水平井地质导向技术

录井技术在页岩油水平井地质导向中的实践应用摘要：录井技术借助于现代化工具和技术及时反馈井下信息数据，可以辅助发现油气藏并评估钻进轨迹，具有高效性、及时性以及便利性优势。

基于此，通过对主要录井技术分析，分析了水平井地质导向过程中遇到的难点和应用案例。

以期能够充分认识到录井技术优势，借助于录井技术的应用全面提高水平井勘探效率。

关键词：页岩油水平井；地质导向；录井技术引言：录井技术作为石油开采中最基础的技术，能够评估发现油气藏，并根据录井数据信息分析地层岩性，切合实际需要及时调整钻进工作。

录井技术充分利用传感器设备等先进设备工具，辅助技术人员对井下数据展开分析处理，能够将井下数据信息反馈给技术人员，帮助技术人员分析钻探工程。

数据信息能够帮助技术人员充分了解地层结构以及油气情况，便于设计更完善的钻进方案，推进石油开采等工作顺利进行。

1主要录井技术分析1.1 红外光谱录井技术该技术存在分辨率、灵敏度高的优势，分析周期短，速度快的优势，能够辅助快速发现油气层，在水平井钻进过程中使用该技术可以快速获取钻进储集层的资料。

在应用过程中，主要利用该技术进行C1、C2、C3、nC4、CO2及其他十四种气体参数。

从储集层向油气层水平钻进过程中，组分值以及光谱全烃从低值快速升高并稳定在高值。

从油气层进入储集层，组分值以及光谱全烃从高值满足降低并稳定在低值。

但仅依赖于组分值以及光谱全烃很难对钻进致密砂体情况进行评估。

按照储集层以及油气层组分之间发生的变化，可以发现储集层和油气层之间变化，可以发现储集层C2、C3值出现连续升高，C3/C2比值呈现出变小特征。

该技术由于可以快速测定组分值，方便于在现场指导水平钻进轨迹，便于施工工作顺利进行。

1.2 地化录井技术该技术是通过在岩屑中获取油气信息，但由于添加剂、井眼轨迹等方面影响，仅限于处理岩屑混杂、量少等问题，通过发现油气显示，根据组分变化判断储集层油性改变，用于对钻井轨迹的调整[1]。

地质导向技术在水平井钻探中的应用研究一、前言（一）项目的意义与来源水平井是大幅度提高采收率、加快资金回收、降低油田开发综合成本的有效途径。

它被国内外油田广泛应用到多种类型油气藏的开发生产中，取得了显著经济效益。

随着地震资料品质的提高和油藏精细描述工作的深入，冀东油田于2002年开始大力推广应用水平井技术，水平井的数量快速增长。

油田首先在柳赞油田柳102区块第三系边底水油藏成功实施了不同目的层的水平井5口；随后，相继开展了高104-5、高63、庙101等区块浅层油藏水平井开发，同时还在高78、高5等区块实施了穿层大斜度水平井、高29区块多油层分支水平井、高含水区小井眼开窗侧钻水平井作业。

已实施的水平井在提高单井产量、提高油藏采收率和降低成本方面均取得了较好的效果，为近几年油田产能建设、较大幅度提高区块原油产量打下了基础，使油田开发工作取得了重要进展。

可以认为，水平井技术是复杂断块油田提高采收率、提高产量，最终提高勘探开发整体效益的最有效途径之一。

地质、工程设计完成后，在水平井施工中，地质导向技术必不可少，是指导现场定向施工，及时引导钻头走向、最大限度地钻遇油层的关键技术，直接影响水平井成功实施。

冀东油田自2001年在开发生产中实施水平井技术以来，截止到2005年12月31日，已钻各类水平井111口。

地质导向技术通过这些大量的实践和研究，逐步发展为成熟的技术，形成了一套适合油田地质特点的导向技术。

为了进一步推广地质导向技术，系统总结以往经验，为今后不同井况、不同地层水平井施工提供最优方案，2004年冀东油田设立了《地质导向技术在水平井钻探中的应用研究》应用性科研项目，由勘探开发工程监督中心承担，研究时间为二年（2004年1月-2005年12月），课题编号2003-8-3。

