水平井地质导向的难点及技术关键探讨

2016-03-14徐庆军大庆油田钻探工程公司地质录井一公司黑龙江大庆163000

化工管理 2016年30期

关键词：录井岩屑井眼

徐庆军（大庆油田钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江　大庆　163000）

水平井地质导向的难点及技术关键探讨

徐庆军（大庆油田钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江大庆163000）

水平井由于井身结构特殊，钻井工艺技术复杂，给地质导向工作带来了困难，本文分析了水平井地质导向的难点及技术关键，为录井现场做好地质导向工作提高参考，达到提高油气层钻遇率及井身质量的目的。

水平井；地质导向；难点；技术关键

随着大庆油田的持续开采，油田高产稳产的压力不断增加，为了保证产量，进入了以薄差层和致密油为主的水平井勘探开发新阶段。水平井大大增加了井眼在油层中的穿行距离，提升了泄油面积，产量能够达到普通直井的数倍，水平井具有的独特优势使其在低渗透、薄层、稠油、页岩气等油气藏中应用广泛。现阶段，页岩油气藏、致密砂岩油气藏等成为我国勘探开发的新方向，水平井使得这些非常规油气藏能够得到更好的开发，地质导向在水平井钻井过程中发挥着重要作用。

1　水平井地质导向难点

1.1录井资料失真

水平井由于井身结构与常规钻井差别大，钻井工艺技术不同，给录井在岩屑识别、地层剖面建立、地层对比、随钻解释等方面带来了困难。录井资料失真影响水平井导向的准确性，造成录井资料失真的原因有:在钻遇构造复杂、相变严重的地层时，含油层厚度及方向变化较大，再者对于砂泥岩互层的薄油层，对入靶精度要求高，给录井地质导向带来困难；水平井在水平段钻进时摩擦系数大，为减小钻进的摩擦，钻井液通常使用油基钻井液加有机添加剂，在钻遇油层时，气测数据易受到油基钻井液影响，同时岩屑含油性识别也变得困难，含油显示级别难以准确确定；水平井钻井工艺复杂，钻头驱动方式多变，常交替使用螺杆、转盘及螺杆结合转盘的驱动方式，不同钻进方式破岩效率不同，岩屑颗粒差别大，使用转盘结合螺杆的驱动方式对岩屑的研磨加剧，岩屑颗粒细至粉末状，给岩屑捞取及识别定名带来了困难；水平井水平段井壁稳定性差，井壁坍塌情况时有发生，生成大量假岩屑，与真岩屑混杂在一起，影响录井岩性识别、地层剖面建立的准确性；水平井井身机构特殊，在水平段钻进过程中钻具与井壁摩擦系数高，钻压作用在钻头上的压力相对减少，造成钻时相对增大。同时在造斜、增斜、稳斜等施工作业时，会改变钻压、转盘转数、排量等工程参数，影响钻时因素增加，钻时不能很好反映地层可钻性。

1.2着陆点控制

水平井钻井过程中，着陆点控制情况决定着水平井的成败，对水平井的前期产能及后期开发的见水时间均影响较大。由于地层构造复杂多变、邻井资料稀缺或不可靠等原因，造成设计的靶心深度与实钻深度误差较大的情况普遍存在。当靶心深度提前时，入靶井斜角小，钻头容易钻出油层，当靶心深度滞后时，会缩短水平段在油层中钻进距离。通常要求入窗的井斜角小于地层倾角4～5度，当靶心深度误差较大时，即使最大限度增斜也难以达到钻井目的，只能填井侧钻。

1.3微构造落实差

水平井地质导向重要的作用是指导钻头在油层内钻进，在A-B靶心的微构造不落实时，会出现设计靶倾角基本水平，实际地层倾角上倾或者下倾的情况出现，导致钻头钻出油层。等出现泥岩，发现钻头出层时，由于构造情况不清楚，无法判断钻头是从油层顶面出层还是底面出层，从而无法对钻头轨迹及时准确的调整。

1.4目的层构造复杂

当目的油层较薄时，地层产状的细小变化都会导致钻头出层，薄层钻进对水平井地质导向要求较高，必须时刻清楚钻头在油层中的钻进情况。当薄层相变较快时，地层产状微笑变化及相变快等原因导致井眼轨迹控制困难，严重时会导致填井。当水平井遇上断层时，由于地层变化情况不定，不能进行常规地层，增加了导向的难度。

2　水平井地质导向技术关键

2.1地层对比与预测技术

地层对比、划分和预测，是地质录井的重要工作内容，在水平井地质导向过程中发挥重要作用。地层对比的出发点是与邻近区域物源、沉积相相似的邻井进行对比，挑选相似度较高的地层，先大段控制，再精细分析，运用标志层、岩性组合、沉积序列、元素录井即岩屑伽马等数据，同时运用地震解释资料，掌握地层分布情况，再利用正钻井实时LWD、MWD、录井地质和仪器资料与邻井测井、录井资料对比，对钻头钻进的轨迹进行实时监测及预测。

2.2地质解释与导向技术

水平井钻井过程中，地层岩性的变化可以通过钻时、岩性录井、XRD元素分析、随钻伽马曲线、随钻电阻率曲线等进行判断，地层含油性可以通过气测录井、荧光录井及钻井液电性变化等判断。当水平井钻进过程中，在水平段钻遇非目的层岩性时，要分析根据具体情况，分析可能的原因：①井眼偏离设计的轨迹。这时要分析LWD资料，计算出井眼轨迹偏离地层的角度，及时调整井眼轨迹，使钻头在油层内钻进；②目的层相变。可能是砂岩相尖灭，这时要及时完钻。也有可能是砂体间有间隔，需要分析相关资料来判断是否继续钻进；③地层出现断层。遇上这种情况要准确判断是正断层还是逆断层，准确计算断距，以便调整井眼轨迹。