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1、汇汇 报报 人：人： 关有义关有义20122012年年3 3月月大庆钻探公司地质录井二公司大庆钻探公司地质录井二公司大庆钻探公司地质录井二公司大庆钻探公司地质录井二公司前言前言一、钻前准备一、钻前准备二、二、探窗探窗三、地质导向三、地质导向四、轨迹控制四、轨迹控制目目 录录 前前前前 言言言言 水平井是钻头轨迹沿油气层倾向产状进入油气层、水平井是钻头轨迹沿油气层倾向产状进入油气层、水平井是钻头轨迹沿油气层倾向产状进入油气层、水平井是钻头轨迹沿油气层倾向产状进入油气层、一般认为井眼的井斜角不低于一般认为井眼的井斜角不低于一般认为井眼的井斜角不低于一般认为井眼的井斜角不低于86868686的特殊定
2、向井，它可的特殊定向井，它可的特殊定向井，它可的特殊定向井，它可有效地增加油气层的泄露面积，提高油气采收率，是增有效地增加油气层的泄露面积，提高油气采收率，是增有效地增加油气层的泄露面积，提高油气采收率，是增有效地增加油气层的泄露面积，提高油气采收率，是增加产量的有效手段之一。随着油田开采进入后期和钻井加产量的有效手段之一。随着油田开采进入后期和钻井加产量的有效手段之一。随着油田开采进入后期和钻井加产量的有效手段之一。随着油田开采进入后期和钻井技术水平的不断提高，薄油层能得到有效动用，加之一技术水平的不断提高，薄油层能得到有效动用，加之一技术水平的不断提高，薄油层能得到有效动用，加之一技术水平
3、的不断提高，薄油层能得到有效动用，加之一些地面条件的限制（江河湖泊村镇），只能应用水平井些地面条件的限制（江河湖泊村镇），只能应用水平井些地面条件的限制（江河湖泊村镇），只能应用水平井些地面条件的限制（江河湖泊村镇），只能应用水平井开发。开发。开发。开发。 准确钻达目的层，并使井身轨迹在目的层内按照设准确钻达目的层，并使井身轨迹在目的层内按照设准确钻达目的层，并使井身轨迹在目的层内按照设准确钻达目的层，并使井身轨迹在目的层内按照设计轨迹要求穿行，是水平井施工的关键。但是，由于水计轨迹要求穿行，是水平井施工的关键。但是，由于水计轨迹要求穿行，是水平井施工的关键。但是，由于水计轨迹要求穿行，是水平
4、井施工的关键。但是，由于水平井钻井工艺和技术的特殊性，地层和构造不落实、小平井钻井工艺和技术的特殊性，地层和构造不落实、小平井钻井工艺和技术的特殊性，地层和构造不落实、小平井钻井工艺和技术的特殊性，地层和构造不落实、小层对比难、油层薄等因素的影响，实钻目的层深度往往层对比难、油层薄等因素的影响，实钻目的层深度往往层对比难、油层薄等因素的影响，实钻目的层深度往往层对比难、油层薄等因素的影响，实钻目的层深度往往和设计深度存在一定的出入。这就需要我们应用多种录和设计深度存在一定的出入。这就需要我们应用多种录和设计深度存在一定的出入。这就需要我们应用多种录和设计深度存在一定的出入。这就需要我们应用多种
5、录井技术和储层预测技术进行地质导向，保证油层钻遇率。井技术和储层预测技术进行地质导向，保证油层钻遇率。井技术和储层预测技术进行地质导向，保证油层钻遇率。井技术和储层预测技术进行地质导向，保证油层钻遇率。地质导向技术钻前前准备工作钻前前准备工作地质导向地质导向技术技术钻前准备钻前准备跟踪调整跟踪调整完钻收集完钻收集现场准备工作现场准备工作入窗调整环节入窗调整环节水平段跟踪环节水平段跟踪环节完钻资料收集完钻资料收集问题总结讨论问题总结讨论钻前准备工作钻前准备工作1、收集的资料收集的资料收集地质设计，并按设计井位图收收集地质设计，并按设计井位图收集轨迹附近所有邻井的电测曲线、集轨迹附近所有邻井的电测