（二）立项目的及主要研究内容1、立项目的该项目立项目的是通过对完钻水平井地质导向技术的应用效果进行总结分析，尤其是对钻探失败的水平井进行原因分析，结合实际工作中遇到的困难，寻求解决方案，建立切实可行的地质导向思路。

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，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。

这里探讨的主要内容有以下几个方面：地质导向系统，包括设备组成、人员管理、管理和协调；资料的收集整理；目的层位臵的预测，及井眼轨迹的控制；目前存在的问题、解决方法及工作设想。

一地质导向系统简介1 地质导向系统工作界面上图显示的是Anadrill公司的地质导向系统工作界面，类似于Autotrack的工作界面，可实时显示井下工具的工作状态，井眼倾角、方位，实时测井曲线及部分钻井工程参数。

分析地质导向钻井技术在S7P1井的应用摘要：江苏油田s7区块地质条件复杂,构造小、油层薄、渗透率低,在这样的油田钻水平井,通过采用地质导向钻井技术,取得了较好的效果。

本文介绍了地质导向钻井技术的概述、发展及在s7p1水平井的应用。

关键词：地质导向钻井s7p1井应用由于大规模油田资源已经被勘探和开发，大部分开发的资源已经完全生产化,因此大规模整片油田开采的难度和资金投入不断增加。

之前被认定规模较小，存在断块的油层、衰竭的老油田、薄油层等油矿资源是没有工业利用开采价值的，如今却能够开发利用获得较好的效益,慢慢的吸引了世界各大石油公司的注意力。

由于以上类型油田的地质结构复杂,一口普通的油井、定向井、寻常的钻水平井的技术和一般的检测仪器已经不能很好的控制油井的轨迹，并难以清楚的寻找出储层。

因此针对上面所提到断块油矿资源，如何进行有效的开发，增加开采效益，降低石油企业开发风险是难点。

通过长时间的钻研和探究,在普通的钻水平井技术基础上建立了一套完善的地质导向钻井开发技术。

一、关于地质导向钻井技术1.地质导向钻井技术定义伴随着石油行业的大开发，普通地质评价仪器、钻井技术与地质导向工具已经飞速发展来满足石油开采的需求，地质导向钻井技术应运而生。

在20世纪90年代初,出现的随钻地质评价仪器与钻井导向工具已经基本能够满足当时地质勘查的不同要求,这就代表着地质导向钻井技术得到初步的完善。

地质导向钻井技术在目前被广泛运用在水平井、位移定向井和其他要求的工艺井。

地质导向钻井技术是当代钻井的核心技术。

在施工过程中,通过运用地质导向钻井技术能够迅速得到精确的地质参数，能够及时对地质进行导向，并且能规避一定的施工风险，改善勘探的效率。

一般运用模块化的结构设计其中包括电力，声，核磁传感器，能够检测电阻率，自然伽马，中子孔隙度，岩石密度，声波，钻孔直径等。

这些传感器可在任何命令和mwd连接，根据不同的数据来组成实时所需要的地质评价系统，测量地层电阻率的形成，还能够检测岩石的孔隙度和自然伽马含量、光电指数、孔直径、岩石力学参数，来确定地层岩石界面、地层流体，全方位实时对地层进行评价。

水平井地质导向录井关键技术的探讨作者：石慧敏周晓军来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第09期【摘要】录井技术是整个油气勘探开发过程中非常重要的一环，该技术在收集、记录、分析井下信息的基础上将钻井技术发挥到极致，减少失误率，提高钻井工作效率。

本文就水平井地质导向录井的关键技术进行探讨，为以后的录井技术提供参考，更好地为钻井服务。

【关键词】水平井地质导向录井技术地质导向的水平井钻取需要诸多的技术支持，其中录井技术是必不可少的。

以往的水平井在钻进过程中往往运用地质等方面的资料进行推测钻取，具有一定的盲目性。

录井技术具有实时性、具体性，可以更精确的为钻井提供技术支持。

1 地质导向钻井方式概述地质导向是指在水平井的钻进过程中，根据各种地质资料，随钻测井及测量数据，实时地调整井眼轨迹的测量控制技术。

以往水平的开发过程是：首先通过对地质，地震，测井和油藏的研究，结合工程的要求设计出井眼轨迹，然后交由现场施工人员去实施。

但是钻前研究所使用的资料具有很大的不确定性，往往会导致沿着设计轨迹钻进的水平井不在油藏最佳的位置，从而影响了采油或注水效果，进而影响到油公司的投资回报。

地质导向的过程是互动的钻井方式，地质导向师利用高科技的随钻测井，随钻测量，定向工具及导向模型软件，在水平井的钻进过程中不断的调整最初的设计，指挥钻进的方向，将井眼轨迹调整到油藏最佳的位置，以达到最佳的产油（气）或注水效果。

