页岩气水平井的地质导向——以焦页9

页岩气水平井的地质导向——以焦页9－1HF井为例

2015-04-17何翔

江汉石油职工大学学报 2015年3期

何翔

（中国石化江汉油田分公司地质工程设计监督中心，湖北潜江433124）

近年来中国加大了页岩气的勘探开发步伐，水平井技术在页岩气勘探开发中广泛应用，长水平段提高了页岩气的产能，降低了页岩气的开采成本。进入水平段后的油气层钻遇率是衡量水平井质量和成败的关键指标。这就需要地质导向在水平段有效的引导和控制。

1 页岩气水平井的基本特点

页岩气主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，天然气主体上以游离相态（大约50% ）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间。页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。虽然页岩气层一般较厚，但物性差异大，含气分布不均，局部致密，压裂效果差，水平井段要保证相对较好地层穿行。页岩气水平井为满足生产需要，设计水平段较长，一般在1 400～1 500m左右。地质构造和地层倾角的变化对长水平段影响很大，易出地层。页岩气水平段油基钻井液直接影响油气显示变化的判断。

2 页岩气水平井的靶前预测

由于地震解释精度和邻井资料过少，构造精度不够，地层视倾角或断层不确定，导致地质导向很难做出目的层深度、探层时的井斜角和水平段穿行过程中的井斜调整。目的层提前或探层井斜角过小，容易造成穿层；目的层推后或探井井斜角过大，追层难度大。

地质人员收到井位报告和钻井设计后，收集相关资料，作邻井垂直电性、岩性剖面图，确定地质导向的标志层。钻探过程中适时根据标志层推算目的层顶垂深，根据多个标志层判断层位变化，地层倾角的变化，在最后一个标志层（一般距目的层垂深5～10m）确定入层角度。在这个过程中根据对比情况实时调整井眼轨迹，以合理的井斜角入层。由于页岩气层相对较厚，可以入层下切地层一小段，再及时调整。

涪页9－1HF井前面几个标志层都相对比较稳定，与设计相差不大，在靠近目的层的标志层浊积砂比设计提前34m，浊积砂垂厚21.39m，焦页1井浊积砂垂厚34m，焦页9－2HF井浊积砂垂厚24.85m，涪页9－1HF井比焦页9－2HF井薄了3.46m。根据实钻数据及时调整入层的井斜角88.5°和井深调整至2 282m（垂深）（图1）。

图1 涪页9－1HF标志层和邻井的对比

3 页岩气层的水平段的导向

目前，国内主要利用各项录井和LWD随钻测井资料，结合地下地层及构造特征进行随钻监控、层位对比，对水平段进行监控跟踪。

3.1 岩屑录井岩性变化的及时判断

受岩屑录井自身特性及水平井井型和钻井工艺的影响，岩屑细小、多成粉末状且代表性较差。加强活动钻具、破坏岩屑床，采用漂洗岩屑方式，以增强岩屑代表性，能及时判断钻头部位所钻岩性和地层变化。

3.2 综合录井资料的应用

气测录井能直观及时判断含油气性变化。泥浆中混油后对气测影响很大，但主要是影响全烃和重组分，对甲烷影响很小。混油后充分循环脱气（主要是甲烷），然后根据甲烷值来判断地层含油气性变化。

3.3 LWD随钻测井资料的应用

现在广泛使用的LWD对比分析跟踪地层，利用伽马曲线上的有标志特点的峰型为参考标志。但伽马曲线有16～18m盲区，一是对钻头部位的井斜定向工程师只能凭经验预测，实际结果与预测有时差距很大，二是随钻测井曲线滞后。地质导向人员只能根据测井曲线并结合其它资料分析判断地层。

涪页9－1HF井根据地震资料地层下倾1.10°，在实钻过程中（图2）水平段中井深3 040m，伽马值上升，出现焦页1井下部典型的高伽马值，判断可能已经钻至龙马溪组底部，计算实钻地层倾角0.25°，下切地层较多，岩屑中的方解石比上部变少，气测值变化不明显，但钻时相对变慢。及时调整，水平位移100m内井斜角88.5°调整到91.5°。引导钻头并将井眼轨迹保持在主力气层中。