第3卷一第2期2016年4月非常规油气
UNCONVENTONAL OIL &GAS
Vol.3No.2Apr.2016
水平井测井解释评价技术综述
程庆昭1,魏修平2,宿一伟3
(1.中国石化出版社有限公司,北京100011;
2.中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;
3.中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院,北京102249)
摘一要:水平井应用广泛,但测井解释方面还缺少成熟二实用的方法和软件三分析提出了水平井测井解释上面临的主要问题,总结了针对双侧向电阻率的测井响应和环境校正的研究工作进展,发现影响双侧向电阻率测井响应的主要因素有井眼二井斜二层厚二围岩和钻井液侵入等,提出了多种校正方法三系统介绍了国内水平井测井解释的研究现状,在水平井测井仪器响应研究二岩石物理实验各向异性研究二水平井测井解释软件的研发方面做了详细分析三对水平井储层参数求解和储层流体识别进展做了全面的归纳和总结,最后分析了今后水平井测井解释评价技术的发展趋势,即开展三维复杂条件下数值模拟和反演研究,测井解释时需要将测井资料与地质相结合,致力于研制适合于研究区的测井解释评价技术,提高水平井测井解释评价的精度三关键词:水平井;影响因素;环境校正;测井解释中图分类号:TE631.84一一一一文献标识码:A
第一作者简介:程庆昭(1982年生),男,硕士,编辑,主要从事油气田开发编辑工作三邮箱:cqzhao0907@https://www.doczj.com/doc/c04507424.html,三
Summary of Horizontal Well Logging Interpretation and Evaluation Technology
Cheng Qingzhao 1,Wei Xiuping 2,Su Wei 3
(1.China Petrochemical Press Co.Ltd.,Beijing 100011,China ;
2.Petroleum Exploration and Production Research Institute ,SINOPEC ,Beijing 100083,China ;
3.College of Geophysics and Information Engieering ,China University of Petroleum ,Beijing 102249,China )Abstract :Horizontal well drilling technology has been widely used,but mature and feasible methods and software are in-sufficient for logging interpretation.We analyzed and proposed major problems faced by horizontal well logging interpreta-tion,and summed up the research progress in logging response and environmental correction for dual -lateral resistivity.And we found that the major factors influencing dual -lateral resistivity logging response included borehole,well deviation,depth of stratum,surrounding rock,drilling fluid invasion and so on,and put forward multiple correction methods.Fur-thermore,we systematically introduced the current state of research on domestic horizontal well logging interpretation,and
made detailed analysis on horizontal well logging apparatus response research,rock physical experiment anisotropic re-search,and development of horizontal well logging interpretation software.By thoroughly summarizing the solution of hori-zontal well reservoir parameters and reservoir fluids identification progress,we finally analyzed the development trend of
horizontal well logging interpretation and evaluation technology in the future,i.e.carrying out numerical simulation and in-version study under 3D complex conditions,combining logging data with geologic data for logging interpretation,concentra-ting on developing the logging interpretation and evaluation technology applicable for the study area,and improving the ac-curacy of horizontal well logging interpretation and evaluation.
Key words :horizontal well;influential factor;environmental correction;logging interpretation
非常规油气四专论综述Vol.3No.1
一一水平井钻井技术在全球已被广泛应用,主要用于开发低渗透二裂缝性二薄层或稠油类油气藏三其具有3方面优势:一是钻遇更多物性较好的储层,从而提高采收率;二是提高单井油气产量;三是通过降低钻井密度,降低油气开采成本三因其独特优势,水平井钻井技术在国内发展迅速,同时水平井解释技术日趋成熟,测井响应研究也取得了较好的应用效果;但有关水平井解释还存在一些问题,实际生产中多数油田依旧使用传统的直井解释方法三通过分析水平井解释难题,归纳总结水平井测井响应与解释评价方面的研究进展,为今后水平井解释方面的研究提供借鉴三
1水平井测井解释面临问题
