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水平井三维地质导向系统在玉平8井的应用

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水平 三维 地质 导向 系统 应用
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水 平井是沿油层走向形成,进入油气层井眼的井斜角在不低于 86 °水平位移的特殊定向井,水平井对于提高单井油气产量 、提高油层采收率具有重要作用[1]。水平井技术于 20 世纪 20 年代提出, 40 年代付诸实施, 80 年代相继在美国 、加拿大 、法国等国家得到广泛工业化应用,并由此形成一股研究 、应用水平井技术的高潮 。吐哈油田自 1996 年完成第一口水平井 - 红南 210 井[2]以来,在油田开发中应用日益普遍 。据统计 2009- 2010 年水平井砂层钻遇率为 , 2011 年为 ,而 2012 年玉平 8井 1 个主干和 4 个分支砂层钻遇率均为 100% 。水平井录井过程中,只有数字化精细描述井眼轨迹,才能将录井信息与井眼轨迹以数字的形式联系起来,有效地指导水平井施工[3],更好地完成水平井钻井,减少风险 、提高水平段质量 。1 水平井三维地质导向系统创建水平井导向技术主要包括 地质导向等技术,在实际应用中,各种技术在应用上都是各自为营,不能实时综合利用导向相关资料来提高水平井质量 。吐哈录井信息平台通过多年的不断开发与完善在各个应用领域都具有领先的技术水平 。该平台广泛的应用于吐哈油田公司所有预探井 、评价井和使用综合 ( 气测 ) 录井的定向井 、水平井 、开发井,为现场提供了数据实时采集 、实时发布 、实时解释评价 、实时地层对比等多项功能,系统采集了所有录井现场动态与静态数据并实时成图 。信息平台丰富的资料 、丰富的录井评价功能 、数据的实时性为地质综合录井随钻水平井导向提供了有力的保证 。吐哈录井信息平台是一个资料自动化窗口,提供了丰富的传送 、采集外部数据的接口,为综合利用 地质综合录井资料为水平井导向提供了最佳平台 。吐哈录井信息平台实时运行在现场与基地两个平台上,针对某口井的 布和数据同步功能,为水平井导向过程中得到远程技术专家的支持成为现实 。为了进一步提高录井资料的应用深度和广度,提高录井服务质量,吐哈录井公司于 2008 年立项开发了水平井三维地质导向系统,实现了定向井 、水平井井斜数据的实时采集与二 、三维实时成图,通过 4 年来的应用 、推广,技术上已经成熟,进一步满足了油田勘探开发的需要 。2 水平井导向系统简介水平井导向最主要的作用是及时发现井眼轨水平井三维地质导向系统在玉平 8 井的应用魏玉堂,谷会霞,岳思录,王亚春,孙 静,折扶蓉(中国石油 西部钻探工程有限公司 吐哈录井工程公司,新疆 鄯善 838202 )摘 要: 为进一步提高砂层钻遇率、提高中靶精度,满足技术人员对定向井、水平井实钻井眼轨迹的监测、调整,吐哈录井工程公司通过对水平井导向技术以及近两年来吐哈地区水平井资料的分析与研究,立项开发了水平井三维地质导向系统,实现了现场水平井资料实时采集、实时成图等多项功能,在生产实践中,横向上通过地层对比系统完成水平段卡层;在纵向上通过对井眼轨迹水平投影图、垂直投影图、井眼轨迹三维图分析实现水平轨迹导向,以保证准确判断钻头是否按设计轨迹穿行。该系统在玉平8 井钻井工程中,为技术人员进行监测、管理、决策提供了依据,圆满完成了录井任务。关键词: 水平井;地质导向系统;井眼轨迹三维图;分支井收稿日期: 2012- 07- 18作者简介: 魏玉堂( 1970- ),男,河南民权县人,高级工程师,石油地质勘查专业 。联系电话: 0995- 8371073第 17 卷 第 4 期2012 年 12 月吐 哈 油 气17,移情况和实时预测水平井井眼的走向,提供井眼校正方案 。在生产实践中,通过对井眼轨迹水平投影图 、垂直投影图 、井眼轨迹三维图进行实钻与设计对比分析来实现 。平投影图水平投影图是井眼轨迹在水平面上的俯视图,它直观的反映井眼在水平投影图上的轨迹 、方位(图 1 ) 。水平投影图实时显示功能模块,实现了保存图片 、设置颜色 、设置坐标 、设置刻度 、打印功能,打印上实现了自适应纸张的功能,水平投影图可以直观给出终点垂深 、终点方位 、终点水平位移以及在纵 、横向的位移分量(图 2 ) 。直投影图垂直投影是平面图采用的一种几何投影方式,是井眼在垂直方向的投影,它的功能同于水平投影图(图 3 ),可以直观看出井眼纵向运行轨迹及不同井深水平位移 。眼轨迹三维图井眼轨迹三维图可以在三维空间显示钻头运行轨迹,显示水平井设计 A 、B 、C 点等信息以及根据工作需要添加的各类信息(图 4 ),如气测全烃值 、甲烷含量曲线等 。实时井眼轨迹三维图是该系统的核心,除了具有水平投影图 、垂直投影图的功能外,还具有 5 个独具特色的功能: ①可以任意添加信息平台以深度为建值的数据到图上,为多曲线对比分析地层带来了直观界面; ②直接用鼠标拖动立体图全方位旋转,使观察者可以在任意的视角观看井眼轨迹; ③垂直方向放大和整体放大与缩小功能,便于直观地观察井眼穿过油层的情况; ④根据水平段地层厚度和水平段地层倾角绘制井眼和穿过地层的关系; ⑤任意修改吐 哈 油 气 2012 年312魏 玉堂,等:水平井三维地质导向系统在玉平 8 井的应用第 17 卷 第 4 期曲线颜色 、粗细 、填充 、不填充等属性 。