6、曲线、录井剖面，地震剖面资料。录井剖面，地震剖面资料。2、轨迹拟合分析、轨迹拟合分析按设计目标小层进行多井对比，做按设计目标小层进行多井对比，做出油藏剖面图，进行轨迹拟合。出油藏剖面图，进行轨迹拟合。（注意各井机高对井深的影响）（注意各井机高对井深的影响）3、准备的物品、准备的物品笔记本电脑，劳动保护，地质导向笔记本电脑，劳动保护，地质导向日志等日志等钻前准备钻前准备现场准备工作现场准备工作1、熟悉现场和各单位人员、熟悉现场和各单位人员2、了解仪器和目前钻遇情况。、了解仪器和目前钻遇情况。3、核实地质设计和钻井设计中的相、核实地质设计和钻井设计中的相关参数。关参数。4、对钻遇地层进行对比分析，
7、结合、对钻遇地层进行对比分析，结合轨迹拟合情况提出轨迹调整意见。轨迹拟合情况提出轨迹调整意见。5、安全防护与录井小队相一致。、安全防护与录井小队相一致。 探探 窗窗ABAB界线界线水平井施工的第一个关键环节水平井施工的第一个关键环节是准确探目标层顶。在目标层是准确探目标层顶。在目标层之上选译标志层，通过录标志之上选译标志层，通过录标志层与邻井进行对比，标志层与层与邻井进行对比，标志层与目标层顶面垂深是一定的。对目标层顶面垂深是一定的。对比与直井方法不同，由于定向比与直井方法不同，由于定向井的实钻井眼地层厚度变化受井的实钻井眼地层厚度变化受井斜和地层倾角两个因素的影井斜和地层倾角两个因素的影响，
8、因此，井眼轨迹方向与地响，因此，井眼轨迹方向与地层倾向相同相反或与走向相同层倾向相同相反或与走向相同相交，且井斜角变化时，计算相交，且井斜角变化时，计算地层厚度也各不相同。地层厚度也各不相同。准确探目标层顶准确探目标层顶准确探目标层顶准确探目标层顶探顶时要注意地层构造影响因素探顶时要注意地层构造影响因素 （1 1）、当轨迹从正断层上升盘向下降盘穿越断层时，重复）、当轨迹从正断层上升盘向下降盘穿越断层时，重复录取两次标志层，与邻井对比，以第二次标志层为准预测目标录取两次标志层，与邻井对比，以第二次标志层为准预测目标层顶面垂深。层顶面垂深。 （2 2） 、当轨迹从正断层下降盘向上升盘穿越断层时，没
9、有、当轨迹从正断层下降盘向上升盘穿越断层时，没有录着标志层，当层位发生变化时，证明已穿越断层面，通过构录着标志层，当层位发生变化时，证明已穿越断层面，通过构造等值线与邻井构造等值线差来预测目标层顶面垂深。造等值线与邻井构造等值线差来预测目标层顶面垂深。标志层标志层标志层标志层 探探 窗窗目标层是倾斜地层时探顶目标层是倾斜地层时探顶 （3 3）、当目标层是倾斜地层时，目标层顶面垂深与地层）、当目标层是倾斜地层时，目标层顶面垂深与地层倾角、造斜率、井底水平位移有关。造斜率大，水平位移就倾角、造斜率、井底水平位移有关。造斜率大，水平位移就大，滞后探顶，上倾方向顶面垂深变浅，下倾方向顶面垂深大，滞后探