水平井钻井时并不只在目的层中穿越,会出现某些井段钻遇非储层的情况,同一套储层横向上流体性质也可能存在明显差异,因此储层 甜点 段的辨别二含油气性的确定在水平井测井解释中至关重要[1]三水平井井眼在地层中的空间位置不同于直井,井眼和钻井液侵入形状不再绕仪器轴旋转对称,使得经典的校正方法和解释模型不再适用,需要建立适合于水平井的校正方法和解释模型[2]三另外,测量仪器在水平井中常常存在偏心状态,对各种测井信号产生不同程度的影响,给水平井的解释工作造成一定困难[3]三
2水平井井眼轨迹绘制
通常用测深二井斜角二方位角3个数据计算井眼轨迹空间坐标,得到东西位移二南北位移和垂深,再进行轨迹绘图[4-5]三根据井眼轨迹可确定顶底界面和水平延伸方向,为后续水平井解释奠定基础三井眼轨迹绘制的方法有很多,常用的有圆柱螺线法二三维投影变换法二最小曲率法等三开发平台及语言也多种多样,主要以VC二VB结合OpenGL或matlab为主三
3水平井测井响应研究现状
国内各大油田针对水平井所使用的测井系列主要有自然伽马二电阻率和声波时差等三由于水平井井眼不同于直井,测井曲线的校正不能照搬直井,还需要对水平井测井曲线的环境校正进行调研与分析三通过测井响应研究明确测井曲线的影响因素及其影响程度,对正确求解储层参数及测井解释极为重要三
3.1双侧向电阻率
国内外专家针对双侧向电阻率的测井响应和环境校正做了大量有益的研究工作三发现影响双侧向电阻率测井响应的主要因素有井眼二井斜二层厚二围岩和钻井液侵入等三
肖加奇等[6]采用三维元素法对定向井的双侧向测井响应进行了数值模拟计算,发现影响定向井中双侧向测井响应的因素有围岩层厚二侵入带二井眼和井斜等三
徐建华等[7]以偏心点电流源的电位格林函数为基础,求解测井响应并绘制侵入校正图版,由此求得原状地层电阻率和等效侵入半径三
高杰等[8]在三维有限元素法的基础上,采用快速反褶积法校正了定向井的双侧向测井曲线,但没有对实际井进行处理与分析三
邓少贵等[9]采用三维有限元方法研究了地层水平条件下层厚 围岩对双侧向测井的影响,并采用图版法快速二有效地实现了水平井的层厚 围岩校正三
谭茂金[10]针对大斜度井地层模型,采用三维有限元方法研制了井斜 围岩/层厚图版,实现了电阻率的快速校正;基于非线性最小二乘反演方法对钻井液侵入进行了有效校正,最终完成了水平井双侧向测井层厚/围岩校正图版(图1)三
3.2声波时差
针对水平井和大斜度井中声波时差影响因素及校正方法,我国学者对此开展了很多工作三水平井中常出现声波时差测井响应特征与直井差异较大的现象,主要原因有两类:
一是地质原因,即应力各向异性影响二地层各向异性影响三各向异性使以井眼轴对称为前提条
四49四
一2016年4月一一程庆昭等:
水平井测井解释评价技术综述
图1一水平井双侧向测井层厚/围岩校正图版
Fig.1一Stratum depth/surrounding rock correction plates for horizontal well dual-lateral logging
件设计的仪器依赖的地层模型不能被满足,导致水平井中声波时差测量值偏大或偏小三
另一方面为工程原因,包括仪器偏心影响二钻屑层影响二含气影响,受重力影响,仪器可能出现偏心测量状态;同时水平井井眼中常会出现由岩屑二泥饼混合而成的钻屑层,钻屑层较厚时可能会影响声波时差测井响应值(测井响应值偏高);气井中还可能因地层及钻井液中充满气体而对测量产生一定影响,尤其在井眼的上倾段可能汇集较高浓度的气体,更易出现高声波时差测量值三
因此,水平井声波时差校正应考虑井眼二井斜二各向异性等环境因素的影响[11-14]三
4水平井测井解释现状
水平井测井解释不同于传统直井解释,其包括的内容更加广泛,除常规储层四性关系外,还需要解释水平井井轨迹与油藏界面的位置关系三水平井测井解释也具有一定的不确定性和多解性三检验的标准首先是与测量值一致,同时要与地质二地震等信息相吻合三国内关于水平井测井解释的研究主要体现在以下3个方面[15]三
4.1水平井测井仪器响应研究
对各类测井仪器进行数值模拟,研究其测井响应,对主要影响因素研制相应校正图版,对水平段测井曲线进行校正,然后按照直井的解释思路进行测井解释评价工作三
谭茂金等通过正演方法研究了双侧向在井眼二井斜二层厚 围岩和钻井液侵入方面的测井响应,制作了相应的校正图版,通过编程实现了水平井双侧向测井曲线的井眼二井斜二层厚和围岩校正;采用马奎特优化算法(Marquardt)分析了钻井液侵入对双侧向测井的影响,系统二全面地解决了水平井双侧向测井曲线的环境校正问题三该方法已在实际应用中取得了较好的应用效果,提高了储层 甜点 段识别的精度三
4.2岩石物理实验各向异性研究
通过分析储层岩石在水平和垂直方向上的测量差异,研究水平井测井资料的各向异性校正问题,进而对水平井进行测井解释评价三于红岩等
四59四
非常规油气四专论综述Vol.3No.1
对敖南油田岩心样品进行各向异性测量分析,并做了声波二电阻率二渗透率和岩电参数的各向异性校正,利用校正后的曲线建立了适合于该地区的测井解释模型三结合邻井相同目的层段的测井结论对该地区部分水平井进行了测井解释,解释结论与试油结论的符合率达到85%,效果较好三
4.3水平井测井解释软件的研发
国内水平井测井解释软件研发起步较晚,主要基于测井二地震和地质等资料,通过软件编制合理描述井眼轨迹与油藏的关系,得出测井解释结论三塔里木油田在水平井测井解释软件研发方面成果突出,研发的软件可直观显示井眼轨迹在储层空间中的分布状态,提高水平井横向预测能力三图2为塔里木油田某水平井成图系统软件的成果图,从中可以看出该井钻遇了两套横向延伸较为稳定的薄油层,同时给出了水平段的解释结论[16]三
图2一塔里木油田某水平井井眼轨迹与地层关系测井解释成果图Fig.2一The Logging interpretation result of the relationship between well trajectory and
strata of a horizontal well in Tarim Oilfield
5储层参数求解与流体识别现状
5.1储层参数求解
国内水平井测井解释基本上沿用直井的思路和方法三针对水平井空间分布的 特殊性 及储层的纵向和横向非均质性,将测井数据经过校正后用于储层参数的计算,求得的 甜点 段在精确度上得到了提高三目前直井储层参数求解方法如表1所示[17-21]三
5.2储层流体识别
国内外专家在储层流体识别上做了大量的工作,取得了一些成果三针对水平井的储层流体识别方法有常规方法二非线性数学方法和新技术三大类[22-27](表2)三
四69四
一2016年4月一一程庆昭等:水平井测井解释评价技术综述
表1一直井储层参数求解方法表
Table1一Solution methods for vertical well reservoir parameters
解释类型方法分类实例解释类型方法分类实例
孔隙度?
交会图法Δt ?等
岩石体积物理模型Wyllie公式等Thomas-Stieber模型据泥质分布形式求?核磁共振法T2谱求?
