準(zhǔn)確地預(yù)測孔隙壓力可以讓鉆井作業(yè)者提前做好準(zhǔn)備,應(yīng)對可能出現(xiàn)的安全事故,從而降低鉆井風(fēng)險,節(jié)省不必要的開支。

圖5 SGD隨鉆更新流程

2.4.2 隨鉆更新實例二

實例二同樣來自墨西哥灣深水區(qū)。勘探井C是一口待鉆井,圖8是一張深度域連井地震剖面,顯示了這口勘探井所在的位置及其鉆井設(shè)計方案。該鉆井的主要難點是需要在第二個同生斷層面以下放置一個套管,以避免可能的地質(zhì)災(zāi)害和沿第一斷層面分布的焦油體。另一個目的是要鉆到儲層頂部的正確位置。因此,地震成像的關(guān)鍵是能夠提供斷層在三維空間上的正確位置。隨鉆過程中重新快速成像是SGD技術(shù)實施的重要組成部分。在建立鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型時,我們使用了旁井B的測井資料。這些數(shù)據(jù),特別是速度信息,不僅為鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型的三維速度場提供了約束,而且為各向異性參數(shù)估計提供了可接受的參數(shù)取值范圍,從而提高了速度模型與實際地質(zhì)情況的吻合度,改善了深度成像的可信度與精度。與傳統(tǒng)建模方法相比,井約束建模同樣可以降低待鉆井處成像的井震誤差,為井位選取和井軌跡設(shè)計提供更可信的依據(jù)。在隨鉆過程中,利用井C中的校驗炮數(shù)據(jù)再對地質(zhì)模型及成像結(jié)果進行多次更新,使其精度進一步提高。圖9對比了應(yīng)用SGD技術(shù)得到的最終成像剖面和老成像剖面。由于SGD更新后的模型更接近真實地質(zhì)情況,新的成像剖面更加清晰,分辨率更高,位置更準(zhǔn)確。從圖9可以看出,斷層的縱向和橫向位置都發(fā)生了重大變化,鉆前依據(jù)老資料解釋的斷層位置(圖9中的紅線)及套管位置(圖9中的藍色菱形點)在SGD更新后明顯變淺并向右移動(圖9中的黃線及綠色菱形點)。這些信息為最終確定套管位置提供了重要依據(jù)。

圖6 墨西哥灣某井位處的橫測線(a)和縱測線(b)地震剖面

圖7 墨西哥灣某井的速度(a)和孔隙壓力(b)與預(yù)測結(jié)果

圖8 墨西哥灣勘探井C附近地震成像及鉆井設(shè)計方案

圖9 墨西哥灣勘探井C附近老的深度剖面(a)與SGD更新后的深度剖面(b)對比

2.4.3 隨鉆更新實例三

實例三是在中國西部塔里木盆地實施的一個SGD試驗項目,也是SGD第一次在陸上應(yīng)用。該地區(qū)很多儲層都在埋深達4500～8000m的奧陶系碳酸鹽巖地層中。地質(zhì)環(huán)境是喀斯特干燥地貌,非均質(zhì)裂縫性孔洞系統(tǒng)非常發(fā)育,并伴有眾多的大型洞穴。這些碳酸鹽巖洞穴和縫洞為油氣主要儲集地,是鉆探的主要目標(biāo)。然而,由于洞穴埋藏很深,橫向尺度小,在地震成像中僅表現(xiàn)為一些強振幅的亮點(圖10左上部),要準(zhǔn)確鉆探到這些洞穴并非易事。從以往的鉆井統(tǒng)計結(jié)果看,有40%的井直接打中了洞穴,如圖10中的井3;有40%的井沒有直接打中洞穴,但經(jīng)酸壓后能與儲層溝通,如圖10中的井2,也算是打井成功;還有20%的井屬于失利井,如圖10中的井1[11]。

圖11顯示了不同成像數(shù)據(jù)體中碳酸鹽巖洞穴位置的差別。已鉆井A是一口失利井,該井的洞穴靶點位置是根據(jù)老資料確定的(圖11a)。根據(jù)老成像資料,該井靠近洞穴中心的位置,應(yīng)該能成功。SGD鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型成像結(jié)果顯示,這口井打到了洞穴的邊緣(圖11b),與實際鉆井結(jié)果相符。這是由于地震頻率過低,陸地采集的觀測系統(tǒng)網(wǎng)格過于稀疏,造成地震剖面上洞穴的成像看起來比實際的要大,該井實際上離洞穴的邊緣還有一定的距離。隨后的酸壓作業(yè)沒有與儲層溝通也間接證明了這一點。要想直接打中洞穴,就要對洞穴位置和大小進行精準(zhǔn)成像。SGD的實施就是要在鉆井過程中利用新的實時測井信息進一步提高靶點預(yù)測的精度,指導(dǎo)鉆井作業(yè),達到直接打中洞穴的目的。