10、顶，上倾方向顶面垂深变浅，下倾方向顶面垂深变深；反之，造斜率小，水平位移小，提前探顶，上倾方向变深；反之，造斜率小，水平位移小，提前探顶，上倾方向顶面垂深变深，下倾方向顶面垂深变浅。以下倾方向为例，顶面垂深变深，下倾方向顶面垂深变浅。以下倾方向为例，目标层顶面垂深目标层顶面垂深in+Hin+HT T式中表示水平位移，式中式中表示水平位移，式中T T表示井口位置目标层顶面垂深表示井口位置目标层顶面垂深L LL LHHHAAAAH 探探 窗窗入窗入窗环节环节（4）地层上倾油层比设计提前，减少稳斜段或无稳斜段全力增斜；储层薄小于2米，入把前角度90度为宜。若提前太多，工程无能力实现，请示上级意见方可
11、施工。设计油层实际油层hh/2探顶角度储层储层构造构造 探探 窗窗入窗入窗环节环节 （5）油层比设计提前地层下倾 ，入把前倾角86-87度为宜 。 设计油层实际油层储层储层构造构造 探探 窗窗设计油层实际油层h/2设计油层实际油层（6）油层比设计滞后地层下倾提早发现，不急于增斜，否则会打出阶梯状。（7）油层比设计滞后地层上倾提早发现，稳斜钻进，井斜角以90度为宜。 探探 窗窗岩性尖灭岩性尖灭局部减薄局部减薄储层变化储层变化 （8 8）在现场按）在现场按照设计钻到窗口处照设计钻到窗口处时，没有钻遇油层。时，没有钻遇油层。并且通过之前的钻并且通过之前的钻遇情况分析目的层遇情况分析目的层没有提前或者
12、滞后没有提前或者滞后的情况。那么可能的情况。那么可能出现油层缺失。出现油层缺失。准确判断准确判断是油层滞是油层滞后还是缺后还是缺失失 探探 窗窗录井录井18471847米发现标米发现标志层，通知工程全志层，通知工程全力增斜，最终成功力增斜，最终成功探顶，准确入窗。探顶，准确入窗。英平英平7 7井井油层油层滞后滞后设计窗口位设计窗口位置置入窗造斜入窗造斜不够不够（二）水平井地质导向（二）水平井地质导向（二）水平井地质导向（二）水平井地质导向 地质导向技术是建立在储层预测的基础上。通过对构造、地层及钻地质导向技术是建立在储层预测的基础上。通过对构造、地层及钻地质导向技术是建立在储层预测的基础上。通
13、过对构造、地层及钻地质导向技术是建立在储层预测的基础上。通过对构造、地层及钻井资料的综合认识与计算，达到对水平井井眼轨迹进行实时监控的一项井资料的综合认识与计算，达到对水平井井眼轨迹进行实时监控的一项井资料的综合认识与计算，达到对水平井井眼轨迹进行实时监控的一项井资料的综合认识与计算，达到对水平井井眼轨迹进行实时监控的一项新技术。水平井导向方法主要有几何导向和地质导向，由于控制井点少，新技术。水平井导向方法主要有几何导向和地质导向，由于控制井点少，新技术。水平井导向方法主要有几何导向和地质导向，由于控制井点少，新技术。水平井导向方法主要有几何导向和地质导向，由于控制井点少，储层厚度、物性及横向
14、延伸变化大、加之构造形态变异等因素的影响，储层厚度、物性及横向延伸变化大、加之构造形态变异等因素的影响，储层厚度、物性及横向延伸变化大、加之构造形态变异等因素的影响，储层厚度、物性及横向延伸变化大、加之构造形态变异等因素的影响，单凭几何导向难以达到预期地质目的，所以对地质导向的研究显得至关单凭几何导向难以达到预期地质目的，所以对地质导向的研究显得至关单凭几何导向难以达到预期地质目的，所以对地质导向的研究显得至关单凭几何导向难以达到预期地质目的，所以对地质导向的研究显得至关重要。综合录井可以为地质导向提供准确的第一性资料，能直接、快速重要。综合录井可以为地质导向提供准确的第一性资料，能直接、快速
