水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)優(yōu)化及關(guān)鍵環(huán)節(jié)探討

傅琦 吉慶鵬

國(guó)內(nèi)各大油氣田相繼進(jìn)入高含水開(kāi)采中后期階段，原油開(kāi)采效率顯著下降。為提高原油產(chǎn)量，我國(guó)加大了對(duì)儲(chǔ)量豐富但油品較差油氣藏的勘探開(kāi)發(fā)力度?！躲@井地質(zhì)》一書(shū)結(jié)合不同油氣藏地質(zhì)特點(diǎn)，敘述了水平井鉆前準(zhǔn)備工作及鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)，深入分析了水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及影響地質(zhì)因素，提出了水平井鉆井地質(zhì)相關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，總結(jié)了地質(zhì)錄井方式、地層測(cè)試工作及完井階段的資料收集。本書(shū)專業(yè)知識(shí)理論性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)，可為我國(guó)油氣田開(kāi)發(fā)相關(guān)從業(yè)人員及科研工作者提供參考及借鑒。

水平井作為薄層油氣藏或裂縫性油氣藏的技術(shù)支撐，一方面其鉆井技術(shù)需不斷完善提高，另一方面水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)時(shí)需嚴(yán)格把控構(gòu)造描述、地層及壓力預(yù)測(cè)、油氣層保護(hù)、井筒軌跡參數(shù)及導(dǎo)眼井設(shè)計(jì)五個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水平井鉆探過(guò)程中會(huì)顯著影響附近區(qū)域構(gòu)造，尤其是斷層地帶，必須進(jìn)行精準(zhǔn)描述刻畫(huà);鉆井過(guò)程中基于鄰近井段信息，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前鉆進(jìn)地區(qū)的巖性剖面、分層及油氣層等地層的有效預(yù)測(cè)是保證水平井在軌的重要環(huán)節(jié)，而實(shí)時(shí)準(zhǔn)確預(yù)估地層壓力是合理選取鉆井液及保護(hù)油氣層的保證;鉆進(jìn)過(guò)程中井筒軌跡參數(shù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲取是有效控制調(diào)整井筒軌跡提高原油鉆遇率的關(guān)鍵;此外，應(yīng)結(jié)合油氣藏實(shí)際認(rèn)知情況及地質(zhì)條件判斷是否需要導(dǎo)眼井，適時(shí)鉆打?qū)а劬蛐毖劬ǔａ槍?duì)認(rèn)知程度較低油氣藏設(shè)計(jì)的，導(dǎo)眼井技術(shù)成熟、施工周期短且花費(fèi)成本較少。

深度誤差及儲(chǔ)層的變化一般是影響水平井鉆井成功率的兩個(gè)關(guān)鍵因素。地質(zhì)設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)水平井鉆井深度采取的是地震測(cè)井方面的深度系統(tǒng)，而實(shí)際鉆井及錄井則采用的是另一套，這也是造成后期深度誤差的主要原因。在實(shí)際鉆探過(guò)程中，鉆具伸長(zhǎng)測(cè)量也會(huì)引起少許誤差，同時(shí)錄井過(guò)程剖面深度的準(zhǔn)確還會(huì)受鉆井液排量及井眼變形垮塌的影響。測(cè)井深度誤差來(lái)源大致可歸結(jié)為測(cè)具磨損、上次帶入誤差、電纜長(zhǎng)度隨溫度及環(huán)境條件變化等方面。尤其是鉆遇復(fù)雜油氣藏時(shí)，水平井鉆井的準(zhǔn)確性要求極為嚴(yán)格，稍許深度誤差便可導(dǎo)致水平井不能精準(zhǔn)入靶，這就要求必須在鉆井過(guò)程中實(shí)時(shí)根據(jù)反饋信息及時(shí)進(jìn)行井眼軌跡調(diào)整，減小深度誤差，進(jìn)而有效校正鉆井深度，確保鉆井成功進(jìn)行。

水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要涉及到水平段長(zhǎng)度及方位、靶點(diǎn)位置、動(dòng)靜態(tài)資料分析幾方面。其中在優(yōu)化設(shè)計(jì)水平段長(zhǎng)度和方位時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合油藏物性參數(shù)，確保水平段控制量最大化，方位的控制應(yīng)盡量避免與巖層、裂縫及高滲透等延伸方向平行，盡可能地與其保持垂直交叉，進(jìn)而達(dá)到有效減小水平井段泄油面積，可采儲(chǔ)量最大化的目的。最佳靶點(diǎn)應(yīng)盡可能定位在生產(chǎn)壓差及波及范圍廣的厚油層部位，同時(shí)應(yīng)避免邊水對(duì)初始靶點(diǎn)的入侵，同時(shí)水平井段垂向應(yīng)充分結(jié)合實(shí)際油藏物性、油層滲透性、儲(chǔ)層非均質(zhì)性及底水、邊水分布等情況。水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)通常是基于儲(chǔ)層物性、巖層特性、地層構(gòu)造、地層溫壓場(chǎng)及油藏地質(zhì)條件等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行的，其中大部分參數(shù)是會(huì)隨著鉆進(jìn)施工的進(jìn)行不斷實(shí)時(shí)變化的，因此需要充分利用一切可用的動(dòng)靜態(tài)信息數(shù)據(jù)，指導(dǎo)水平井鉆進(jìn)的高效進(jìn)行。此外，應(yīng)格外注意邊水及底水的變化情況，有效避免鉆遇氣層及水層。

綜上內(nèi)容均在《鉆井地質(zhì)》一書(shū)中進(jìn)行了詳盡論述，對(duì)水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)優(yōu)化是確保水平井高效鉆進(jìn)的前提，更是提高油藏原油采收率的先決條件，接下來(lái)的研究方向始終應(yīng)放在油藏區(qū)塊篩選、水平段長(zhǎng)度及方位、井筒軌跡調(diào)整及完井方式等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的優(yōu)化。對(duì)未來(lái)研究工作主要提出以下幾個(gè)措施：①結(jié)合實(shí)際油藏巖層及地質(zhì)條件，優(yōu)化水平井身結(jié)構(gòu);②加大鉆具自身的優(yōu)化改造，以便高壓鉆井的實(shí)施;③應(yīng)用先進(jìn)的鉆井提速工具，提高深井的鉆井效率;④加強(qiáng)抗高溫鉆井液體系的研發(fā)及成熟應(yīng)用。