渗透率K 均质储层渗透率估算Timur二SDR等
不同孔隙结构分沉积微相K ?等
泥质含量
交会图法声波二中子二密度交会法等
普通公式法GR/SGR/CNL/SP/电阻率法等
饱和度
S
Archie公式变m值Archie公式等
层状泥质砂岩地层层状泥质砂岩并联导电模型
分散泥质砂岩地层双水模型二W S模型
混合泥质砂岩地层Patchett Herrick模型
统计回归法S w=f(R w二R t二?等)
一一注:Δt 声波时差;m 胶结指数,随岩石胶结程度不同而变化,为1.5~3.0;S w 含水饱和度三
表2一水平井储层流体识别方法表
Table2一Methods for identifying reservoir fluids in horizontal wells 分一类实一例
常规方法重叠法(如孔隙度重叠法);电阻率特征判别法;交会图法(如孔隙度 深电阻率交会法)等非线性数学方法微分分析法二模糊识别法二奇异值分解法等
新技术核磁测井判断法二阵列感应电阻率法二阵列声波能量法等
6国内水平井测井解释发展趋势
相对国外来说,我国水平井测井解释技术在数据采集二解释方法二测井曲线环境校正和成图系统建立等方面都较为落后[28]三 十二五 期间,国内自主研发多款水平井随钻仪器,同时水平井解释技术也得到了较大的提升和发展三水平井测井解释技术发展前景广阔,未来有以下4点值得关注三
(1)关注仪器测量原理的同时,应充分了解研究区域地质背景三通过引入地质条件约束将水平井解释简单化,综合测井二地质二钻井和录井等信息共同提高水平井测井解释的精度[29-30]三(2)学习国外测井解释技术的同时,取其精华,针对具体问题,研发适合研究区的水平井测井解释技术三
(3)紧跟世界高端水平井解释技术,如水平井 超深探测 二 远探测 和 前视 等方面的研究[31-32]三
(4)开展三维复杂条件下数值模拟和反演研究,搞清各测井系列的环境影响因素,并对测井曲线进行较为精准的校正[33-35]三
参考文献
[1]一于红岩,李洪奇,张万龙,等.敖南油田水平井测
井解释方法研究[J].石油天然气学报,2012,34
(1):84-87.
[2]一陈亮.斜井二水平井双侧向测井响应三维有限元数
值分析[D].杭州:浙江大学,2008.
[3]一张甜甜,仵杰,牒勇.随钻电磁波测井井眼响应特性
分析[J].石油仪器,2008,22(5):48-52. [4]一兰文剑,刘延鑫,王旱祥.水平井井眼轨迹的模拟
[J].钻采工艺,2012,35(2):21-24. [5]一赖维成,姜培海,徐长贵,等.试论传统地层学与层
序地层学间的统一性和继承性[J].地层学杂志,
2005,28(4):331-335.
[6]一肖加奇,张庚骥.水平井和大斜度井中双侧向测井响
应的正演[J].中国石油大学学报(自然科学版),
1996,20(1):24-28.
四79四
非常规油气四专论综述Vol.3No.1
[7]一徐建华,陈小斌,唐开宁,等.水平井中双侧向测井
的侵入校正[J].测井技术,1996,20(2):113-
116.
[8]一高杰,谢然红.大斜度井侧向测井三维正演数值模拟
及曲线快速校正方法研究[J].石油勘探与开发,
2000,47(2):60-71.
[9]一邓少贵,王晓畅,范宜仁.裂缝性碳酸盐岩裂缝的双
侧向测井响应特征及解释方法[J].中国地质大学学
报(地球科学版),2006,31(6):846-850. [10]一谭茂金,高杰,邹友龙,等.盐水泥浆条件下定向
井双侧向测井环境校正方法研究[J].地球物理学
报,2012,55(4):1422-1432.
[11]一陈木银,何西攀,金小慧.水平井声波时差测井响应
特征研究[J].国外测井技术,2013(4):38-41. [12]一张正茂,彭小佳.岩石应力各向异性形成机理的试
验研究[J].石油天然气学报,2008,30(6):295-
298.
[13]一Luh P https://www.doczj.com/doc/c04507424.html,yering anisotropy[J].Seg Expanded Ab-
stracts,1992(1):644.
[14]一耿尊博.大斜度井与水平井孔隙度测井曲线校正技
术研究[D].北京:中国石油大学,2011.
[15]一赵小青.砂泥岩剖面水平井感应测井解释方法研究
[D].长春:吉林大学,2010.
[16]一张甜甜.基于时域有限差分方法的水平井随钻电磁
波测井响应分析[D].西安:西安石油大学,2007.
[17]一洪有密.测井原理与综合解释[M].北京:中国石
油大学出版社,2007.
[18]一雍世和,张超谟.测井数据处理与综合解释[M].
东营:石油大学出版社,1996.
[19]一邓少贵,刘兵开.储层温度对Archie公式参数的影
响[J].测井技术,2000,24(2):88-91. [20]一孙建孟,吴金龙,于代国,等.Archie参数实验影
响因素分析[J].大庆石油地与开发,2006,25
(2):39-41.
[21]一黄布宙,李舟渡,莫修文,等.复杂泥质砂岩储层
测井解释模型研究[J].石油物探,2009,48(1):
40-47.
[22]一齐宝权,夏宏泉,张贤辉.NMR测井识别储层流体
性质的方法及应用[J].西南石油学院学报,2001,
23(1):18-21.
[23]一邵维志,陆福.碳酸盐岩储层流体性质识别新技术
[J].测井技术,2002,26(1):60-63. [24]一刘英,吴刚,燕金梅,等.M油田储层流体性质识
别与产能预测[J].测井技术,2004,28(5):458-
461.
[25]一HA B,E G,WC W,et al.Estimation of optimal serum
concentrations of25-hydroxyvitamin D for multiple
health outcomes.[J].AMERICAN JOURNAL OF
CLINICAL NUTRITION,2006,84(1):18-28.
[26]一薛凤玲,李中冉,王亚茹,等.测井储层流体识别
方法及其在低渗透油藏描述中的应用[J].东北石
油大学学报,2004,28(6):92-94. [27]一张文姣.复杂储层流体性质识别方法研究[D].北
京:中国石油大学,2011.
[28]一周灿灿,王昌学.水平井测井解释技术综述[J].
