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综合录井水平井地质导向方法探索.

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综合录井水平井地质导向方法探索Ξ

赵彬凌1,李 黔1,王悦田2

(1.西南石油大学,四川成都 610500;2.辽河石油勘探局,辽宁盘锦

摘 要:LW D具有有效的地质导向作用,但是应用LW D随钻测井技术有效控制钻头在油气层内钻进时,常规LW D成本较高、存在盲区;同时,普通油井较少应用LW D。针对上述问题,本文探索出了一套低成本的应用综合录井进行水平井地质导向的方法,研究了综合录井水平井地质导向方法的原理;在辽河油田应用实践证明,对水平井实施地质导向离不开综合录井。最有效的地质导向方式为:综合录井+MW D(或LW D。

关键词:综合录井;水平井;地质导向;随钻测量

LW D具有有效的地质导向作用,但是利用LW D进行地质导向时,成本较高,同时普通油井较少使用LW D,本文探索了一套低成本、实时的地质导向方法。水平井综合录井地质导向方法的研究,对提高水平井钻井成功率、降低开发成本、钻遇最佳储层具有重要的指导意义。

随钻地质导向钻井是根据录井仪或测井仪提供的井下实时地质信息和定向数据,辨明所钻遇的地质环境、实时监测钻遇的地下情况,引导钻头进入油层并将井眼轨迹保持在产层中延伸。

1 综合录井水平井地质导向的原理

在国内,充分应用综合录井资料进行地质导向尚未引起人们足够重视。LW D随钻测井技术在地质导向中发挥了重要作用,但是在实际钻井中,随钻测井仪器存在测量盲区,仪器无法及时测量井底地质资料。这种测量信息滞后现象将影响其导向效果。综合录井钻时、岩屑、荧光、气测录井等资料的反应速度都快于随钻测井资料,能及时、有效地反映随钻仪器测量盲区的地层岩性及其含油气情况,从而判断钻头是否偏离靶区和在同一油层钻进[1]。因此,在利用LW D进行水平井地质导向时,综

合录井为LW D起到有效的补充作用,在常规井中,没有LW D 的情况下,综合录井又是一种快速而有效的地质导向工具,故水平井地质导向都离不开综合录井。

2 综合录井在地质导向中发挥的作用

综合录井的地质导向功能就是通过设计的油藏数据信息资料与录井实时录取的数据资料对比,判断在水平井钻井中实钻井眼轨迹与设计轨迹和油气层段的空间关系,为控制井眼轨迹提供信息,确保井眼沿着目的油气层段穿越,提高钻井成功率,降低开发成本。

211 利用岩屑录井建立地层剖面图

岩屑录井是了解地层岩性及组合关系、油气水显示和建立地层剖面的重要手段,具有成本低、了解地下情况及时等优点,可获得大量的地层构造、生储盖组合关系、储油物性及含油气情况等信息。

指导水平井钻进的方法之一是连续观察、描述含油岩屑百分含量的变化,根据描述结果和收集资料及时绘制地层剖面图(如图1,结合井身轨迹和地下地质构造提出合理导向意见。

2.2 利用钻时录井解释地层剖面

钻时具有较好的实时性,能及时反映地下岩石的可钻性,利用钻时曲线可定性判断岩性,解释地层剖面。但由于其影响因素较多,因此在利用它进行地质导向时,一定要考虑钻压、钻盘转速、单驱或双驱等因素的影响。钻时曲线与录井剖面相结合(如图1,是划分层位,与邻井作地层对比,修正地质预告,卡准目的层,判断油气显示层位,准确钻井取心位置的重要依据。

213 利用气测录井判断、区分目的层

利用气测含量、定点测量的钻井液含气饱和度、钻井参数、钻井液参数结合岩心岩屑等资料,即可对油气层作出综合解释和评价[2]。

①气层。全烃曲线急剧上升,显示时间大于所钻储层时间,甲烷增高,乙烷、丙烷微增,甲烷相对含量高,可达95%~100%,乙烷、丙烷含量低,一般小于5%或无。岩屑不含油或仅有荧光显示,钻井液密度下降,粘度上升,槽面有气泡,钻井液体积增大。

②油层。全烃曲线急剧上升或显著上升,且显示时间大于所钻储层时间,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷都增