精确的地质导向可帮助油田提高钻井投资的回报。

2 录井技术的探讨2.1 录井技术概述录井技术指的是在整个钻井过程中直接和间接有系统地收集、记录、分析来自井下的各种信息，弄清油气层的位置、厚度、流体性质等，为固井、试油、确定完钻深度等提供充分的依据，是所有录井工作的总称。

该项技术是配合钻井勘探油气的一种重要手段，是随着钻井过程利用多种资料和参数观察、检测、判断和分析地下岩石性质和含油气情况的方法，包括直接录井和间接录井两类。

3地质导向穿芯技术摘要：在钻井过程中，利用地质导向技术，控制井眼轨迹在油层最佳位置钻进，具有较大的难度。

本文在地质导向钻井技术的基础上，提出了新型地质导向“穿芯”技术，通过在s2h011井中的实际应用，描述了水平井井眼轨迹控制的规律。

同时，提出了地质导向穿芯技术在应用钻井施工时的几点建议，从而为地质导向钻井井眼轨迹控制提供了新的思路，满足了一些特殊油藏井的钻探开发要求。

关键词：地质导向；水平井；钻井施工；轨迹控制1 地质导向“穿芯”技术地质导向钻井就是根据lwd仪器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、并预报将要钻遇的地下情况，引导钻头进入油层并将井眼轨迹保持在产层中延伸。

由于实际工作中地质导向仪所测量的电阻率、自然伽马探测仪距钻头有一定的距离，测量的电性资料，虽然可以验证井下地层的岩性，但相对滞后，如图1所示。

基于此，对于一般水平井来讲，不采取一定的井眼轨迹控制技术措施，要保证控制井眼轨迹在油层中钻进，用现在的仪器很难监测，在检测到水平段井眼轨迹出了油层之后再进入油层，总会牺牲30-50m水平段；而如果保证轨迹控制在一定部位运行，现在的仪器很难达到，因而对井眼轨迹控制技术提出了更高的要求。

处于同一油层中电性资料，变化较小，不能具体表明该点在油层的准确位置，很难对判断钻头是否从优质油层的上部或下部穿出提供可靠依据，进而对下一步井眼轨迹调整工作难以及时做出决断，致使井眼轨迹控制常陷于被动，造成不必要的损失。

根据大量实际经验，在钻井工作中，应该在地质研究的基础上，基于普通随钻测井lwd曲线，结合综合录井（钻时、岩屑、荧光）和气测录井资料，井下实际地质特征根据随钻测斜资料如斜深、井斜、方位、垂深、闭合方位、水平位移等，利用钻井地质导向井眼轨迹控制软件，对井眼轨迹进行准确计算。

在此基础上，根据实际情况，对钻头位置做出科学预测，综合判断确定和控制井眼轨迹，指导钻井施工，减少风险，控制井眼轨迹在好油层中钻进，使当前使用的普通地质导向仪器的优势作用得以更好的发挥，这就是地质导向“穿芯技术”。

天然气开发收稿日期：２０１１－１１－１９；修回日期：２０１２－０８－１０．作者简介：李吉军（１９７２－），男，山西新绛人，高级工程师，在读硕士，主要从事油藏开发地质研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｊｊｑｈ＠１２６．ｃｏｍ．水平井地质导向技术在尕斯库勒油田Ｎ１—Ｎ１２油藏应用研究李吉军１，２，于　航２，严嘉年１，２，李　杰１，２（１．北京大学地球与空间科学学院，北京１００８７１；２．中国石油青海油田采油一厂，甘肃敦煌７３６２０２）摘要：水平井地质导向是水平井成功与否的关键技术。

针对尕斯库勒油田Ｎ１—Ｎ１２油藏储层岩性变化快、岩屑代表性差和地层倾角变化大等技术难点，从井位部署优选入手，深入分析油藏构造特征、加强精细地层对比、紧密结合综合录井资料，形成了一套适用于该油藏的水平井地质导向技术。

