水平井钻井地质设计优化及关键环节探讨

傅琦 吉庆鹏

国内各大油气田相继进入高含水开采中后期阶段，原油开采效率显著下降。为提高原油产量，我国加大了对储量丰富但油品较差油气藏的勘探开发力度。《钻井地质》一书结合不同油气藏地质特點，叙述了水平井钻前准备工作及钻井地质设计，深入分析了水平井钻井地质设计的关键环节及影响地质因素，提出了水平井钻井地质相关优化设计方案，总结了地质录井方式、地层测试工作及完井阶段的资料收集。本书专业知识理论性强，实用性强，可为我国油气田开发相关从业人员及科研工作者提供参考及借鉴。

水平井作为薄层油气藏或裂缝性油气藏的技术支撑，一方面其钻井技术需不断完善提高，另一方面水平井钻井地质设计时需严格把控构造描述、地层及压力预测、油气层保护、井筒轨迹参数及导眼井设计五个关键环节。水平井钻探过程中会显著影响附近区域构造，尤其是断层地带，必须进行精准描述刻画;钻井过程中基于邻近井段信息，实现当前钻进地区的岩性剖面、分层及油气层等地层的有效预测是保证水平井在轨的重要环节，而实时准确预估地层压力是合理选取钻井液及保护油气层的保证;钻进过程中井筒轨迹参数的实时准确获取是有效控制调整井筒轨迹提高原油钻遇率的关键;此外，应结合油气藏实际认知情况及地质条件判断是否需要导眼井，适时钻打导眼井或斜眼井通常针对认知程度较低油气藏设计的，导眼井技术成熟、施工周期短且花费成本较少。

深度误差及储层的变化一般是影响水平井钻井成功率的两个关键因素。地质设计阶段预测水平井钻井深度采取的是地震测井方面的深度系统，而实际钻井及录井则采用的是另一套，这也是造成后期深度误差的主要原因。在实际钻探过程中，钻具伸长测量也会引起少许误差，同时录井过程剖面深度的准确还会受钻井液排量及井眼变形垮塌的影响。测井深度误差来源大致可归结为测具磨损、上次带入误差、电缆长度随温度及环境条件变化等方面。尤其是钻遇复杂油气藏时，水平井钻井的准确性要求极为严格，稍许深度误差便可导致水平井不能精准入靶，这就要求必须在钻井过程中实时根据反馈信息及时进行井眼轨迹调整，减小深度误差，进而有效校正钻井深度，确保钻井成功进行。

水平井钻井地质设计优化主要涉及到水平段长度及方位、靶点位置、动静态资料分析几方面。其中在优化设计水平段长度和方位时，应充分结合油藏物性参数，确保水平段控制量最大化，方位的控制应尽量避免与岩层、裂缝及高渗透等延伸方向平行，尽可能地与其保持垂直交叉，进而达到有效减小水平井段泄油面积，可采储量最大化的目的。最佳靶点应尽可能定位在生产压差及波及范围广的厚油层部位，同时应避免边水对初始靶点的入侵，同时水平井段垂向应充分结合实际油藏物性、油层渗透性、储层非均质性及底水、边水分布等情况。水平井钻井地质设计通常是基于储层物性、岩层特性、地层构造、地层温压场及油藏地质条件等相关参数进行的，其中大部分参数是会随着钻进施工的进行不断实时变化的，因此需要充分利用一切可用的动静态信息数据，指导水平井钻进的高效进行。此外，应格外注意边水及底水的变化情况，有效避免钻遇气层及水层。

综上内容均在《钻井地质》一书中进行了详尽论述，对水平井钻井地质设计优化是确保水平井高效钻进的前提，更是提高油藏原油采收率的先决条件，接下来的研究方向始终应放在油藏区块筛选、水平段长度及方位、井筒轨迹调整及完井方式等关键环节的优化。对未来研究工作主要提出以下几个措施：①结合实际油藏岩层及地质条件，优化水平井身结构;②加大钻具自身的优化改造，以便高压钻井的实施;③应用先进的钻井提速工具，提高深井的钻井效率;④加强抗高温钻井液体系的研发及成熟应用。