92

2008年第12期 内蒙古石油化工

Ξ收稿日期:2008-02-15

作者简介:赵彬凌(1981—,男,四川广元人,硕士研究生;现从事油气井工程方面的研究工作。

高,甲烷相对含量一般低于气层,重烃含量高于气

层,岩屑含油,且滴水不渗,钻井液密度下降,粘度上

升,槽面有油花、气泡

。

图1 水平井录井综合解释模板

③气水同层。全烃显示、烃组分相对含量、岩屑

显示等与气层显示基本相同,但气测显示时间小于所钻储层时间。

④油水同层。全烃显示、烃组分相对含量、岩屑显示等与油层显示基本相同或低于油层显示,显示时间小于所钻储层时间。

⑤含油水层。全烃显示、烃组分相对含量、岩屑显示等低于油水同层显示,显示时间小于所钻储集层时间,岩屑录井一般为含油级别较低的油砂。

⑥水层(含气。不含溶解气和残余油的水层,气测曲线上无异常显示,有时出现H

2和CO 2非烃气体。含少量溶解气和残余油的水层,全烃增高,烃组分相对含量高低不等,有时H 2增高,岩屑不含油。214 利用烃气湿度比值法划分区带

湿度比:W h =(C 2+C 3+C 4+C 5

(C 1+C 2+C 3+C 4+C 5×100%

(1平衡比:B h =(C 1+C 2

(C 3+C 4+C 5(2特征比:Ch =(C 4+C 5 C 3

(3不同储集层,其气测值全量曲线和W h 、B h 、Ch 三个比值的曲线各不相同,在目的储集层内钻进时,其曲线和数据值基本保持不变;一旦偏离目的层,其曲线和数据值就会改变,利用这个特征进行地质导向。

W h 、B h 和Ch 、

是通过准确判断储集层流体变化和油气水界面来对钻井进行导向的,这种技术是按照流体类型来确定界面,而不是随钻测井所用的通过伽马测井确定岩性界面。地质导向主要是基于W h 和B h 曲线的关系,来确定油气界面(W h 和B h 交叉和油水界面(W h 和B h 分离。至于用哪种组分比值引导钻进,取决于该层上下气体组分的差异,

哪种组分比值变化更能说明是否偏离目的层,这主要靠人们对目的层的油、气、水性质及储集层物性的了解程度。因此利用色谱气体比值实现水平井钻井是地质导向的一个重要组成部分。215 利用定量荧光录井识别油气层

定量荧光录井建立在岩心、岩屑和井壁取心录井基础之上,最大特点是对油气检测灵敏度高,能在现场快速发现并初步定量评价储层性质,与其它录井方法相结合,可大大提高油气层的发现率和判识的准确率。

原油中发光的物质是不饱和烃及其衍生物。各地层所产生的原油都具有唯一特征的荧光光谱。但同一种油源的原油,其中的芳香族化合物的含量是相对稳定的,多环芳烃与荧光强度之间存在着一种线性关系。

表1 定量荧光分析值与不同含油级别荧光系列对比原油性质油层油水同层含油水层12级11级10级9级

8级7级

凝析油中质油563535623023230816621319155112591306348411112中质油

2191

1748

768

149

149

109

利用荧光谱图的特征、最大峰值及对应的波长位置、油性指数等主要参数,可以确定储层的原油性质,可从样品荧光分析数据初步判别储层样品的含油气丰度。一般情况下,油性指数越小,原油性质越轻。主波长越短,油质越轻,从荧光光谱上可以反映出原油的成分、成熟度及油质轻重等特征。定量荧光分析值直接反应地层的含油井段。定量荧光分析值随含油丰度增加,值相对较高。3 现场应用情况

3内蒙古石油化工 2008年第12期

综合录井水平井地质导向技术在辽河油田杜X 1井地区进行了现场应用,取得了满意的效果,应用情况如下:

杜X 1井录井中监测到,不论是从平面图(图2,还是三维立体图(图3都显示实钻轨迹偏离设计轨迹,且没有中靶。但从C 3曲线沿井身轨迹变化视图,可以看出油气显示好。所以,争得甲方同意该井没有进行井身轨迹的调整,而是继续钻进,最后获得高产

。

杜X 2井:气体参数储层评价实时跟踪曲线与斯伦贝谢公司井下仪器测量的地质导向曲线之间的对比图。气体参数储层评价实时跟踪曲线显示井深2008米时刻该井钻遇油层,这一结论得到随后井下导向仪器测量的Χ、Θ曲线的证实。该井利用气体参数储层评价曲线在2008~2018米实时解释为油层,与该井最终解释结论一致

