水平井录井地质导向技术在大庆油田的应用

2015-12-17杜文忠

西部探矿工程 2015年4期

关键词：着陆点录井大庆油田

杜文忠

（大庆钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江大庆163411）

水平井录井地质导向技术在大庆油田的应用

杜文忠*

（大庆钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江大庆163411）

基于近两年来大庆油田水平井地质导向工作的实践，总结出适应大庆油田的水平井地质导向技术方法，对提高水平井施工成功率具有一定的指导作用。

大庆油田；水平井录井地质导向技术；着陆点；水平段

随着油田勘探开发的不断深入，在大庆油田，以开采薄差层和致密油为主的水平井勘探开发项目越来越广泛，也促进了水平井地质导向技术的快速发展。在参考国内外各油田水平井地质导向技术的基础上，根据大庆油田的地层特点，总结完善了适应大庆油田的水平井录井地质导向技术。

1 着陆点控制方法

在水平井钻井过程中，着陆情况直接决定水平井的成败，也将影响水平井的初期主要产能和后期开发的见水时间，因此，着陆点的控制是水平井导向的关键[1]。目前大庆油田主要采用以下几种着陆点控制方法：

1.1 标志层选取对比法

选取本井区邻井相对稳定的标志层，在实钻过程中实时追踪该标志层，从而推测出着陆点深度。如图1所示，选取青一段底部三组油页岩作为标志层，进行推测实钻井的着陆点深度。

图1 标志层选取对比法图

1.2 分段形态对比法

由于小层追踪比较困难，通常选取一段地层曲线与邻井一段曲线在形态上相似，这样可以作为临时标志层，进行追踪对比。如图2所示，分别选取1-2、2-3和3-目标层顶段地层作为标志层进行跟踪对比，推测着陆点深度。

1.3 地层等厚对比法此方法适用于地层沉积稳定，倾角影响较小的地层。根据邻井标志层距目标层的垂厚，与实钻井相应标志层垂深相加直接推测着陆点深度。如图3所示，根据邻井X7井标志层7至目标层顶垂厚14.04m，推测实钻井X平 7井着陆点垂深为 1732.8m，实钻为1733.02m，相差很小。

1.4 地层厚度变化率对比法

图2 分段形态对比法图

主要适用于地层沉积比较稳定，地层视倾角在1°左右，小层容易追踪的地层。通过选取多个实钻井与邻井相似井段，计算出地层变化率，逐渐调整着陆点预测垂深，并用实钻资料及时验证预测的准确性，最终确定着陆点深度。如图4所示，根据P132～P141段地层计算地层变化率为1.13，进而推测着陆点垂深1349.16m，实钻着陆点垂深为1348.75m，相差较小。

1.5 地层视倾角控制对比法

计算出已知地层或小层的视倾角，利用算出视倾角推测出着陆点深度。

如图5所示，着陆点垂深：

式中：L——设计着陆点水平位移；

L′——对比时选取的实钻井标志层的水平位移；

H′——对比时选取的实钻井标志层的顶面垂深；

ΔH——对比时选取的邻钻井相应标志层顶至目标层顶垂厚；

α——地层倾角，当地层下倾时取加号，当地层上倾时取减号。

图中A表示设计着陆点，A′表示对比时选取的标志层[2]。

如图6所示，X2-111-平9井对比时，根据标志层6-7厚度计算地层倾角上倾1.97°，利用等厚法推算目标层顶垂深为1149.8m，按1.97°倾角至设计着陆点地层上移2m，推测着陆点垂深为1147.8m，实钻着陆点垂深为1148.26m，相差较小。

2 水平段控制方法

水平段是水平井的产油井段，如何使水平段最大限度地穿越储集层，是地质导向技术人员最为关心的问题，也是水平井导向过程中最重要一环。水平段的导向结果直接关系到水平井能否达到设计目的以及水平井产能的高低[3]。经过研究和试验，总结出以下一些水平段控制方法。

图4 地层厚度变化率对比法图

图5 地层倾角控制对比法示意图

2.1 三维模型控制法

在有三维模型的水平井导向过程中，可以利用建模软件的三维模型导入和再现功能，建立三维模型，并将实钻轨迹投入三维模型中，进而对实钻轨迹进行监控和预测。

2.2 地层视倾角计算控制法

利用各种倾角计算方法，计算出目标层视倾角，从而进行调整轨迹。如图7所示，X2-111-平9井，根据录井岩性和测井电性判断轨迹贴近层顶，计算出地层视倾角为上倾0.73°，调整井斜降至90°钻进。

2.3 二维模型宏观控制法

图7 地层视倾角计算控制法图

通过分层取值技术将邻井曲线细分，进行方波化处理，再根据贝塞尔曲线算法建立二维模型，并进行电阻率和自然伽马反演。在实钻过程中，依据二维模型与实钻测录井资料响应的吻合性，分析目标层变化趋势，判断计算的视倾角的可靠性，并进行调整二维模型，进而宏观控制轨迹运行。

2.4 地震反演控制法

利用导向软件将实钻轨迹投到地震反演图上，根据实钻轨迹在反演图上目标层中的位置变化及趋势变化，进行轨迹调整。

2.5 邻井目标层岩性控制法

依据邻井目标层岩性沉积规律，在实钻过程中根据岩性变化，结合邻井目标层岩性特征，判断轨迹在油层中的相对位置，进行轨迹调整。例如：X38-平6井的邻井目标层呈正韵律特征，底部含钙，因此，实钻中见含钙砂岩，判断贴底，增斜钻进；而见泥岩，未见含钙砂岩，判断顶部出层，降斜钻进。

2.6 综合录井参数控制法

根据对邻井目标层含油性分析，在实钻中通过综合录井气测及钻时变化，判断轨迹在油层中的相对位置[4]，从而调整轨迹。例如：XX2-平5井的邻井X2井目标层上部为干砂岩，下部具含油显示的特征，在实钻过程中，当气测全烃值由0.8%升至4.6%，结合岩性及测井资料，判断轨迹在油层中下部，因此，将井斜调整与地层倾角相近，稳斜钻进，轨迹一直控制在目标层底部穿行。

3 应用效果分析

大庆水平井录井地质导向技术于2012年9月进入筹备阶段，2013年6月开始现场试验应用，初期主要承担着陆点控制任务。经过一年多的研究和实践，技术逐步趋于成熟。2014年正式现场应用，承担起大庆油田大部分水平井的地质导向任务。

2014年1～8月份共承担59口水平井地质导向任务，其中水平段由贝克休斯公司使用旋转导向仪器完成19口井，平均砂岩钻遇率77.58%；其余40口井由录井地质导向配合钻井研究院LWD共同完成，平均砂岩钻遇率74.45%。虽然从水平段长度和砂岩钻遇率2项指标分析，与贝克休斯公司还存在一些差距，但与2013年未上录井地质导向的33口开发井平均砂岩钻遇率49.09%相比，录井地质导向技术仍然显示了良好的应用前景。