地球物理学进展,2006,21(1):152-160. [29]一李浩,刘双莲.测井信息的地质属性研究[J].地
球物理学进展,2009,24(3):994-999. [30]一刘双莲,李浩,陆黄生.测井资料在储层预测研究
中的应用[J].地球物理学进展,2010,25(6):
2045-2053.
[31]一Helgesen T B,Fulda C,Meyer W H,et al.Accurate
Wellbore Placement using a Novel Extra Deep Resistivi-
ty Service[C].Madrid,Spain,SPWLA46th Annual
Logging Symposium,2005:13-16.
[32]一Helgesen T B,Fulda C,Meyer W H,et al.Reservoir
Navigation with an Extra Deep Resistivity LWD Service
[C].New Orleans,Louisiana,United States,SPWLA
46th Annual Logging Symposium,2005:26-29. [33]一陈亮,朱道平,方俊玲,等.复杂地层中的双侧向
测井数值模拟[J].测井技术,2007,31(6):528-
532.
[34]一Chemali R,Gianzero S,Su S M.The Dual Laterolog In
Common Complex Situations[C].SPWLA29th Annu-
al Logging Symposium,1988:5-8.
[35]一陈华,范宜仁,邓少贵,等.双侧向测井反演的差
分进化方法[J].物探化探计算技术,2009,31
(4):377-380.
四89四
摘 要 随着我国天然气勘探开发的不断深入，复杂难开采的低品味储量比重不断上升，经济有效开发难度 逐步加大。水平井技术是降低单位产能建设投资、提高开发效益的最有效手段之一，为此统计并分析了水平井在我国5种主要类型气藏开发应用中的经验教训，指出：水平井是经济开发低渗透砂岩气藏的有效方法，地质条件适应性是成功开发的关键；火山岩气藏Ⅰ类储层中的水平井开发是成功的，Ⅱ、Ⅲ类储层表现出一定的不适应性；疏松砂岩气藏水平井开发效果呈现出Ⅰ类好于Ⅱ类、Ⅱ类好于Ⅲ类的特征；准确钻遇有效储集层是水平井开发碳酸盐岩气藏的关键；水平井开发凝析气藏效果较好。同时结合水平井技术的特点和实践经验，总结了该技术在气藏开发中的使用条件，并建议今后应持续开展水平井储层适应性、配套技术研发及经济效益分析工作。 关键词 水平井天然气藏适应性发展建议 综述 我国气藏水平井技术应用综述? 孙玉平1 陆家亮1 巩玉政2 霍瑶1 杨广良3 （1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊065007；2.中国石油塔里木油田公司开发事业部桑吉作业区，新疆 库尔勒841000； 3.中国石油大学胜利学院石油工程系，山东 东营257097） 收稿日期：2010－10－22修订日期：2011－01－24 ?基金项目：中国石油科技部2008B-1101《特殊天然气藏开发技术应用基础研究》。作者简介：孙玉平（1983－），硕士，从事天然气开发战略规划方案及基本方法研究。E-mail:sunyuping01@https://www.doczj.com/doc/c04507424.html, 网络出版时间：2011-02-17网址：https://www.doczj.com/doc/c04507424.html,/kcms/detail/51.1736.TE.20110217.1420.003.html 中图分类号：TE243.2 文献标识码：B 文章编号：2095-1132（2011）01-0024-04 Vol.5，No.1 Feb.2011 doi ：10.3969／j.issn.2095－1132.2011.01.006 2011年第5卷·第1期 0引言 国外水平井技术于1928年提出[1]，20世纪40～ 70年代，美国和前苏联等国钻了一批试验水平井，由于缺乏经验，应用效果并不好，并一度认为水平井没有经济效益[2]；20世纪70年代末80年代初，此项技术在全世界范围内得到广泛重视，并由此形成了一个研究和应用水平井技术的高潮[3-5]，水平井技术逐渐成为提高油气田单井产量及开发效益最有效的技术手段。截至2007年底，世界各种水平井总数超过4.5万口，分布在60多个国家和地区[6]。目前水平井已广泛应用于薄层、低渗透及稠油油藏和气藏等的开发中[7-9]，尤其是近年在页岩气藏开发中的成功应用为世界开发页岩气等非常规资源开辟了新的道路[10]。 我国是世界上第三个能钻水平井的国家，1965年在四川盆地钻成国内第一口水平井——磨3井[11]，此技术应用于塔里木、胜利等油田开发中取得了较好的效果[12-13]。受制于我国天然气气藏类型复杂及水平井技术不完善等因素，继第一口水平井之后的近40年 里，气藏水平井的开发应用几乎处于停滞状态，规模应用更是近几年才开始。因此，及时跟踪该项技术的应用动态，总结应用中的经验教训十分必要。 1水平井开发油气藏的优势 水平井，有文献定义为“井斜角大于或等于86° 并保持这种井斜角钻进一定井段后完钻的定向井”[14]，也有定义成“在钻到目的层位时，井段斜度超过85°，水平距离超过目的层厚度10倍的井”[15]，还有定义为“最大井斜角保持在90°左右，并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井”[16]。上述定义虽然略有不同，但都明确了水平井必须具备的两层含义：较大的倾斜角和较长的水平段。 水平井技术之所以能够在国内外得到广泛应用，主要得益于它较好的投入产出比。目前，国外水平井钻井成本已降至直井的1.2～2倍，而产量则是直井的4～8倍[17-19]。水平井技术作为一项有潜力的新技术，主要有以下优势[1,20-23]：①恢复老井产能。在停产老井中侧钻水平井较钻调整井或加密井更节约费用，能以较少的投入获得更高的采收率。 /Natural Gas Technology and Economy 天然气技术与经济 Natural Gas Technology and Economy 24