。图4 气体参数实时跟踪与测井解释结果对比图

综上所述,由于相关因素的影响,单一的录井或测井解释存在一定误差。及时有效地进行录井和测井的对比分析,可以提高油气解释的精度和准确性。普通井不可能都应用LW D 进行地质导向,那么在这种情况下,更离不开综合录井来指导水平井的钻进。4 结论

①在辽河油田的实践运用,证实了利用综合录井资料来指导水平井钻进的方法是可行的;对水平井实施地质导向离不开综合录井,最有效的地质导向方式为综合录井+MW D (LW D 。

②目前,水平井钻井的录井地质导向的应用程序不够直观,需要开发一套专门针对综合录井地质导向的应用软件,用于实际井资料的分析处理和预测,为水平井钻井提供合理的钻进方案。

[参考文献]

[1] 王升永,宋庆田,李富强,等.综合录井在水平

井钻进中的作用.大庆石油地质与开发.2004;23(3:1~4.[2] 李丰收.最新石油关键技术应用手册,2007.

[3] 刘波,刘振,王广运,等.大庆老区水平井地质设计方法[J ].大庆石油地质与开发,2003,22(5:46~47.[4] 何宏1气测录井监测评价油气储层技术研究.天津大学博士学位论文,2003,14~16.[5] 蒋林军,常规技术条件下水平井大斜度井地质导向技术探讨.西部探矿工程,2005.

A probe i n to geosteer i ng of com pound logg i ng of hor izon ta l wells

Abstract :LW D (L ogging W h ile D rilling do se a very good w o rk in geo

steering .B u t conven ti onal LW D has som e sho rtcom ings (such as h igh co st p rice

and b lind area w hen drill b it is m ak ing ho le in hydrocar 2bon reservo ir w ith LW

D .A nd LW D is m erely u sed in o rdinary o il w ells .B ased on the p rob lem s m en ti

oned above ,th is article in troduces a low co st m ethod of ho rizon tal w ells geo steering

w ith com pound logging and has a research on the ru le of th is m ethod .In view of the p

ractice of th is m ethod in L iaohe O il F ield ,com 2pound logging is essen tial in ho

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苏里格气田苏76区块水平井优化部署与地质导向

苏里格气田苏76区块水平井优化部署与地质导向

・４０・　录井工程　２Ｏｌ３年９月　

・工艺技术・　

苏里格气田苏７　６区块水平井优化部署与地质导向　

邓建华　王玉善　邢　芳　李国良　邵映明　闫子翔　唐智博　于富美　陈凌云　

（中国石油渤海钻探工程公司工程技术研究院）　

邓建华，王玉善，邢芳，李国良，邵映明，闰子翔，唐智博，于富美。陈凌云．苏里格气田苏７６区块水平井优化部署与　

地质导向．录井工程，２０１３，２４（３）：４Ｏ一４３　

摘　要　苏里格气田苏７６区块属于典型的低孔、低渗、低压、低丰度四低气藏。该区块地质条件复杂，储集层砂体　纵向上多期叠置，横向上复合连片，储集层非均质性强，有效储集层薄，目的层盒８段有效砂岩厚度为７～ｌ１　ｒｌｌ，单　层气层厚度薄，仅２～５　１３２，直井开发经济效益差。针对该区块水平井实施，分别阐述了井区优布署原则和井震结　合、动静结合、点线面结合，采用多参数、多角度相互印证的综合造井方法；根据地质综合研究，结合水平井轨迹设　计主要因素，明确了目的层水平段层位、长度及轨迹方向；强调了“两阶段、三结合、四对比”是随钻地质导向卡准水　平井入窗点、实现水平段控制的关键。该区块的水平井开发效果表明，苏７６区块完钻水平井平均砂岩钻遇率　

８７．２　，平均气层钻遇率４９．９　，平均单井日产天然气４．５３×１０　ｍ。，开发效果较好。　

关键词　四低气藏　开发方式　选井技术　水平井　地质导向　

中图分类号：ＴＥ　１３２　文献标识码：Ａ　Ｄ０Ｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－９８０３．２０１３．０３．０１０　