15、重要。综合录井可以为地质导向提供准确的第一性资料，能直接、快速重要。综合录井可以为地质导向提供准确的第一性资料，能直接、快速反映地层含油气变化情况。因此利用综合录井资料指导水平钻进已成为反映地层含油气变化情况。因此利用综合录井资料指导水平钻进已成为反映地层含油气变化情况。因此利用综合录井资料指导水平钻进已成为反映地层含油气变化情况。因此利用综合录井资料指导水平钻进已成为地质导向的重要手段之一。地质导向的重要手段之一。地质导向的重要手段之一。地质导向的重要手段之一。 导向的目的是确保水平段尽可能地在油气层段中穿行，不超出油气导向的目的是确保水平段尽可能地在油气层段中穿行，不超出油气导向的目的是确
16、保水平段尽可能地在油气层段中穿行，不超出油气导向的目的是确保水平段尽可能地在油气层段中穿行，不超出油气层段顶底界。水平段地层及油气层厚度与井眼轨迹垂深变化有一定的对层段顶底界。水平段地层及油气层厚度与井眼轨迹垂深变化有一定的对层段顶底界。水平段地层及油气层厚度与井眼轨迹垂深变化有一定的对层段顶底界。水平段地层及油气层厚度与井眼轨迹垂深变化有一定的对应性，只有收集邻井资料，掌握区域地层特征，弄清目的层段储层特征、应性，只有收集邻井资料，掌握区域地层特征，弄清目的层段储层特征、应性，只有收集邻井资料，掌握区域地层特征，弄清目的层段储层特征、应性，只有收集邻井资料，掌握区域地层特征，弄清目的层段储层
17、特征、岩性组合及岩电特征，掌握本层的油气显示规律，才能提高对井眼轨迹岩性组合及岩电特征，掌握本层的油气显示规律，才能提高对井眼轨迹岩性组合及岩电特征，掌握本层的油气显示规律，才能提高对井眼轨迹岩性组合及岩电特征，掌握本层的油气显示规律，才能提高对井眼轨迹预控的可靠性。预控的可靠性。预控的可靠性。预控的可靠性。 1 1、录井导向原理、录井导向原理 由于钻井工艺及技术手段的局限，水平井井眼轨迹不由于钻井工艺及技术手段的局限，水平井井眼轨迹不可能呈直线延伸，又因为井下油气层的产状和走向的不确可能呈直线延伸，又因为井下油气层的产状和走向的不确定性，有时井眼轨迹会偏离油层进入上下围岩层。为了确定性，有时
18、井眼轨迹会偏离油层进入上下围岩层。为了确保井眼轨迹尽可能地在油气层段中穿行，录井人员根据多保井眼轨迹尽可能地在油气层段中穿行，录井人员根据多种录井变化特征进行地质导向，确保轨迹在目标层内穿行。种录井变化特征进行地质导向，确保轨迹在目标层内穿行。如图如图1 1所示：所示：红红M M平平2 2井导向实例井导向实例调整钻井轨迹调整钻井轨迹泥岩岩泥岩岩屑增加屑增加全烃组分全烃组分快速下降快速下降 在三年来浅、中、深水平井的录井过程中，我们一直积极的探索和完善水平井各项相关配套录井技术。在地质录井导向方面，我们形成了一套水平井录井地质导向方法，建立了钻头偏离目的层后，岩屑录井、钻时录井、综合录井各方面特
19、征变化对照速查表。序序号号钻进钻进情况情况钻时钻时岩性特征岩性特征气气测测特征特征垂直垂直深度深度 LWD（或（或MWD）特征）特征1从上部泥岩从上部泥岩进进入油气入油气层层降低降低泥岩百分含量减少，砂岩增加泥岩百分含量减少，砂岩增加，含油砂岩岩屑比例增加。，含油砂岩岩屑比例增加。全全烃烃、组组分由低分由低值值快速上升（可能快速上升（可能伴有少量非伴有少量非烃组烃组分分 ）。）。增加增加自然伽自然伽玛玛曲曲线线由高由高值变为值变为低低值值，电电阻曲阻曲线线由低由低值变为值变为高高值值 。2从油气从油气层进层进入下部泥岩入下部泥岩升高升高泥岩百分含量增加，砂岩减少泥岩百分含量增加，砂岩减少，含油