水平井概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。 垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14； 丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口； 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF128井，井深达到7000米，垂深和位移之比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井，水平位移最大的大位移井是大港定向井公司完成的井，水平位移达到2666米，最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分支井（多底井） 国外定向井发展简况 （表一）
水平井地质导向与测井资料解释方法研究 如今测井人员面临的挑战有以下几个方面：水平井进行测井后的数据解释、其地质模型的建立与导向等。文章建筑现场所掌握的经验以及技术对这两个部分进行简单的论述。文章针对水平井钻眼调整过程以及石油测井信息都着重讲述了地质建模措施的用途。文章还讲述了水平井轨道策划的内容以及在水平井钻眼调整和石油探井信息中一些建筑现场真实发生的情况。 标签：水平井地质导向；水平井地质建模；水平井测井资料解释；地质模型 最近几年伴随着我国很多油田的开采都已经进入到了中后阶段，水平井能够为油田的增量提升效率获得了普遍的运用。然钻录井设施和调整钻眼轨迹程序的落后是水平井向前发展的重要因素之一。即使最近几年我国各个油田都慢慢的采用了一些从国外进口的随钻录井测量井的设施，不过因为相应的调整钻眼轨迹水平还没有获得应有的注重，致使许多水平井使用随钻录井只能做查看井眼的作业，很多水平井是有测井信息未有适宜的解析方法，致使没有适宜的解析，在很大程度上降低了水平井的开发速度。文章主要综合水平井钻眼轨迹、石油测井信息等方面经验进行简单的论述。 1 水平井地质导向 1.1 水平井地质建模 在开展水平井调整井眼轨迹之前，要先创建水平井的井眼轨迹模型。地质模型主要有结构模型以及属性模型两类，结构模型使用井震信息分析建造水平井位置的地质类型，制造构造地质模型；属性模型就是使用已经清楚的岩石的物理特性对整个结构中的岩石开展推测。 1.1.1 构造建模 大多数状态下，结构模型需要引入周围水平井的数据和建筑现场地震资料，使用多井地层进行对比，对分层开展区分，多井进行比较之后能够和地震信息相综合。如果附近的水平井数量很多，只需要使用石油测井来创建地质模型。 1.1.2 属性建模 在构造建模生成的地质体基础上利用已知网格的岩石物理属性和数学统计与插值算法预测未知网格上的岩石物理属性。 1.2 水平井轨迹设计 在地质建模基础上交互设计水平井轨迹可以让用户使井轨迹通过储层最有利的构造部位和属性区域。这里会用到一些钻井工程上的知识，比如狗腿度、闭
目录 水平井测井解释探讨 (2) 一、引言 (2) 二、水平井与直井测井环境的差异 (2) 三、水平井测井响应分析 (3) 3.1 电阻率系列测井响应特征 (4) 3.1.1 双感应测井数值模拟 (5) 3.1.2 侧向测井数值模拟 (6) 3.2 孔隙度系列测井响应分析 (7) 四、实例分析 (8) 4.1 井眼轨迹在储层中的位置分析 (9) 4.2储层横向变化特征研究 (12) 4.3流体性质的研究 (14) 五、结论与建议 (15)
水平井测井解释探讨 蔡晓明温新房马宏艳 摘要 本文分析了水平井在测井环境、测井响应等方面与直井的差异，并以安丰平1井为例验证了感应、侧向测井在层界面数值模拟特征；分析了声波测井在层界面响应特征，且与实际测量的情况较吻合。确定了井眼轨迹在储层中位置，对水平段钻遇5层泥岩以及电阻率测井响应的变化做出了合理的解释。探讨了水平井油水层判别方法，并提出了安丰平1井水平段钻遇储层存在二个渗流单元，给出了合理射孔井段和作业方式。 主题词：水平井测井解释井眼轨迹层界面电阻率测井数值模拟 一、引言 随着钻井工艺水平的不断提高，水平井在开采低渗、特低渗储层油气藏效果明显。在测井环境、仪器响应特征、解释模型等方面水平井与直井存在明显的差异。在直井中，地层相对于井轴是对称的，在水平井中井轴周围的地层是各向异性的，地层不再对称。因此水平井的测井解释需要一种新的思维方式，也就是说水平井测井解释是一项新技术。 水平井测井解释是在研究各种不同的测井项目在水平井中响应特征，①进行储层的划分；流体性质识别；②孔隙度、含油饱和度的计算；③产能的评价；④油气藏的几何特征和结构研究，⑤回答钻孔在什么深度以何种方式进入产层、钻孔的位置是否在产层之中；⑥钻孔距上下泥岩隔层的距离，钻孔距流体界面的距离。 二、水平井与直井测井环境的差异 2.1 泥饼的差异 在水平井中，井眼下侧的泥饼比较容易与固相滞留岩屑混层，形成相对较厚岩屑泥饼层，该岩屑泥饼层对径向平均测井仪器影响不大，比如感应测井、侧向测井等；但对定向聚焦测井仪器影响较大，当该类仪器沿井眼下侧读数时，不能准确有效地反映出地层的真实响应，比如双侧向、微侧向、微电极、密度测井等。 2.2 侵入的差异 在直井中，可将侵入剖面简化为以井眼为轴心线的圆柱体，在水平井中由于地层的各向异性存在，侵入剖面比较复杂，主要呈非对称侵入分布，需区别分析。 以原生孔隙为主的储层中，因原始沉积在平面上和垂向上存在明显的差异性，一般情况