０　引　言　

近年来随着科技进步与积极探索，水平井钻井　

以及压裂技术逐渐发展成为稳定并提高单井产量的　

重点技术之一，成为提高复杂低渗油气藏开发效果、　

增产增效的关键技术手段　］。　

苏７６区块位于苏里格气田北部东侧，西与苏　

５３区块相接，东邻苏７７区块，南接苏２５区块，区块　

面积９２８　ｋｍ　。为了提高单井产气量和最大程度动　

用地质储量，达到区块稳产高产的目的，根据大力开　

浅谈水平井中的录井技术

浅谈水平井中的录井技术

浅谈水平井中的录井技术Ξ

种东升1,2,汤　军1,亓　博2(1.长江大学地球科学学院;2.大港油田公司) 摘　要:本文就水平井录井过程中存在的技术难点加以分析和研究,探讨出有别于传统地质录井技术的水平井录井方法和对策,旨在对水平井录井技术方法研究和指导现场录井有一定的参考意义。关键词:水平井;录井;地质导向;岩屑;对策 随着油田勘探程度的不断加深,勘探对象由简单构造变为复杂断块构造,油田开发中后期,主要油区含水量上升,开发难度大、成本高,加之很多地区岩性致密,储层薄等特点,为进一步提高单井利用率,尽可能多地发现或钻穿油气层,扩大产层裸露面积、提高油层采收率,水平井越来越多的被利用。然而,水平井的钻井施工与直井相比有较大的风险性,同时水平井钻井也给现场地质录井工作带来了极大的困难,这些因素都会在降低录井资料的采集品质、岩性和油气层符合率的同时,削弱现场录井对钻井施工的地质导向作用。本文将结合我们在水平井录井过程中遇到的实际问题和技术难点,加以认真分析研究,探讨出一种水平井录井方法,有望在水平井钻井过程中尽可能的发挥其应有的作用。1　水平井录井技术难点111　为保证水平井的钻进速度,在水平井的大斜度段和水平段钻井中通常使用PDC钻头,该钻头齿头小且密,破碎岩石的方式主要依靠井下水动力钻具带动钻头高速旋转而刮取或研磨岩石,同时在岩屑上返过程中还要经过钻具的甩打和扶正的研磨,故其岩屑细小,大多呈粉末状,很难被振动筛分离出来。因为所捞取的岩屑既细又少,且不能代表地层的全貌,进而就增加了岩屑描述的难度,直接影响了岩屑描述的准确性,使岩屑录井工作根本无法按常规方法进行。112　岩屑荧光显示微弱。水平井钻井施工中在进入造斜段后加入的原油润滑剂、消泡剂等多种泥浆材料,使现场气测异常真假难辨,造成荧光假显示、气测假异常等,极大地影响荧光录井、气测录井的作用,不能反映地层的含油气情况。113　钻时资料的真实性下降。在普通直井钻进中,在较长的井段内,各种钻井参数是相对稳定的,因此钻时能够比较真实地反映地层的可钻性。而水平井在钻进中,为满足造斜、增斜、降斜等工程的需要,随时都可能调整钻压、转盘转数和排量,钻时难以真实地反映地层的可钻性。水平井录井实践表明,尤其是在造斜井段,相同岩性的钻时差别特别大,其对岩性分层没有参考价值。114　在水平井的钻进过程中,卡准着陆点、保证钻头在顶、底板之间运行是关键,由于诸多因素的影响,造成资料失真,分析判断困难致使保证无力。115　井下情况的复杂化使得综合录井仪的工程参数检测和异常预报难度加大。这就要求综合录井人员应以高度的责任心和准确的判断能力及时进行工程异常预报,保证钻探施工的安全性。2　录井施工对策在水平井的录井过程中,由于上述一些技术难点,致使一般的录井方法和技术得不到充分的发挥和应用,我们通过深入分析传统录井方法和特点,对录井工作流程进行改进,主要对策如下:211　水平井钻井可分为三大井段:垂直段钻井、造斜和增斜段钻井以及水平段钻井,其中水平段钻井是关键,而卡准入窗点又是打好水平井的关键,此时做好随钻反馈分析、对比卡准层位的工作极为重要。现场录井人员在熟悉区块的构造、地层及岩性特征,吃透钻井与地质设计的同时,还要结合所钻探区块的邻井资料,通过认真分析各项参数的变化,及时卡准目的层后,再根据其实钻情况重新调整靶窗位置。212　确保细小岩屑的捞取质量。鉴于水平井中岩屑细小的特点,首先要注意正确的捞砂和洗砂方法。若85内蒙古石油化工 2008年第19期　

