地质导向水平井技术

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1、L/O/G/O 地质导向水平井技术 钻井工艺研究院定向井公司 定向井公司 测井公司 钻井工艺研究院定向井公司 主 要 内 容 一 09年地质导向井总结 准备工作及优势 二 三 地质导向施工 钻井工艺研究院定向井公司 钻井工艺研究院定向井公司 09年地质导向井总结一 钻井工艺研究院定向井公司 钻井工艺研究院定向井公司钻井工艺研究院定向井公司 09年，定向井公司先后完成了彩南油田CHW06 、CHW08 和陆梁油田LUHW1211三口水平井随钻测井地质导向任务，分 别使用了GE公司的PWR仪器和Halliburton公司的FEWD 仪器 ，油层钻遇率分别为95.5%、100%和91.1%。 09年

2、地质导向井总结一 1、09年三口井地质导向小结 井号 设计靶前 位移(m) 实钻靶 前位移(m) 设计水平段 井深(m) 实钻水平段 钻进井深(m) 实钻水平 段长度 油层 钻遇率 油层预测 实钻误差 CHW06252.3m257.49150m2464-2576.82m 112.82m95.53%+0.43m LUHW1211220m174m199.2m1624-1859m 235m91.10%-1.72m CHW08251m274.34m80m2505-2557m 52m100%-2.4m 表1 随钻测井地质导向油层钻遇率统计表 钻井工艺研究院定向井公司钻井工艺研究院定向井公司 着陆点：测深

3、1624m，依据：从1615m1624m ：根据垂深和周围直井 上围岩电阻率值为4.m，目的层电阻率值为10.m，结合随钻测井电阻率 由5.m 升至8.m ；自然伽玛逐渐降低，由93API降为75API，分析认为 测井仪器逐渐靠近上界面。气测总烃值由3400ppm上升至16075ppm；岩 屑由泥质粉砂岩变为细砂岩。 着陆点 1624m LUHW1211井施工情况 09年地质导向井总结一 钻井工艺研究院定向井公司钻井工艺研究院定向井公司 增 斜 段 稳 斜 段 钻 穿 上 界 面 顶界面垂深 为： 1516.0m 降 斜 段 稳 斜 段 油 层 内 部 泥 岩 夹 层 着 陆 点 井深1700

4、-1725段，井斜由 90增加到了90.88 LUHW1211井施工情况 09年地质导向井总结一 钻井工艺研究院定向井公司 09年地质导向井总结一 2、通过研究掌握了较为完善的地质导向技术 2.1钻前模型技术方法 o 采用虚拟井技术进行钻遇目的层空间展布预测 靶点预测垂深实际垂深绝对误差（m） A1517.051516.50.55 B1517.161516.650.50 LUHW1211井误差分析 钻井工艺研究院定向井公司 09年地质导向井总结一 2、通过研究掌握了较为完善的地质导向技术 2.1钻前模型技术方法 n用构造等值线图预测上下界面 通过该方法，对LUHW1211的A点预测海 拔深度为

5、：-1014.12（该井对应的补心海拔 为502.89m）；对应B点的预测海拔深度为： -1014.22m对应的垂深A点为1517.01m，对应 B点的垂深为1517.11m。实际垂深为1516.5m ， 这种预测误差在0.5m左右。用这种方法 作钻前面模型预测比较真实可靠。 靶点预测垂深实际垂深 绝对误差（m ） A1517.011516.50.55 B1517.111516.650.45 误差分析 构造等值线预测靶点界面图例 钻井工艺研究院定向井公司 09年地质导向井总结一 2.2快速识别钻头接近界面随钻测井相应特征(CHW06井) 钻头接近界面时、随钻测井电阻率会出现极化角特征，并且实时

6、传输出来 的深浅相位电阻率会出现快速分离情形 2、通过研究掌握了较为完善的地质导向技术 钻井工艺研究院定向井公司 2.2估算钻头离层界面距离的方法 FEWD的深电阻率传感器的探测半径R为1.07m1.m，如下图所示，在井 身轨迹即将进入水平段时，FEWD传感器测量点(A点) 可以相对钻头(C点)提前探 测到下部地层及流体的性质，钻头至地层界面的预测距离称之为地质导向系统的 前探距离(L) 。通过计算，确定钻头与地层间的位置关系，及时预测地层的变化 ，提前采取措施，不断调整钻井参数和钻进方式，以最大限度地保证轨迹在油层 中钻进，防止水平段轨迹钻入水淹层或差储集层。 FEWD 前探距离计算示意图