水平井解释 自20世纪80年代初具有工业应用价值的水平井在欧洲诞生后，水平井技术就迅速席卷石油钻采行业。水平井技术在新油田开发和老油田调整挖潜上成效显著,它可降低勘探开发成本、大幅度提高油气单井产能和采收率等，以其投资回收率高、适用范围广泛的优点得到了全世界的青睐。然而水平井无论在钻井、测井还是开采诸方面都是一个新的技术领域。就测井而言，井的类型和完井方式直接影响测井仪器的输送方法，而水平井中重力与井轴方向相垂直以及井周围空间的非对称性使井下流动状态与垂直井极不相同，造成常规测井仪器在水平井中性能指标下降、响应机理发生变化、测井解释模型也随井眼位置不同而复杂化，这些都对测井提出了新的要求，同时也孕育着新的研究方向和课题。 1 水平井与直井测井环境的差异 水平井不同于垂直井，其井眼也并非完全水平，井眼或地层也不会恰好位于设计所在位置。在这个较为特殊的环境里，测井环境与垂直井有很大的差别，要充分考虑需要考虑井眼附近地层的几何形状、测量方位、重力引起的仪器偏心、井眼底部聚集的岩屑、异常侵入剖面、以及地层各向异性等的影响。 1.1 泥饼的差异 在水平井中，井眼下侧的泥饼比较容易与固相滞留岩屑混层，形成相对较厚的岩屑泥饼层，该岩屑泥饼层对径向平均测井仪器影响不大；但对定向聚焦测井仪器影响较大，该类仪器沿井眼下测读数时，不能准确有效地反映出地层的真实响应。 1.2 侵入的差异 在直井中,将侵入剖面简化为以井眼为轴心线的圆柱体；在水平井中，由于地层的各向异性存在,侵入剖面比较复杂,主要呈非对称侵入分布,需区别分析。以原生孔隙为主的储层中,因原始沉积在平面上和垂向上存在明显的差异性,一般情况下,储层平面上渗透率大于垂直方向上的渗透率。因此，水平方向最初的侵入比垂直方向的侵入要深,其侵入剖面可简化为以井眼为中心线的椭球体。以次生孔隙为主的地层中,比如裂缝孔隙性孔隙型储层,井眼周围的地层渗透性存在着各向异性，形成更为复杂的侵入剖面。 1.3 层界面的差异 垂直井眼与地层界面都是正交或近似于正交，测井探测的径向范围没有邻层及界面的影响，地层界面易划分。在水平井中,层界面与井眼以比较小角度相交,储层特性在水平方向变化很小,水平井测井曲线难以识别地层界面和流体界面,测井曲线所显示的界面与测量分辨率、探测深度、测量偏差和仪器读值方向有关。因此，测井曲线可能显示出相互之间的深度偏移。水平井与地层界面的相交关系则有以下几种可能： 1)与井眼相交的层面：层面以非常低的角度与井眼相交，很难在水平井的测井曲线上指示地层与流体界面，反映出的地层界面不再是一个点，而是延滞为一个“区间”，测井分层时应先找出这个“区间”，再找出界面点分层； 2)层面：层界面离井眼较近，在仪器探测范围内，测量结果受界面影响严重； 3)远离井眼的层面：不在仪器探测范围之内，测井曲线不受邻层及层界面的影响。 1.4 各向异性地层 垂直井具有良好定义的水平层状分布且假定侵入为轴对称，而水平井则不然。水平井井眼并非完全水平的，无论井眼或地层也不会恰好位于设计所在位置，由于常规的井下仪器的设计是假设井眼周围地层是对称的，而在水平井中，这一假定的关系不再成立，由于地层与井眼是斜交或者近似平行的关系，围岩对探测器各边的影响是不同的，侵入也不对称，储层显示出非常明显的电阻率各向异性，因此，在水平井测井解释中，必须充分考虑到地层各向异性的影响。 2 水平井与直井在测井响应上的差异
水平井测井解释评价技术 论文导读：水平井技术自诞生以来。水平井测井解释评价技术现状。其处理原则是先把水平井测井资料转换为井眼轨迹信息和储层特性参数信息。井眼轨迹，水平井测井解释评价技术研究。 关键词：水平井，测井解释，井眼轨迹 引言 水平井技术自诞生以来，就在长庆石油行业得到迅速普及。水平井可以大面积贯穿天然裂缝，增加泄油面积，提高单井的控油半径，减少底水锥进和气锥进等，极大限度的开采储层，提高单井产量和原油采收率，是油田高效开发的最重要的技术之一。 1．水平井测井解释评价技术现状 水平井钻井在国内的发展非常迅速,水平井的解释技术也相应取得了较大进展。国内已钻的水平井主要分布于长庆、大庆等油田。 相对说来,中石油长庆油田由于水平井技术起步比较晚,但近几年进步迅速，每年的完钻井数较多,其水平井的解释技术也处于较高水准,已开发成功的水平井咨询系统可绘制井轨迹平面投影图、空间投影图、测井曲线垂深校正图、井轨迹测井曲线图、井轨迹测井成果显示图等图件；其研制的水平井成图系统软件在井眼轨迹空间展布、井眼轨迹与地层关系对比等方面显示出实用和直观的特点,而在三维非均质地层模型中的电法数值模拟方法及大斜度井测井响应校正等应用上取得相当成效。 国外在水平井技术发展方面跟国内差距不大。当前，水平井已不仅仅只用于油田的开发,它在油田的勘探特别是新区的地层评价中也正发挥出越来越重要的作用。因此,提高数据采集技术水平、发展和完善水平井测井方法进而提升