地质导向工艺及方法

地质导向工艺及方法

地质导向工艺及方法

近年来，随着油气开采速度的加快和产量的不断增加，钻井过程中地质条件也变得越来越复杂，常規钻井方法所获得的数据信息通常都是不精确、模糊、不确定以及非数值化的，给钻井工作带来了许多不确定因素。而地质导向钻井技术的应用，能够使钻井过程走所获取的大量的来源不同钻井信息通过经常数据库和模型数据库进行实时处理，对井眼轨迹进行实时动态跟踪监测和调整，为薄油层、厚油层顶部剩余油藏以及复杂油气储层的地质钻井提供了技术支持，本文对此进行分析。

标签：地质导向;钻井工艺;随钻测量;应用研究

1 引言

地质导向钻井（Geo-Steering Drilling）工艺技术是具有高科技含量的和现代化水平的钻井技术，该项技术是以油藏储层为目标，通过对钻井过程中的各项随钻地质、工程参数测量及随钻控制手段，对各项数据进行实时动态跟踪采集、分析、研究并指导井下钻具钻进姿态，使井眼轨迹能够精准钻入油藏储层[1]。地质导向钻井技术对死油区中或者厚油层顶部剩余油藏、边际油田、较薄的油藏储层的开采具有重要意义，能有效提高油田产量和采收率。

2 地质导向钻井工艺技术

地质导向钻井技术是以井眼轨迹精准钻入油藏储层为目标，包括测量、传输以及导向三项功能。

（1）测量。主要对电阻率、自然伽马等近钻头参数及井斜角等工程参数进行随钻测量。

（2）传输。使用MWD（随钻测量仪器）和LWD（随钻测井仪器）将井下实时动态测量数据传送至地面处理系统，作为地质导向钻井决策的依据。

（3）导向。应用井下导向马达（或钻盘钻具组合）作为井眼轨迹导向执行工具，使用无线短传技术将近钻头测量数据不通过导向马达直接传送至MWD和LWD并上传至地面数据处理系统[2]。

（4）软件系统。软件系统包括地面信息处理系统和导向决策系统，主要对井下上传的实时动态数据进行处理、解释、分析、判断和决策并指挥导向钻井工具精准钻入油藏储层的最佳位置[3]。

3 地质导向钻井技术的应用

地质导向

地质导向

地质导向工作要点

第 1页，共25页 前言

水平井作为大幅度提高单井产量和采收率的重要手段越来越多地被应用在油田开发中，特别是在油田开发的后期，如东部公司HZ26－1、HZ21－1等合作油田；近几年，渤海矿区也广泛采用水平井来增加产量，提高经济效益，因为一个采油平台有两口水平井，就足以达到开采一个产层（组）的目的。水平井可理解为高角度的定向井或近于水平的井，但其真正含意应该是井眼轨迹和产层近于平行的井，并非要水平，这主要取决于目的层的倾角。水平井段往往被锁定在离目的层顶面一定的距离，以最大限度地提高采收率，减少死油区。

对于薄油层或差油层，水平井段必须位于理想的部位，上下活动幅度很小，只有1－2米，甚至几十公分(图1)；即使是厚油层，

井眼轨迹也不能在油层内任意穿梭，必须限定某个特定的部位；另一方面，井的轨迹还要随产层的波动而浮动。渤海矿区为陆相沉积，岩性、岩相及厚度变化较快，油层往往呈组出现，如Ⅰ油组、Ⅱ油组等，地质导向工作要点

第 2页，共25页 每个油组往往由多个单油层组成，这些单层在某些部位相通，而在另一些部位是不相通的，这就要求井眼轨迹只能在最上部的单层顶部，而不能位于其它部位，否则，会造成大块的死油，甚至提前见水，严重降低采收率。所有这些都使得水平井轨迹趋于复杂化，不再局限在二维平面内，而是三维展布；井眼轨迹越来越难控制，定向难度可想而知（图2）。

完成高难度水平井作业离不开地质导向，它是完成水平井的必须保证。Schlumberger 的Anadrill和Baker Hughes 的Autotrak公司是两家世界上最著名的地质导向服务公司，目前，被广泛应用在CACT、Phillips及其渤海的某些油田开发中。地质导向系统可分为井下工具部分和地面部分，包括数据采集、处理和输出等。