圖10 地震成像剖面上的碳酸鹽巖洞穴及其鉆探井

圖11 不同成像數(shù)據(jù)體中碳酸鹽巖洞穴位置對比a 老資料; b SGD鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型

本次SGD試驗項目共分兩期進行。作為前期試驗,第一期對10km×10km范圍的工區(qū)A建立了鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型并進行了地震成像,據(jù)此選出4口井做了SGD隨鉆更新。在第二期試驗中,共選了10口井進行隨鉆更新,其中4口井選在第一期試驗工區(qū)A內(nèi),另外6口選在鄰近的工區(qū)B內(nèi)。SGD隨鉆更新前,并沒有采用工區(qū)B的地震數(shù)據(jù)建立SGD鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型,該工區(qū)內(nèi)的井位及洞穴位置根據(jù)已有的成像數(shù)據(jù)體確定,不是最佳選擇。

表1和表2分別列出了兩期試驗的結(jié)果。在第一期試驗中,4口井都直接命中洞穴;在第二期試驗中,6口井直接命中洞穴,4口井經(jīng)輕微酸壓后與儲層溝通。綜合兩期的試驗結(jié)果,直接命中井為71%,酸壓溝通井為29%,無失利井,總成功率為100%。然

表1 第一期SGD鉆井結(jié)果統(tǒng)計

注:4口井泥漿漏失—直接命中。

而,仔細分析發(fā)現(xiàn),酸壓的井中只有一口在工區(qū)A內(nèi),且靠近工區(qū)邊緣。這是由于成像模型與成像的邊緣效應(yīng)影響了縫洞體的準(zhǔn)確成像,導(dǎo)致提供的靶點位置有一定的額外偏差。如果按工區(qū)來統(tǒng)計,在建有鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型的工區(qū)A內(nèi),共鉆了8口井,有7口直接打中洞穴,命中率為88%。在沒有建立鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型的工區(qū)B內(nèi),共鉆了6口井,3口直接打中洞穴,3口需要酸壓,直接命中率為50%?？傊?兩個工區(qū)實際SGD應(yīng)用都取得了明顯效果。

以上分析也說明了建立鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型的重要性,它能使鉆前的井位選擇和靶位確定更加合理,使隨鉆更新的結(jié)果更加精準(zhǔn),從而大幅增加直接打中洞穴的機率。

圖12展示了第二期試驗中一口直接命中井的SGD應(yīng)用效果,比較了隨鉆更新前后洞穴靶點位置

圖12 SGD隨鉆更新前后的靶點位置a 洞頂層位振幅屬性切片(±20m時窗); b 連接鉆前計劃靶點及建議新靶點的成像剖面

的變化。由于該井不在第一期試驗工區(qū)內(nèi),鉆前給出的靶點位置偏差了70m以上(圖12a)。經(jīng)過SGD隨鉆更新后,井軌跡按建議的新靶點位置進行了調(diào)整(圖12b),直接命中了洞穴,使鉆井獲得成功。

3 結(jié)束語

本文提出了一套SGD技術(shù)流程,充分利用地面地震數(shù)據(jù),降低鉆井風(fēng)險和成本,增加儲層鉆遇率。通過應(yīng)用實例展示了SGD廣泛的應(yīng)用前景。在建立SGD鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型的過程中,由于使用了包括井?dāng)?shù)據(jù)、地質(zhì)資料、巖石物理模型等多種信息對地面地震資料的反演進行約束,使得成像模型更加接近地下真實情況,因而得到的地震成像結(jié)果更加精準(zhǔn)。SGD隨鉆更新能在不影響鉆井作業(yè)的情況下,利用地面地震資料和鉆井過程中獲得的新的測井?dāng)?shù)據(jù),快速地更新鉆前基準(zhǔn)地質(zhì)模型和成像結(jié)果,對鉆頭前方及周圍的預(yù)測結(jié)果不斷優(yōu)化,為及時調(diào)整鉆井施工方案提供更可靠的依據(jù)。