水平井测井解释技术水平是中国测井界所面临的艰巨的任务。 2．水平井测井解释面临的问题 目前长庆使用的测井仪器绝大多数是以直井眼轴对称地层为对象设计的，根据其径向探测特征基本上可分为两类（图1）：径向平均型测井仪、定向聚焦型测井仪。径向平均型测井仪包括双感应、双侧向、自然伽马、声波、中子等，定向聚焦型测井仪包括密度、微球形聚焦、倾角仪等。 （a）径向平均型（b）定向聚焦型 图1 常规测井仪器探测特征类型 在垂直井中，一般情况下地层模型可以假定为各向同性的均质体，测井仪器轴垂直或近似垂直于地层水平面,无论是地层、井眼还是泥浆侵入形状均认为是绕仪器轴旋转对称的，仪器一般探测的是平行于地层层理的地层参数特征；对于水平井，与仪器轴垂直方向的地层多数情况下不再是各向同性的均质体了，而是各向异性的非均质体，仪器一般探测的是垂直于地层层理的地层参数特征；同时，由于井眼和泥浆侵入形状等的对称性也不再存在了，水平井泥浆侵入规律难以掌握，很难进行有效的校正。 因此应用于垂直井中的测井仪器再用于水平井测井需要面对种种不利因素的影响。 在大斜度井和水平井中,受重力因素的影响,仪器的测井状态通常是偏心
水平井测井评价方法研究 水平井技术在提高油田开采率方面具有很大优势，适用于裂缝油藏、低渗透油藏以及稠油油藏等多种油藏的开发和勘探，因此，了解水平井测井评价方法，对于油田开采具有实际意义。本文主要对水平井技术的应用优势进行了简要分析，然后对水平井测井评价方法进行分类介绍，最后，对水平井测井评价研究思路进行汇总，希望能对油田工作人员提供一定参考。 标签：水平井;测井评价;井眼轨迹 水平井技术主要用于碳酸盐岩裂缝油藏、薄层油藏、低渗透油藏、稠油油藏和高含水人工注水油藏等的开发，该技术应用时造价高于垂直井，大约为垂直井的3倍，但其开采效率较高，约为垂直井的12倍（以开采天然裂缝的油藏为例），因此，水平井技术综合性能较高，具有很好的推广价值。本文将对水平井技术优点及其评价方法进行相关讨论。 1 水平井技术应用优点 水平井技术应用范围较广，能提高多种类型油藏的产量。主要表现为：开采天然裂缝带油气藏时，能对天然存在的裂缝进行贯穿，提高裂缝性地层油气产量;开采低孔较致密储层油气藏时，可通过增加井眼与地层的接触面积，提高油井的渗透性，从而达到提高产量的目的;开采单井油气时，可根据油气水分布控制钻井走向，减少水、气推进，提高单井油气采收率;除以上功能外，水平井技术还能提高油藏勘探开发效率，降低钻井评价密度。 2 水平井测井评价技术分析 水平井测井评价是一项综合的、复杂的、系统的工作，涉及水平井井筒轨迹、地层剖面咨询、水平井咨询以及地层评价等多项内容。首先，将水平井测井资料转换为能利用的参数信息，如井眼轨迹信息或储层特性参数信息等;然后利用所得信息绘制井眼轨迹，结合垂深测井组成效果图，对地层进行定量评价。以下将对各项技术进行详细分析。 2.1 水平井咨询 水平井咨询是利用测井资料解决钻井过程中各项问题的过程，该环节能为水平井钻进提供技术指导，还能对钻进效果进行检测。钻井时，钻井工程师和地质学家可利用水平井咨询对实际的井眼轨迹进行实时修正;钻进完成后，检测钻进效果，查看实际钻进井眼轨迹与设计轨迹之间的契合度，以此作为评价水平井井眼轨迹地质设计优劣的依据。 2.2 地层评价
水平井测井施工 一、学习目标 （1）了解常见的水平井测井方法。 （2）掌握湿接头对接的基本原理。 （3）能现场检查、组装水平井工具。 （4）能根据井况进行水平井测井施工设计。 （5）掌握水平井测井施工的步骤。 （6）能指挥协调钻井、测井双方完成水平井测井施工。 二、准备工具 数字万用表1块、英制内六方扳手1套、公制内六方扳手1套及常用井口工具。 三、操作步骤 （1）测井队到达作业井场后与钻井队一起召开测井施工协调会。 （2）将下井使用的水平井工具、测井仪器进行全面检查，按下井顺序摆放在钻台前的滑板上。 （3）安装天滑轮，天滑轮安装在高于井架二层平台的位置，以不影响游动大钩起下、安全测井为标准，悬挂天滑轮的井架梁应能承受150kN的拉力。地滑轮用链条固定在井口前方3m处的钻井横梁上，应能承受大于150kN的拉力，其位置不能影响起下钻。 （4）将电缆穿过地滑轮及旁通与湿接头的泵下接头连接待用。 （5）井下仪器按组合顺序吊至井口，依次连接下井。 （6）仪器连接完毕后，再接张力短接、湿接头的快速接头与过渡短节，然后下入井口。（7）将输送井下仪器的钻具与湿接头的过渡短节连接（如果湿接头过渡短节的扣型与输送钻具不同，应加装变扣接头），按井队常规下钻方式，在下钻过程中应将钻盘锁死，司钻密切注意张力指示，如遇阻显示大于3t的情况，应立即停止下钻，通知测井队，分析遇阻原因，根据现场具体条件采取合理的措施。 （8）钻具下放至预定深度后，停止下钻，将方钻杆连接在钻具上，开始循环泥浆，循环泥浆结束后，卸下方钻杆，用钻机大钩将旁通接头吊至井口上方约15~20m处。 （9）测井绞车起电缆，将湿接头泵下接头提至井口上方，井口操作手扶正湿接头泵下接头对准井口钻具水眼，绞车深度对零后，下放电缆将湿接头泵下接头下入钻具水眼内。（10）中速下放湿接头泵下接头，下至井内200m左右处停车。 （11）将钻机大钩下放，将旁通与钻具连接牢固，调整钻机钻盘，使电缆旁通孔对滑板方向，完成后继续下放电缆。 （12）当泵下接头距湿接头快速接头200m处，停车按照设计方案进行湿接头对接。（13）湿接头对接完成后，操作工程师用数字万用表检查仪器是否对接成功，经检查对接成功后，给下井仪器供电，判断下井仪器各路信号正常后，将井口张力表由地面引至钻台，用于实时监测井下仪器的受力情况。 （14）将电缆低速下放20~25m，然后用旁通的电缆锁紧器将电缆锁紧，并检查锁紧情况，方法是用绞车给电缆2000lbs左右的净拉力电缆不滑动，放松电缆至自由状态电缆不滑动为检测标准。
