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1、 试 采 技 术 W EL L T E S T I NG AND P R0D UCT 1 0N T E CHNOL OGY 地质导 向技术在水平井的应用 刘春 丽 刘志 宁 ( 1 中国石油长城钻探地质研究院 辽宁盆锦 2 1 4 0 1 0 ；2 辽河 油田供水公司 辽宁盆锦 2 1 4 0 1 0 ) 摘 要 水平井地质导 向技术是直接关系到水平井钻井成功与否的关键技术。它 是在地质综合研 究的基础上，对随钻测井曲线及可能钻遇的地层岩性进行预测。结合 录井和气测资料，以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹，保证水平井精确入靶 并使水平段最大限度地穿越储集层。为老 区增油稳产、提高采收率提供
2、重要的技术手 段。本文系统介绍 了油层着陆和水平段地质导向过程中的地层对比法、井身轨迹跟踪 图法、L WD 导向法等方法在辽河油田的应用情况，并对施工 中遇到的问题进行 了系统 分析与总结。 关键词水平井 随钻测井地质导向 地层对 比轨迹跟踪 水平井是井眼在储层中的井斜角不低于 8 6 。 、具有一定水平位移的特殊定 向井， 可 以最大限度地裸露油气层 ，增加油 、气泄油 面积 ，增加单井油气产量 ，减少勘探开发成 本。水平井与常规生产井相比，可以解决高 稠油 、超稠油的开发以及致密地层 、低渗透 层采油产量低的问题 ，能够有效地开发断层 遮挡油藏剩余油及构造高点油气富集区。随 着对油气资源勘
3、探开发综合效益的 E t 益重视 和钻井工艺技术的不断提高，利用水平井开 发油气藏的规模不断扩大 ，水平井技术得到 长足发展。在水平井 的实施过程 中，地质人 员充分运用 录井 资料和L WD资料 ，结合地 质 、工程 设计 情况 ，及 时进行 实 钻井 眼轨 迹 分析 、调整 ，及时对 比地层 ，修正剖面等 ， 基本形成 了适应辽河油田特点 的水平井地质 导向技术。 水平井地质导向技术方法 1 1 油层着陆点的地质导向 1 1 1 采用地层对比方法指导水平井着陆 开钻后 ，将邻井及设计井钻遇的单层厚 度进行深度换算 ，变成垂深度 ，绘制海拔对 比图。选 用标 准层 、标 志层 ，利 用 电性
4、 、岩 性组合特征进行地层对 比，提高预测精度 ， 根据与邻井相应位置的海拔 比较 ，合理调整 井眼轨迹 ，确保准确着陆。 1 1 2 充分利用录井参数确定水平井着陆 钻至水平井 目的层时 ，要重视机械钻速 资料 ，发现钻时变小 ，机械钻速增大时 ，及 时停钻循环 。利用气测 、定量荧光资料来确 定油层 。充分利用钻时 、机械钻速 、气测 、 岩屑等资料 ，确定水平井着陆。 1 1 3 利用L WD资料验证 目的层 着陆 尽管L WD 仪器 电阻率 、自然伽马探测器 距钻头有1 0 m 的距离，测量的电性资料相对 滞后 ，但随着进尺的增加 ，探测器的前移 ， 它能准确反映已钻地层的信息参数 ，
5、从而达 到对着陆目的层的验证作用。 1 2 水平段地质导 向技术 确认油层着陆以后 ，根据实钻油层顶海 拔高度 ，在保障工程安全的前提下 ，尽快调 整井斜角 ，进行水平段导向。 作者简介：刘春丽，女，1 9 6 5 年出生，1 9 9 0 年7 月毕业于大庆石油学院开发系油藏工程专业，现主要从事油气田勘探开发及水平 井技术研 究。邮箱 ：l h l i n c h u n l i 1 6 3 mm 试采技术 1 2 1 运用 “ 井身轨迹跟踪”的导向方法 以横坐标表示水平位移 ，纵坐标表示垂 深( 或海拔) ，选择适当的比例 ，建立直角坐标 系。然后根据钻井设计数据 ，绘制设计井身 轨迹图；再
