水平井井轨迹精准控制技术分析

李鹏飞，么春雨，陈川(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452)

1 水平井着陆过程中存在的问题

渤海地区断层发育，深切生油岩的大断层是油气运移至中浅层通道，在形成圈闭时，断层与储层的耦合关系决定着油气聚集成藏，故油藏油气水系统复杂。目的层中浅层明化镇组沉积相上属于极浅水三角洲沉积，储盖组合条件好，泥岩较发育，砂体厚度一般为5～15m，呈“泥包砂”特征。基于储层特点，海上高效开发此类油气藏，必须以水平井为主，相比于定向井，水平井能有效扩大泄油面积，降低生产压差，提高单井产量和最终采收率，真正做到少井高产。

(1)水平井着陆目的层预测精度有限。首先，中浅层明化镇组储层特征上看，受河控作用影响强，分流河道分叉，改道频繁，横向和垂向上变化快，储层夹层泥岩发育，储层厚度薄等特点，这使得传统标志对比与预测效果差。其次，基于该类油藏成藏规律，断层发育，使得原有断续分布储层变得更加复杂，对比预测及地震跟踪难度大。最后，目前该类油气藏储层地质信息预测，主要技术手段为地震反演解释，但受其自身技术局限，分辨率达不到精细油藏描述对单砂体的要求，故预测精度有限，对现场控制水平井成功着陆带来极大困难和隐患。

(2)着陆时带随钻测井曲线在井底处存在盲区。受随钻测井仪器工艺决定，井底大约15m井段存在盲区，无法依据测井对其含油性及物性进行判别，故对于薄层油层水平井着陆影响较大。国外有比较先进仪器改善盲区问题，如斯伦贝谢的PeriScope工具，仪器零长为1～3m，但费用高昂。

(3)井眼轨迹调整变化急。基于储层薄且变化超出预期，井眼轨迹调整变化被动、紧急。如发现储层加深，需立即降斜找油，易造成“板凳型”井眼轨迹。或是如发现储层提前，需立即增斜至储层合理位置，易造成局部狗腿度较大。

以上三方面问题对水平井着陆、轨迹控制影响较大。

2 现场快速精细对比及预测技术

针对储层预测精度有限及优快钻井的客观情况，建立了现场快速精细对比方法，提高预测精度，同时适应现场快速作业节奏。该方法主要分为两个部分。

(1)在渤海首次提出建立着陆目的层精细划分及认识模型。在水平井着陆时，井斜较大，一般在85°左右，按电阻率曲线形态可以清晰划分出四种类型：陡升型、台阶型、缓升型及夹层型(图1)，这四种类型与测井相箱型、钟型、指型及组合型的顶部具有相同地质意义。而且现场对这四种模型形态有进行了精细化剖析，找出每种模型与岩性组合的对应关系，如陡升型对应的岩性组合为泥岩+细砂岩组合、台阶型对应岩性组合为泥岩+粉砂岩+细砂岩组合、缓升型对应的岩性组合为泥岩+泥质粉砂岩+粉砂岩+细砂岩组合及夹层对应的岩性组合为泥岩+粉砂岩(夹层)+泥岩+细砂岩组合。

图1 水平井着陆目的层精细划分及认识模型图

(2)在渤海首次提出建立现场快速精细对比方法及预测技术。以现场岩性识别为手段及优势，快速建立目的层岩性组合，然后与邻井目的层岩性组合及模型形态进行精细对比(图2)，提高储层预测精度，该方法与传统标志层对比相比，距目的层更接近，预测控制精度高。同时丰富了现场地层对比手段及方法。

图2 现场快速精细对比及预测

3 测井盲区中“综合录井”先锋导向技术

针对测井盲区问题，必须充分发挥综合录井先锋导向作用，对盲区储层物性及含油性进行定性判断。该套技术方法也主要分为两个部分。

(1)在渤海首次提出通过近钻头综合录井技术识别储层物性。通过研究区块大量测井与钻井参数及气测曲线进行比对分析，得出钻井参数ROP(钻时)与随钻测井GR、气测曲线C1与随钻测井电阻率曲线具有很好的拟合性，故调整ROP刻度范围为0.1-10(min/m)，气测曲线C1的刻度范围为0.1-10(%)，并同时采用对数刻度，得出交会图可以很好的识别盲区储层与非储层；进一步研究发现，储层物性越好及含油饱和度越高，钻时ROP越低，气测值越高的规律，通过数据统计及分析得到“甜心区”识别指数：

式中n取1～2之间，根据不同区块取不同经验值，在某井中做出的成果图甜心区即好储层界面与测井解释一致(图3)。

图3 交会图及“甜心区”识别成果图

(2)提出通过近钻头综合录井技术识别储层含油性。通过气测解释方法，如气体比率法、“3H”比值法等识别出的油气水界面与测井解释一致。

4 科学、平滑轨迹控制技术

针对轨迹调整变化急，本项目通过引进成熟技术，提出科学、平滑化轨迹控制着陆技术，以降低现场施工难度及风险。该套技术方法也主要分为两个部分：

(1)科学找油模式。在前面精细化对比预测及盲区综合录井导向下，引进科学成熟的稳斜找油模式。该模式主要分为两个阶段，A.稳斜找油阶段；B.进储层增斜阶段。

在A阶段得出井眼轨迹控制公式：

B阶段得出公式：

式中：k为造斜率；α为找油角度；β为水平段预留角度；h为进储层垂深；Δh为储层预测误差值；Δx为水平段损失长度。

根据地质设计井位建议书，可以查出β及h值，进而可以找出k与α变化关系，以某井为例，水平段预留角度β=90°，进储层垂深h为2m，代入公式可以得出造斜率

得到造斜率k与找油角度α的变化规律曲线(图4)。

图4 造斜率k与找油角度α变化曲线图

依据上面曲线变化关系，在现场可控造斜率k=3.27下，选择合理找油角度α=85°，可以使井眼轨迹平滑。

(2)非常规着陆补救措施。如果发生储层变化不可控，在渤海首次提出非常规着陆的补救措施。①储层提前较多，且含油有效厚度较厚，轨迹控制在现场可控制造斜率下，直接增斜至储层合理位置；②储层提前较多，且含油有效厚度较薄；或是储层变差，含油有效厚度较薄，轨迹调整无法满足油藏需求，转变思路在保证产能的情况下，改井型、井别及完井方式，如改水平井为大斜度井。

5 结语

本水平井着陆技术组合在渤海多个区块成功应用，取得了良好应用效果，对周边具有相似构造背景的复杂断块油田具有一定推广意义。随着渤海油田开发进入中后期，将进入精细开发阶段，大的开发项目越来越少，“边、老、碎、深”开发项目会越来越多，该项技术将发挥更加重要的作用。