双管柱水平井动态测井工艺及应用 摘要：利用脉冲中子水流测井能够探测管外水流速度的独特功能,通过“双管柱”测试工艺管柱设计,使用水力输送或爬行器水平井测井工艺技术,将测井仪器顺利输送至水平井测量目的井段,在抽油机不停产的状况下进行测井,对高含水条件水平井内不同位置的液流速度进行测量和资料数据分析,判断出水部位和出水点位置,为后续堵水作业提供资料依据。 关键词：双管柱动态测井偏心井口水力输送流量高含水应用在油田开发的过程中,水平井生产状况下的动态测试目前仍为生产测井的一项难题,主要体现在三个方面,一是井下存在多相流时的流量与持水率或持气率的确定较为困难,其核心难题是井下流体相态分布问题;二是目前较为成熟的湿接头、保护套等管柱输送水平井测井工艺难以在井口密封测井电缆,抽油机无法实现正常生产;三是水平井测井资料的解释方法较为复杂,三相流解释模型建立困难,也制约了该项技术的快速发展。目前国外及国内有的测井公司解决水平井动态测试这一难题采取的方式是电子牵引爬行仪（简称爬行器）工艺组合PLT多参数井下仪来完成井下仪器输送和流量、持水率（持气率）等重要参数的测量,但由于爬行器直径较大（￠50mm）无法过环空进行测井,因而大大限制了其应用;另一方面爬行器及PLT多参数井下仪价格昂贵,测井费用高,短时期内难以在国内各油田推广应用。 目前,较多油田在水平井在完井时,采用上部是95/8″大套管,下部采用悬挂器方式挂51/2″或7″套管完井,这种井身套管结构为水平井动态测试提供了便利的条件,在管柱工艺上完全可以采用生产前下双管柱结构,一套管柱为生产管柱,另一套为测试管柱,生产管柱底部可下至动液面以下,位置相对较高;另一套测试管柱底部下至悬挂器以上,位置相对于生产管柱而言,相对较低。具有了这种管柱结构就可以满足动态生产测试要求,测井时从测试管柱中利用电子牵引爬行器或水力输送等测井工艺方法将测试仪器送入到水平段,完成过环空产液剖面等动态测井工作,由于水力输送法测井工艺费用低,操作简便,目前大部分采用水力输送法测井工艺完成测井。 根据双管柱测井工艺设计思路,针对国内大部分需要进行动态测试的水平井基本为高含水状况下的水平井这一实际情况,考虑到该类型的井内流体主要是水,属单项流测试环境,结合脉冲中子水流测井仪器能够进行管外水流测量的独特优点,利用双管柱水平井动态测井工艺就可以实现在抽油机不停产的状况下的流量动态测试。 1、双管柱水平井动态测井工艺 双管柱水平井动态测井工艺主要由测试管柱与生产管柱、双管柱偏心井口、水力输送（或爬行器）和抽油机生产测试等4项主要技术组成。 1.1 抽油机不停产状况下的流量测试管柱工艺设计 图1是抽油机不停产状况下流量测试管柱及双管柱偏心井口示意图。该管柱主要由双管柱偏心井口、测试管柱、生产管柱、单流阀（或十字架）组成。 高含水状况下的水平井流量测井管柱要求下至测量目的井段以下5-10米,测试管柱一般为21/2″油管,底部接单流阀或十字架;抽汲管柱一般为21/2″油管,抽汲泵下过动液面至少100米;带偏心测试井口的双管柱专用井口安装时,偏心井口要求与抽油机驴头方向呈90度角,以便于安装井口防喷装置,避免测井过程中电缆
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c04507424.html, 水平井测井影响因素及校正方法 作者：李宪辉 来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期 摘要：本文主要结合现场水平井测井技术的相关资料，通过研究水平井测井影响的因 素，以及这些因素的相应校正方法，可以对水平井测井解释成果的准确性得到有效的提升，为我国水平井测井技术的发展做出贡献。 关键词：水平井测井；因素；校正 随着水平井的广泛应用，水平井的优势也逐渐显示出来，水平井能提高单井的产量，控制储量增大、采油的成本降低。目前主要用于我国薄层、有气锥和水锥的地层，有效的提高开采量。水平井的测井解释评价技术的好坏对油田钻井的收益有着直接的影响，储层评价是否准确也直接影响着油藏的可持续生产，因此我们对水平井在测井过程中各种影响的因素做出分析，以及对这些因素进行校正的方法，成功的提高水平井测井解释成果的准确性。 1 水平井影响因素分析 岩性、泥浆密度、温度、泥饼和间隙等因素都会对水平井测井造成一定的影响，产生这些影响的原因是由于测井仪器自身和测井的方法特点导致的，水平井测井还会受到井眼的特殊轨迹、地层的各向异性、地层界面和岩屑层等一些其他因素影响。 1.1 泥浆侵入的影响 在水平井钻井的过程中经常会受到重力的影响使钻杆下面的泥浆容易和井筒剩余的岩屑混合，两者混合容易形成较大体积的固化沉积物，在水平井测井中使用的定向聚焦测井仪器会因为两者产生的混合物受到一定的影响，对测井地层的真实情况不能得到有效的了解，我们一般认定垂直井中以井眼为中心的圆柱体为一个侵入剖面，水平井测井中井眼的轨迹和一般测井中井眼的轨迹不同，因为水平井井眼中各个地层的渗透性能不同，泥浆的侵入受到重力的很大作用导致泥浆的液柱和地层压力差产生分布不平均的现象，造成地层之间各向异性，这些因素都会对水平井测井在成一些影响。 1.2 地层及仪器的影响 在垂直井测井中，井眼和地层界面的角度一般都是正交或者接近于正交，地层的界面和相邻地层对探测仪器的径向范围影响很小，通过测井曲线来划分地层的界面很容易实现。水平井测井中，井眼和地层界面的角度很小，基本接近于0度，在水平方向上单层地层的信息基本保持不变，通过测井曲线对地层的划分很难实现，同时测井曲线不同也会造成较大的深度偏移。