7、09年地质导向井总结一 FEWD 的前探距离计算公式为： L = R/tan-M 2、通过研究掌握了较为完善的地质导向技术 钻井工艺研究院定向井公司 2.3准确入靶方法 入靶前的地层精细对比图 09年地质导向井总结一 标志层精细对比技术： 通过对井间地层对比，编制 油层连井剖面，选择标志层实现 探索“地质靶窗”。 在完成CHW08井地质导向 过程中，根据分析结果，提前预 测了目的层可能上移2.5m，并 根据该变化及时调整了钻井方案 ，优化了井眼轨迹，最终完成这 口井的地质导向任务。 2、通过研究掌握了较为完善的地质导向技术 钻井工艺研究院定向井公司 初步建立油层边界反演 模型，结合仪器线圈结构

8、 和围岩地层视电阻率的大 小。建立了地层电阻率反 演模型。根据反演结果预 测据地层界面的距离，并 根据当前钻头“姿态”，综 合分析判断钻遇地层的上 、下界面。 LUHW1211随钻地层反演模型 09年地质导向井总结一 2.4地层边界反演 2、通过研究掌握了较为完善的地质导向技术 钻井工艺研究院定向井公司 09年地质导向井总结一 2.5地质导向现场工作流程 入靶前利用测井仪器 FEWD进行测量 对FEWD测井资料进 行地层解释与评价 通过标志层或岩屑确 认钻遇地层 计算井身轨迹、分析当前 钻头位置和姿态 根据分析结果，预测着陆点垂 深和水平位移 根据实测资料实时更新和优化井身 轨迹，同钻井工程师

9、会商并提出地 质导向指导建议 油层钻遇率统计、测井数据处理与解释成果绘图、 地质导向总结报告编写等 上报甲方地质工程师审核批准，按地质导 向意见实施钻进 2、通过研究掌握了较为完善的地质导向技术 钻井工艺研究院定向井公司 2.6研制随钻测井实时监控与LWD地质导向软件，多功能模块对随钻测井资料 进行处理，满足钻井现场对实时地质导向的需求。 随钻测井资料可视化解释软件 地质建模井眼轨迹 测井曲线 钻井实时监控 构造建模 三维立体显示 二维平面投影显示 地层剖面模型显示 LWD曲线绘制 测井解释成果图 实钻井眼轨迹控制 实时数据显示 实时曲线显示 数据处理 属性建模 补心、磁偏角校正 井斜数据转换

10、 09年地质导向井总结一 2、通过研究掌握了较为完善的地质导向技术 钻井工艺研究院定向井公司钻井工艺研究院定向井公司 3、经验教训 u 对去年地质导向施工过程中的经验总结 在CHW06、LUHW1211井施工中，我们的认识还没有完全从“几何靶 窗” 转变到“地质靶窗”。CHW06井油层垂深基本与设计相符，对地质导向 的作用没引起足够重视，以至于LUHW1211井油层垂深比设计垂深上移1. 72m，在电阻率曲线显示进入油层时，我们没有意识到已到目的层，还在 向下钻进找目的油层。 总结前面两口井的经验教训后，CHW08井我们转变了几何靶窗观念， 取得了成功。根据随钻测井标志层对比分析，提前预测了“

11、地质靶窗”可能 上移3m，并根据变化及时调整了钻井方案，准确入靶并且油层钻遇率 100%。 09年地质导向井总结一 钻井工艺研究院定向井公司钻井工艺研究院定向井公司 u 与相关技术人员沟通不够 在LUHW1211井施工中，工程、地质人员没有很好的沟通，致使在 LUHW1211钻井过程中出现失误，随钻测井地质导向是系统工程，必须结 合工程、地质、油藏相关技术人员综合分析得出一套合理化的钻进方案， 在CHW08井我们充分认识到这些不足之处，工程地质人员充分交流沟通 ，即时做出判断，利用地质录井获得的信息，验证我们的判断，准确找到 油层，完成了水平段的钻进，油层钻遇率达到了100%。 09年地质导向