3 玉平 8 井应用实例2011 年初,吐哈油田公司编制完成了鲁克沁稠油 30 ×104t 产能建设方案,中区主要进行分层系开发和边部井网完善,西区整体部署 、滚动开发,优先实施玉 1 区块等物性较好的区块,目前正逐步开展产能建设工作(据王伟胜:玉平 8 井钻井地质设计) 。玉平 8 井是部署在吐哈盆地台南凹陷鲁克沁构造带玉 1 区块的一口分支水平井,也是吐哈油田第一口分支水平井 。该井钻探目的层为三叠系中统克拉玛依组, 2012 年 2 月 7 日开钻, 6 月 3 日完钻, 6 月 7日完井,建井周期 121 d ,玉平 8 井包括 1 个主井和4 个分支(图 5 ) 。在录井工程中,及时收集实钻井斜 、方位数据上传录井信息平台,通过计算清楚掌握钻头位置是否按设计轨迹穿行;通过岩屑荧光录井,准确掌握所钻地层岩性 、油气显示信息 。吐哈录井公司 “水平井三维地质导向系统 ”在玉平 8 分支井钻井过程中,为技术人员进行监测 、管理 、决策提供了依据,圆满完成了录井任务 。平 8 井主井()( 1 )玉平 8 井主井(图 6 )实钻造斜点 3 m,水平段初始点 A 点斜深 3 m ,井斜 ,方位 , 垂深 3 m ,水平位移 m ,海拔 - 3 m, 在高斯 - 克吕格平面直角坐标系[4]中纵坐标 X:474 6 m ,横坐标 Y:15 720 水平靶心距 m ,垂直靶心距 m 。( 2 )水平段终点即 B 点井底斜深 3 m ,井斜 , 方位 , 垂深 3 m , B 点水平位移 m ,海拔 - 3 m ,纵坐标 X:47 m ,横坐标 Y:15 720 m ,m ,垂直靶心距 m 。( 3 ) 水平长度 A 、B 即 B 点比 A 点低 井斜角 ,方位 。( 4 )岩性为灰色油迹细砂岩,砂层钻遇率 100% ,录井解释油层 、差油层 占砂层厚度的 。平 8 井分支 1()( 1 ) C 点斜深 3 m ,井斜 , , 垂深 3 m ,水平位移 m ,海拔- 3 m ,纵坐标 X:横坐标 Y:水平靶心距 垂直靶心距 ( 2 )水平段终点即 D 点斜深 3 m ,, 方位 , 垂深 3 m , D 点水平位313移 m ,海拔 - 3 m ,纵坐标 X:4 m ,横坐标 Y:15 720 m ,m ,垂直靶心距 0.9 m 。( 3 ) 水平长度 C 、D 钻井过程中保持上翘状态,即 D 点比 C 点高 井斜角 ,方位 ,与主干的夹角 。( 4 )岩性为灰色油迹细砂岩,砂层钻遇率 100% ,录井解释油层 180.0 m ,占砂层厚度的 100% 。分支 2( ) 、分支 3( ) 、分支 4( )同分支 1( )一样,井眼轨迹达到了设计要求 。分支 2 岩性为灰色油迹细砂岩,砂层钻遇率 100% ,录井解释油层 180.0 m, 占砂层厚度的 100% ; 分支3 岩性为灰色油迹细砂岩,砂层钻遇率 100% ,录井解释油层 180.0 m, 占砂层厚度的 100% ;分支 4 岩性为灰色油迹细砂岩,砂层钻遇率 100% ,录井解释油层 170.5 m, 占砂层厚度的 100% 。玉平 8 井是吐哈油田第一口多分支水平井,也是吐哈油田第一口钻穿油层超过 1 000 m 的油井,实际钻遇水平段油层 1 070.5 m ,砂层钻遇率 100% ,油层钻遇率 。该井的成功钻探达到了通过增大油气藏泄油面积提高单井产量的目的,从而提高油气田开发的经济效益 。4 结束语吐哈录井信息平台 “水平井三维地质导向系统 ”通过 8 年来创建 、完善 、推广应用,技术上已经成熟 。应用该系统,实现了水平井工程 、地质数据网上浏览和及时共享;实现生产管理人员及时跟踪现场生产动态信息,最大限度地减少了奔波现场的次数,降低了劳动强度和成本 。实现后勤技术人员统一会诊,确保了水平井钻探过程中的科学决策,使特殊工艺井的井眼轨迹标准由原来几何导向的 “工程中靶 ”上升为 “地质中靶 ”[5],进一步提高了水平井 、复杂井钻探成功率 。参考文献:[1] 闫慧珍,晏高明,杨永灵,等 . 水平井随钻监控与分析技术平台 [J]. 录井工程, 2011 , 22 ( 3 ): 81- 85.[2] 陶世平,段保平,钱 峰 . 吐哈第一口水平井红南 201 井固井技术实践 [J]. 吐哈油气, 1999 , 4( 1 ): 65- 68.[3] 梁宝安,王悦田,刘 喆 . 水平井录井技术研究与应用 [J]2010 , 21 ( 4 ): 1- 4.[4] 唐存福,刘若瑟 . 测量学 [M]. 成都:成都科技大学出版社,1989 , 4 : 4- 7.[5] 曹 伟,张爱军,高春绪,等 . 三维井眼轨迹地质导向软件的开发与应用 [J]. 录井工程, 2011 , 22 ( 2 ): 18- D 38202, n to s in D to in as in in by by D to to It 3 油 气 2012 年314
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