6、根据实钻测斜资料 ，描绘实钻井 身轨迹 图，并重点标注岩性 、电性变化的深 度 ，将设计轨迹与实钻轨迹进行分析对比， 及 时提 出地质导 向措施 。 1 2 2利 用L WD导向方法 L WD 仪器测量 电阻率采用补偿电磁波电 阻率测量方法 ，由4 个发射圈和2 个接收圈组 成探测接收单元 ，可测得地层真电阻率和冲 洗带电阻率 。双发射圈构成补偿原理 ，双接 收圈使得测量中即使一个线圈出现故障 ，也 不会导致电阻率读数发生大的偏差 。仪器的 G R 单元测量地层的 自然伽马强度 ，与地层泥 质含量成正比。因此 ，它的测量值不受钻井 液混油影响，随着钻头进人砂 、泥岩层深度 的改变 ，砂 、泥岩
7、及过渡性岩性在曲线上都 有明显反映。从而利用深 、浅电阻率和G R曲 线形态变化情况进行地质导 向，及时判断钻 遇油层情况 ，及时调整轨迹 ，使开采后达到 理想的生产效果。 2 水平井地质导向技术难点 2 1 岩屑代表性差 水平井的岩屑经钻头破碎后 ，在由井底 返至井 口的过程 中，再次在钻具与井壁之间 受到研磨 ，使得岩屑变得细碎 ，加上水平井 岩屑通常以滚动式或跳跃式搬运 ，易形成岩 屑床 ，通过提拉钻具 ，大排量 冲洗破坏岩屑 床 ，使 得新 旧岩屑一 同返 出 ，造成岩 屑混 杂 ，代表性差，很难准确定名。 2 2 地层变化 由于辽河油 田地下情况复杂 ，实钻资料 往往与设计存在一定的
8、误差 。若 出入不大 ， 现场可以及时采取措施进行调整 ；但若差别 较大 ，就会给施工带来许多困难 ，进而影响 地质导 向效果。这就要求地质导 向人员住在 现场 ，全面分析各种资料 ，及时调整井身轨 迹 。 2 3 断层变化 根据 目前施工 的实际情况来看 ，部署在 断层附近的井 ，实钻资料与设计断层位置不 准是影响井身轨迹控制的主要原因之一 ，直 接影响油层着陆和水平段钻遇长度。 2 4 井身轨迹控制措 施不足 由于现场导向工程师不能及时正确判断 井下增斜 、降斜趋势 ，使得井身轨迹剖面起 伏较大 ，给地质导向措施制定 以及完井 、采 油等后续工作带来困难。 3 实例分析 曙4 一 H K
9、1 0 6 井于2 0 0 8 年6 月2 0 日开钻 ，目的 层为S 4 上层。实钻过程中，钻至井深1 1 7 3 m， 井斜8 3 。 ，方位6 8 5 。 ，垂深9 4 5 3 m时，气 测上升到2 以上 ，钻时明显加快。看岩屑油 味淡 ，微染手 ，直照荧光颜色黄色 ，荧光产 状斑状 ，荧光强度 中等 ；溶剂浸泡溶液颜色 浅黄色 ，溶液荧光颜色乳 白色 ，系列对 比1 0 级 。现场充分利用录井参数 ，认为进入 目的 油层。 目的层设计人 口点A 点垂深9 4 8 2 m， B 点垂深9 7 1 4 r n ，水平段长3 4 0 6 m，井斜角 为8 5 5 8 6 3 7 。 ，本井在
10、井深l 1 9 6 m，井斜 8 4 0 3 ，垂深9 4 7 7 4 m 进入靶点A，与设计基 本一致。伽马值在7 0 A P I 9 0 A P I 之间，平均 为8 0 A P I 。电阻率在6 Q m2 0 Q m，平均 为l 2 Q m。钻至1 5 3 9 m，井斜8 6 5 。，方位 6 5 。，垂深9 7 1 5 6 m，定完钻 。水平段长3 4 3 m。油层3 3 5 m，油层钻遇率为9 7 7 。 千1 2 一 兴H1 井是辽河油 田分公 司在千 1 2 块部署的一K I 设计井深为1 4 6 7 2 5 m的三开水 平井 ，目的层是兴 2 砂岩油层组 ，设计A靶 点垂深9