20、砂岩岩屑比例减少，含油砂岩岩屑比例减少全全烃烃、组组分由高分由高值缓值缓慢下降。慢下降。增加；增加； 自然伽自然伽玛玛曲曲线线由低由低值变为值变为高高值值，电电阻曲阻曲线线由高由高值变为值变为低低值值。3从下部泥岩从下部泥岩进进入油气入油气层层降低降低泥岩百分含量减少，砂岩增加泥岩百分含量减少，砂岩增加，含油砂岩岩屑比例增加，含油砂岩岩屑比例增加全全烃烃、组组分由低分由低值值快速上升（可能快速上升（可能伴有少量非伴有少量非烃组烃组分分 ）。）。减少减少自然伽自然伽玛玛曲曲线线由高由高值变为值变为低低值值，电电阻曲阻曲线线由低由低值变为值变为高高值值。4从油气从油气层进层进入上部泥岩入上部泥岩升
21、高升高泥岩百分含量增加，砂岩减少泥岩百分含量增加，砂岩减少，含油砂岩岩屑比例减少，含油砂岩岩屑比例减少全全烃烃、组组分由高分由高值缓值缓慢下降。慢下降。减少减少自然伽自然伽玛玛曲曲线线由低由低值变为值变为高高值值，电电阻曲阻曲线线由高由高值变为值变为低低值值。5在泥岩中在泥岩中钻钻进进持持续续高高值值岩性岩性较为单较为单一，以泥岩一，以泥岩为为主。主。气气测值测值表表现为现为全全烃烃降降为为低低值值平台曲平台曲线线，组组分降分降为为低低值值。增加或增加或减少。减少。自然伽自然伽玛玛曲曲线线持持续续高高值值，电电阻曲阻曲线线持持续续低低值值。 6 在油气在油气层层中中钻进钻进持持续续低低值值岩性
22、岩性较为单较为单一，以砂岩一，以砂岩为为主，主，含油砂岩岩屑比例高含油砂岩岩屑比例高全全烃烃升升为为高高值值平台曲平台曲线线，组组分达到分达到高高值值（可能伴有少量非（可能伴有少量非烃组烃组分）如分）如油油层层存在物性差异，气存在物性差异，气测测全全烃烃曲曲线线表表现为锯齿现为锯齿形，形，组组分分时时高高时时低。低。增加或增加或减少。减少。自然伽自然伽玛玛曲曲线线持持续续低低值值，电电阻曲阻曲线线持持续续高高值值。如油。如油层层存在物性差存在物性差异，自然伽异，自然伽玛玛曲曲线线、电电阻曲阻曲线线呈呈高高值锯齿值锯齿形。形。录井资料在水平井录井过程中的表现录井资料在水平井录井过程中的表现水平井
23、多参数地质导向方法水平井多参数地质导向方法2 2、水平井地质录井导向原则、水平井地质录井导向原则地层走向、倾向地层走向、倾向a.a.水平轨迹位移方向与地层走向一致，可按水平水平轨迹位移方向与地层走向一致，可按水平90900 0导向。导向。不受地层倾角影响。不受地层倾角影响。 b. b.水平位移方向与地层走向垂直水平位移方向与地层走向垂直 可按可按90900 0- -地层倾角角度导向，当地层倾角发生变化时地层倾角角度导向，当地层倾角发生变化时也要及时调整角度，确保轨迹倾角与地层倾角保持一致。也要及时调整角度，确保轨迹倾角与地层倾角保持一致。2 2、水平井地质录井导向原则、水平井地质录井导向原则
24、c. c.水平位移方向与地层走向斜交水平位移方向与地层走向斜交可按可按 90900 0-arc(sinsin)(-arc(sinsin)(地层视倾角地层视倾角) )角度导向，角度导向，当地层倾角发生变化时也要及时调整角度，使轨迹倾角当地层倾角发生变化时也要及时调整角度，使轨迹倾角等于视倾角等于视倾角 。 轨迹方向轨迹方向2 2、水平井地质录井导向原则、水平井地质录井导向原则 油层薄互层导向油层薄互层导向 当钻头沿水平或一定角度在油层中穿行，地层是水平或当钻头沿水平或一定角度在油层中穿行，地层是水平或有一定倾角时，录井显示特征，时而表现为油层特征，时有一定倾角时，录井显示特征，时而表现为油层特征
