地质导向技术在煤层气水平井霍平1上的应用

李彦辉(吉林省煤田地质局二0三勘探队， 吉林 四平 136000)

地质导向技术在煤层气水平井霍平1上的应用

李彦辉(吉林省煤田地质局二0三勘探队， 吉林 四平 136000)

霍平1井经过精确的论证在霍林河凹陷部署了这一水平试验井，也是二连地区第一口煤层气水平试验井。霍平1井的成功与否对二连地区煤层气的勘探开发起着决定性意义。

地质导向;水平井;煤层气;着陆;出层

霍林河凹陷为一NE向展布的西北断陷东南超覆的箕状断陷盆地，发育次级褶皱，呈“三洼二隆”的构造格局，区内整体断层不发育，在凹陷中部的三湖背斜断层较发育。霍平1井位于霍林河凹陷翁能花向斜西南部缓坡带，该井目的层为六煤组上部煤层，井型为上倾L型水平井。本井的重点与难点有两个方面：一是卡取着陆点，二是6号煤层水平段中地质导向。

1 卡取着陆点

在卡取6号煤层着陆点上难度主要在于可供参考的只有霍试1井，其次1-5号煤层的厚度较厚，在录井中对6号煤层的影响，特别是5号煤层与6号煤层的垂深差较小，还有钻井速度较快，随钻的伽马曲线滞后13米。解决这一系列的问题，首先是深入研究资料，分析本井6号煤层顶部的预计位置，及时绘制剖面，时刻做好地层对比。在5号煤层出现后，我们预计6号煤层顶深应该在900米左右。预计井斜74度探层，时刻紧盯伽马、钻时、气测值、岩屑等一些重要参数。

5月2日在井深898米钻时下降、随之全烃值升至15%，岩屑返出为煤、伽马值降为20，井斜71度入层。与预计井深相近。随后按7°/30m增井斜，在井深939米进入煤矸层，之后在井深998米井斜增至90度中完电侧。经电测在井深898米着陆成功。霍平1井第一项重点问题顺利完成。

2 地质导向工作

本井水平井眼采用φ215．9mm钻头钻进，使用了定向螺杆和MWD实时数据记录。该井使用了聚膜钻井液体系钻进。地质导向通过实时数据计算与综合资料对比分析，设计井眼的轨迹路线，通过定向井工程师调整井下定向工具，将井眼的绝大部分保持在6#煤层中穿行。

图1 霍平1井主支井眼垂直轨迹图

霍平1井于2016年05月2日钻至井深898．00m钻遇6#煤，煤顶垂深为827．19m、位移158．28m。939m钻时增大，全烃降低，伽马由20API左右升至70API左右，分析认为为夹矸，垂深为839．29m，地层倾角为95°左右，则6#煤1煤组厚度为16m左右。所以要求在95～97°之间钻进。2016年05月08日，霍平1井钻至井深1477m，伽马自20-40API升至120～140m，全烃10-25%降至1%～5%。综合分析判断为出层。出层有三种情况：

(1)底出煤层 如底出煤层，则自着陆点897m至出层点1477m地层平均上倾7°左右。确定出层后，现场立即调整轨迹，至井深1515m井斜增至98°，至井深1598m，最大井斜100．5°，未追回煤层。经计算，地层上倾7°，追至井深1598m应回层2．3m左右，与实钻结果不符。此外，按地层平均上倾7°计算得出，本井轨迹在层内垂深最大42m，与邻井资料相差较大。排除底出可能。

(2)顶出煤层 如顶出煤层，则自着陆点897m至出层点1477m地层平均上倾2．5°左右。

(3)钻遇断层 地质设计本段地层上倾5°左右，按此地层倾角计算，出层位置应位于煤层中部，且无论顶出还是底出煤层，各项资料均有不符之处。因此侧钻为下步最佳施工方案。侧钻既能将设计水平进尺打够，完成设计要求，又有利于后期排采；侧钻有利于探明地层，明确地质认识。在霍平1井新井眼钻进中，根据老井眼轨迹，判断地层倾角为97～98°之间，轨迹一直在煤层中下部，在井深1425m伽马自20-50API升至130-150m，分析认为为出层。预计地层倾角为95°左右。调整轨迹为94°。2016年05月13日，霍平1井钻至井深1689m，伽马自20-40API升至120～140m，全烃10%～20%降至1%～4%。综合分析判断为出层。

综合现场实钻资料，如顶出煤层、底出煤层，则1425～1467m计算地层倾角为98°，轨迹在煤层中部，自着侧钻点1150m至1425m轨迹井斜为97°左右，基本与地层倾角相符，距煤层顶底厚度均为15m左右，排除顶出煤层、底出煤层。

确定出层后，现场立即调整轨迹，至井深1445m开始降斜，井深1475m井斜降至94°，追回煤层。分析认为钻遇正断层，断距15～20m，从煤层顶进入煤层，经计算，地层上倾7°，调整轨迹控制在94°左右，1687m出层，若顶出煤层，则地层倾角小于94°，与之前钻遇地层倾角不符。故排除顶出煤层的可能性。若底出煤层，则地层倾角与轨迹角差大于10°故追至井深1808m应回层1-2m左右，与实钻结果不符。故排除底出煤层的可能性。分析为钻遇断层。

3 结论与认识

本井于井深898．00m钻遇6#煤，煤顶垂深为827．19m、位移158．28m，经电测解释在井深898米着陆成功。本井新、老井眼均排除顶出、底出煤层的可能性，综合分析为钻遇断层，判层准确。本井主支完钻井深1808．00m，水平位移1041．18m，方位227．10°。主支煤层进尺910．00m，纯煤进尺767．00m，达到预期目的。

[1]杨国奇，孟宪军,等.水平井录井技术在华北油田的应用[J].石油钻采工艺，2009，(增刊2).

[2]郭志强，姜维寨,等.二连宝饶油田水平井地质导向技术分析研究[J].中外能源，2007，12(2).

李彦辉(1985- )，男， 2008年7月毕业于西南石油大学资源勘查工程专业。