12、井总结一 3、经验教训 钻井工艺研究院定向井公司 准备工作及优势二 钻井工艺研究院定向井公司 钻井工艺研究院定向井公司 准备工作及优势 二 钻井工艺研究院定向井公司 1、地质导向准备工作 地质导向人员一直从事测井资料的解释工作，对目的区块的 地质、油藏比较了解。通过收集所钻区块的地质资料，建立钻前 模型，对目的油层进行预测，对钻井过程提供指导。通过三口井 地质导向钻井总结，地质导向人员对地质导向流程和准确入靶以 及轨迹的控制有一定的经验。 对每口井做了详细的钻进预案，这些预案对轨迹的调整作了 详细说明，钻进过程中地质人员详细说明调整初始轨迹姿态，以 及调整轨迹最终姿态，工程人员制定出详细的钻进

13、计划，更好的 控制井眼轨迹 钻井工艺研究院定向井公司 陆9井区呼图壁河组（K1h23K1h25）典型油藏剖面图 陆9井区呼图壁河组 油藏构造幅度低（814m ）、含油层系多（局部区 域单井油层多达40个左右 ），纵向跨度大（约800m ）、单油层厚度薄（一般 小于5m）、连续性差，且 各油层普遍发育边、底水 ，油水分布关系复杂，多 为具有底水或边水的岩性 构造或构造岩性油藏。 准备工作及优势 二 1.1陆梁油田呼图壁组油藏特征 钻井工艺研究院定向井公司 石炭系(C) 细分层 K1h21 白垩系(K) 清水河组(K1q) 呼图壁河组(K1h) 胜金口组(K1s) 连木沁组(K1l) 艾里克湖组(

14、K2a) K1h1 K1h2 K1h22 K1h23 K1h24 K1h25 K1h26 K1h27 细分为2个砂层 细分为3个砂层 细分为4个砂层 细分为3个砂层 细分为3个砂层 细分为4个砂层 细分为5个砂层 1.2陆梁油田白垩系地质分层 准备工作及优势 二 钻井工艺研究院定向井公司 油层分布广在K1h23-7油层都发育，每层发育情况不同： K1h23砂组油层主要发育在K1h23-4砂层，其油水界面在海拔-678m，仅在 陆109井和LU3136井连线以东因相变而尖灭。其它地区则分布较为稳定。含油 面积内现有61口井投入开发，为具有边水的岩性构造油藏，纯油区范围比 K1h27-4小，上部发

15、育34层透镜体状的薄油层。 K1h24砂组纵向上油层分布较多，砂体连续性较好，各砂体多为构造岩性 油藏。 K1h25砂组油层相对最不发育，多为薄层透镜状岩性油藏。 K1h26砂层组内主要发育两套油层，K1h26-2油层主要分布在油区中部； K1h26-4油层主要分布在油区东部，少量开发井在K1h26投产，生产情况较好。 油藏类型为构造岩性油藏。 K1h27油层主要发育在K1h27-4砂层，在全区内基本连续分布，油区东面和 北面局部地区岩性尖灭。K1h27油层分布范围最大，单砂体内具有相近的油水 界面，为海拔-912m，油藏属于具边水的岩性构造油藏。 准备工作及优势 二 1.3 呼图壁河组各砂层

16、油藏分布特征 钻井工艺研究院定向井公司 目的层：侏罗系三工河组J1s21 岩 性：主要为粉细砂岩、中粗砂岩夹细砂岩及砾岩。 地理位置 :距新疆乌鲁木齐市125km；CHW401井距彩508井南偏西558.0m，距 C1600井东偏北112.2m 准备工作及优势 二 1.4 彩508井区基本概况 钻井工艺研究院定向井公司 准备工作及优势 二 1.5 彩508井区钻遇目的层分析 侏罗系三工河组J1s21 油层发育稳定，有效厚度平 均6.0m， J1s21层内上下 发育两套钙质隔层，横向发 育较为稳定，水平段即为这 两套钙质隔层之间，目的层 上面发育大段泥岩，这对于 我们寻找标志层提供依据。 结合CHW06井、CHW08井 的钻井经验，两套钙质隔层 在测井响应方面特征明显， 钻时等工程参数方面也有很 大差异性，这为我们寻找标 志层提供了有利条件。 钻井工艺研究院定向井公司钻井工艺研究院定向井公司 随钻测井地质导向项目组在地质导向钻井方面，具有 以下优势： 1. 定向井公司有近20年的定向井、水平井施工历史，进行了很多此 方面的研究