在多口水平井钻探过程中，获得了较好的应用效果。

关键词：尕斯库勒油田；Ｎ１—Ｎ１２油藏；水平井；地质导向；应用中图分类号：ＴＥ２４３＋．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－１９２６（２０１２）０５－０９６０－０７引用格式：Ｌｉ　Ｊｉｊｕｎ，Ｙｕ　Ｈａｎｇ，Ｙａｎ　Ｊｉａｎｉａｎ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｏｓｔｅｅｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｈｏｒ－ｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｎ１－Ｎ１２ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｏｆ　ｇａｓ－ｏｉｌ　ｆｉｅｌｄ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒａｌ　Ｇａｓ　Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，２０１２，２３（５）：９６０－９６６．［李吉军，于航，严嘉年，等．水平井地质导向技术在尕斯库勒油田Ｎ１—Ｎ１２油藏应用研究［Ｊ］．天然气地球科学，２０１２，２３（５）：９６０－９６６．］０　引言随着油藏开发的深入，开采成本越来越高，为了提高综合经济效益，针对剩余油、低渗透油气藏、裂缝性油气藏、薄层油气藏开发需要钻探水平井。

水平井作为油气田开发的一项成熟、适用技术，在世界范围内日益得到推广应用。

地质导向工作要点目录前言一地质导向系统简介1 地质导向系统工作界面2 地质导向流程简介3 地质导向工具4 输出系统5 轨迹控制二地质导向人员管理1 人员组成2 人员管理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，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。

这里探讨的主要内容有以下几个方面：地质导向系统，包括设备组成、人员管理、管理和协调；资料的收集整理；目的层位置的预测，及井眼轨迹的控制；目前存在的问题、解决方法及工作设想。

3种录井技术——在页岩油井地质导向中的应用研究背景：在鄂尔多斯盆地油田勘探开发过程中，水平井由于具有井眼穿过油层长、获得信息多、单井产量高等多种优势，成为页岩油勘探开发上产的主要井型。

在CY1井页岩油水平井钻进过程中，地质导向及解释评价人员利用红外光谱气体录井、地化录井、元素录井技术及时绘制水平段录井综合图。

为确保水平段轨迹尽可能在砂体好的井段穿梭，笔者对现有技术条件下辅助地质导向技术的作用进行了探索，重新挖掘了各录井技术的敏感参数，并取得了较好的应用效果。

主要利用红外光谱快速发现油气层的优势，根据参数组合C3／C2比值、轻重烃比率交会法，实现现场快速定性识别油层砂体；利用地化录井钻遇砂岩段Ｓ1／TOC之比变大趋势，Ｓ2与TOC之积变小趋势，钻遇泥岩段具有相反变化规律，可为调整钻井轨迹提供依据。

同时，水平井由于其特殊的钻井工艺影响，岩屑变得非常细碎，应用常规鉴定手段对部分岩性识别存在较大困难，利用元素录井在岩性识别上的优势，可为水平井地质导向工作提供参考依据。

研究结论：1、录井技术在水平井钻井地质导向中的应用，对提升水平井地质导向质量，全面满足现场地质需求具有重要作用。

2、应用红外光谱气体录井、地化录井、元素录井资料在随钻录井砂泥岩中的变化规律，实现了随钻分析、现场解释，可有效指导水平段轨迹尽可能在砂体好的地层中穿行。

研究流程：1、地质导向中录井资料应用选择（1）红外光谱气体录井分析技术（图1）（2）元素录井分析技术（图2）（3）地化录井分析技术（图3）2、应用效果与实例（图4）图文说明：图1 红外光谱随钻录井综合图红外光谱录井技术采集检测参数为C1、C2、C3、iC4、nC4、iC5、nC5、C5＋（环戊烷、甲基环戊烷、正己烷、环己烷和甲基环己烷）以及非烃CO、CO214种气体。

在进入水平段后的钻进过程中，理论条件下，从非有效储集层进入油气层段时，光谱全烃、组分值由低值快速上升并保持在一定的稳定高值；从水平段油气层进入非有效储集层时，光谱全烃、组分值由高值缓慢下降到一个低值。