11、2 5 m，B 点垂深为9 0 0 m，水平段长为 3 4 9 3 m，地质人员根据设计垂深、水平位移 等数据绘制了设计井身轨迹 曲线 ，然后根据 2 叭0 年9 月 刘春丽 刘志宁 地质导向技术在水平井的应用 实钻数据逐点描绘实际井身轨迹 。根据实钻 轨迹 曲线趋势和设计及预计油层形态 ，现场 决定如何采取措施及钻进 ( 图1 )。 千。 * ， 井蜜 估机 剖面 鑫 一 - 图1 ：千1 2 一 兴H1 井 实钻轨迹地质跟踪剖面 4 认识 ( 1 ) 由于地质导向技术是根据地层情况 来实施的 ，在设计时尽可能多地提供地质信 息 ，包括断层 的分布及可靠性 ，油层 的电性 特征 ，含水情况
12、，干层 、泥岩条带的厚度及 横向 、纵 向分布 ，油水界面的深度 ，邻井的 对 比情况等方面。在水平井地质导向中，应 根据构造形态 、与邻井位置关系确定合理 的 靶前距 ，并利用海拔对比图和L WD随钻曲线 进行地层对比，引导水平井顺利着陆。 ( 2 )水平井轨迹控制和地质导 向技术 是实现水平井开发地质 目的层的关键。现场 采用L WD随钻测量仪 和气测 录井两种 监控 手段 ，能够及时准确掌握井 眼轨迹的变化趋 势 、地层岩性及油气层变化情况 ，保证井跟 轨迹控制，从而保证较高的油层钻遇率。 ( 3) 水平井地质导向钻井是一项系统工 程 ，对地质 、钻井 、定 向井技术 、钻井液等 方 面
13、都有严格要求 ，任何一方出现问题 ，都 会影响整个钻井进程。 参考文献： 【 1 】 范志军， 李玉城 水平井随钻地质跟踪导向技术应用 实践【 J J 录井工程， 2 0 0 7 ， 1 8 ( 4 ) ： 2 2 2 5 2 】 岳志鹏 层位对比和轨迹跟踪在水平井施工中的地质 导向作用f J 南方油气， 2 0 0 5 ， 8 ( 4 ) ： 2 5 3 0 3 】 祝晓军， 郭明宇， 毛敏 水平井施工中的地层识别技 术 J 1 录井工程， 2 0 0 7 ， 1 8 ( 4 ) ： 3 6 3 9 ( 收稿 日期2 0 0 9 1 1 6 编辑 孙党英 ) ( 上接 第8 页 ) 程中 ，
14、岩心渗透率均没有恢复到初始值 ，原 因是在加载过程中孔隙结构的弹塑性形变产 生了结构性破坏，因此恢复是不可逆的。 ( 2)应力敏感对注水井和采油井均有 不利影 响。对于注水井 ，注入压力过高或大 幅波动可引起孔隙结构发生弹塑性形变使渗 透率损失 ，从而降低了波及效率。对于采油 井 ，井底流压过大可能破坏岩石 骨架结构使 孔 喉闭合 ，从 而影 响单 井产能 和最终采 收 率。油 田开发必须将生产压差控制在合理的 范围内保持油井稳产。 参考文献 ： 1 】 李传亮 应力敏感对油井产能的影响 J 西南石油大学 学报( 自然科学版) ， 2 0 0 9 ， 3 1 ( 1 ) ： 1 7 0 1 7
15、 2 2 】 李传亮 渗透率的应力敏感性分析方法 J 新疆石油地 质， 2 0 0 6 ， 2 7 ( 3 ) ： 3 4 8 3 5 0 3 】 谭习群， 岳湘安， 刘向阳， 等 低渗透非均质油藏压敏性及 其对流体分布的影响 J 油气地质与采收率， 2 0 0 9 ， 1 6 ( 5 ) ： 92 -94 4 1 张风义， 岳湘安， 庞宏伟 低渗透砂岩储层压力敏感性对 开采速度的影响f J J 石油钻采工艺， 2 0 0 7 ， 2 9 ( 1 ) ： 6 9 7 1 【 5 杨 胜来 油层 物理学 M 北京 ： 石 油工业 出版社， 2 0 0 4 ： 1 36 -1 44 【 6 阮敏 压敏效应对低渗透油田开发的影响L 】 西安石油 学院学报( 自然科学版) ， 2 0 0 1 ， 1 6 ( 4 ) ：4 0 4 1 ，4 5 7 】 苗钱友， 李云娟 应力敏感油藏合理工作制度的确定 J 1 大庆石油学院学报， 2 0 0 5 ， 2 9 ( 6 ) ： 4 9 5 2 ( 收稿 日期2 0 1 0 - 0 7 2 2 编 辑 吴顺 良 )