25、，时而表现为非油层特征，气测值呈阶段性忽高忽低，岩屑显而表现为非油层特征，气测值呈阶段性忽高忽低，岩屑显示呈阶段性无显示或泥岩岩屑，示呈阶段性无显示或泥岩岩屑，LWDLWD电阻率呈阶段性高低变电阻率呈阶段性高低变化，伽马值呈阶段性升高或变化幅度较小。是正常现象，化，伽马值呈阶段性升高或变化幅度较小。是正常现象，不用大幅度调整井眼轨迹。不用大幅度调整井眼轨迹。 2 2、水平井地质录井导向原则、水平井地质录井导向原则 砂体尖灭或断层砂体尖灭或断层 当钻头沿水平或一定角度在油层中穿行时，突然当钻头沿水平或一定角度在油层中穿行时，突然录井显示为泥岩特征，气测值逐渐降为基值，岩屑显示录井显示为泥岩特征，
26、气测值逐渐降为基值，岩屑显示含量逐渐减少至无显示，含量逐渐减少至无显示，LWDLWD电阻率降低，伽马值升高。电阻率降低，伽马值升高。经上下调整井眼轨迹，均未发现油层，判断为砂体尖灭经上下调整井眼轨迹，均未发现油层，判断为砂体尖灭或断层原因所致。建议完钻。或断层原因所致。建议完钻。2 2、水平井地质录井导向原则、水平井地质录井导向原则天然水区油藏调整期水平导向天然水区油藏调整期水平导向 为了确保油藏开采的长期性，延缓水淹时间，沿油层中上部为了确保油藏开采的长期性，延缓水淹时间，沿油层中上部追踪导向，同时，应用地化热解色谱技术进行导向，确保导向追踪导向，同时，应用地化热解色谱技术进行导向，确保导向
27、的准确性。从下边的热解谱图可以看出，随着轨迹垂深的增加，的准确性。从下边的热解谱图可以看出，随着轨迹垂深的增加，含水特征表现得越加明显，含水特征表现得越加明显，LWDLWD曲线自然伽马曲线低值砂岩特曲线自然伽马曲线低值砂岩特征，电阻率曲线值由高到低，也表明含油性变差，含水上升的征，电阻率曲线值由高到低，也表明含油性变差，含水上升的特征，这时我们必须减垂深导向，确保轨迹沿油层顶面穿行。特征，这时我们必须减垂深导向，确保轨迹沿油层顶面穿行。2 2、水平井地质录井导向原则、水平井地质录井导向原则英平英平6 6、7 7井实际导向轨迹剖面井实际导向轨迹剖面水平井实时井眼轨迹控制水平井实时井眼轨迹控制入窗
28、后，地质导向人员，根据储层特征、油藏特性及轨迹前行方向入窗后，地质导向人员，根据储层特征、油藏特性及轨迹前行方向地层、构造变化情况，结合录井信息和随钻信息导引钻头在油层中地层、构造变化情况，结合录井信息和随钻信息导引钻头在油层中理想的位置穿行的过程。理想的位置穿行的过程。轨迹控制参数：井深、垂深、井斜、方位、水平位移、地层倾轨迹控制参数：井深、垂深、井斜、方位、水平位移、地层倾角、地层倾角变化率角、地层倾角变化率1、倾角与垂深变化控制：轨迹倾角变化率与地层在轨迹前行方、倾角与垂深变化控制：轨迹倾角变化率与地层在轨迹前行方向的倾角变化率保持一致，垂深变化不能浅与油层顶面垂深，向的倾角变化率保持一致，垂深变化不能浅与油层顶面垂深，不能深与底面垂深。不能深与底面垂深。水平井实时井眼轨迹控制水平井实时井眼轨迹控制2、位移与构造变化控制：轨迹没有到达构造变化之前就要、位移与构造变化控制：轨迹没有到达构造变化之前就要提前对轨迹进行控制，位移提前量提前对轨迹进行控制，位移提前量=垂深变化差垂深变化差/tg,垂深垂深变化差化差较大大时，不能一次，不能一次变轨完成，采取微分的方式，确保完成，采取微分的方式，确保轨迹平滑平迹平滑平稳。水平井实时井眼轨迹控制水平井实时井眼轨迹控制
