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随钻电阻率仪器在地质导向钻井中的应用

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电阻率 仪器 地质 导向 钻井 中的 应用
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周明生:随钻电阻率仪器在地质导向钻井中的应用 71 随钻电阻率仪器在地质导向钻井中的应用 周明生1,唐海全2,李继红3(1.胜利石油管理局石油工程技术开发中心,山东 东营 257055; 2.胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东 东营 257017; 3.胜利油田现河采油厂地质所,山东 东营 257068) 周明生:随钻电阻率仪器在地质导向钻井中的应用 摘 要: 随着石油工业的不断发展,大斜度井、分支井和水平井等钻井技术被用于开发规模更小、油层更薄、物性更差、非均质性强的油藏,由于随钻测井自身的特点,使其更多地被用于这些油藏的评价和地质导向钻井工作中。本文简要介绍了地质导向钻井技术的特征和胜利油田水平井地质导向钻井技术的概况,并结合随钻仪器在水平井施工中的具体作法提出了指导地质导向钻井施工的几点认识和建议。 关键字: 随钻测井;电阻率仪器;地质导向;随钻测量;应用 前言 在水平井钻井中, 通常采用地质导向钻井技术来提高井眼轨迹在油层中的穿透率, 地质导向钻井技术的应用体现了随钻测井资料的重要工程价值。在钻井过程中,在测量井眼轨迹几何参数的同时实时测量地质参数,绘出自然伽马、电阻率等曲线,并以此实时解释评价钻遇未污染地层的特性、气液界面,从而准确判定储层特性,指导现场工程师调整轨迹,控制钻具有效穿行于油藏最佳位置,实现地质导向。 1 地质导向钻井技术 地质导向钻井技术的特征 地质导向钻井就是根据 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。该技术以实时测量多种井底信息为前提,随钻测得的井底信息包括2类:一类是地质参数,包括电阻率、自然伽马、岩性密度、中子孔隙度、声波、地层倾角等;另一类是工程参数,包括井斜角、方位角、工具面角、井底钻压、井底扭矩和井底压力等。 目前国内使用的地质导向仪器只能测量自然伽马、电阻率、中子孔隙度和岩石密度等4道地质参数,但常用的只有自然伽马和电阻率2道地质参数。 2 随钻电阻率测量的优点及应用实例 随钻测量的优点 实时获取真实的地质参数 时采集并向地面传输地质参数,按照需要,绘制和打印出各种类型的测量曲线,为工程和地质人员进行工程和地质分析提供准确的依据。 由于资料的获取是实时测量,地层暴露时间短,获得的地质资料与电缆测井相比,更接近地层的真实情况。同时,随钻测量的速度远低于电缆测井速度,因此,有更高的测量精度,有利于及时发现低压易受泥浆污染的油层。 实时进行地质导向钻进 工程和地质人员可根据实时地质参数测井曲线监控地层特性和地层的变化情况,及时作出准确判断,有效控制井身轨迹在油层中穿行,有效回避油/气界面、油/水界面和水层,从而获取最好的开发效果,提高钻井效率,缩短钻井周期。 随钻电阻率仪器的应用 随钻感应电阻率仪器在台7井随钻测量时间为2010年 6月5日~6月11日,井眼尺寸为7井深2815m 开始下入带有自然伽马和感应电阻率2道地质参数的器。 阻率曲线幅值升高,自然伽马曲线幅值降低,只是看不到快钻时征兆,初步判断为测点接近有 时的电阻率、自然伽马曲线均符合 A 点地层的地质规律,就是钻时太慢。经与邻井测井曲线对比分析,断定已经钻入油层,并认为井深 2940m(垂深为 下为好油层,决定按照原钻井设计钻进。这样一来,第 4期 2011年4月 化学工程与装备 2 周明生:随钻电阻率仪器在地质导向钻井中的应用 点的实际垂深比设计垂深提前 时明显加快,电阻率一直保持在7-8 然伽马则在30至完钻(钻至 B 点后留 35m 口袋完钻) 。实践表明,该井区自然伽马在 45下即可认为是油砂岩,而电阻率为 5时及岩屑只能作为参考量,而不能看作识别油层的主要因素。 随钻电磁波电阻率仪器在金19中的应用 根据金 19 井钻井设计要求和钻井施工的实际情况,为确保钻井施工的顺利进行,有效降低钻井成本,在造斜钻具组合中开始带入自然伽马和用地质导向钻井技术实时跟踪油层, 控制井眼轨迹穿行于储层中的最佳位置。 自井深 740m 开始实时测量地质参数(自然伽马和 ,至 1278m 测量结束,全井地质参数测量井段共计538m。实时测量结果表明,自然伽马和电阻率曲线与邻井测井曲线十分吻合,具有很高的可比性,能够用来指导钻井施工,同时省去了中间电测环节,降低了钻井成本。 钻至115O~1160时数据呈现明显,自然伽马由85 降至 63阻率由 至 至 h,两条曲线出现分象,据此可断定钻遇油(水)层。经现场地质人员确认,判断为测点接近 点垂深 m。此时的电阻率、 自然伽马曲线均符合定已经钻入油层,并认为井深1140m(下为好油层,决定按照原钻井设计钻进。 由于该井开发的是厚油层顶部剩余油储量, 油层厚度只有2m,而且要求A、就使得从而相对增加了水平段的井眼轨迹控制难度。 以往使用单一曲线电阻率时,只有当仪器穿出油层后才能判定,加之水平段工程施工的困难井斜较难调整, 这样无形中损失了较多有效进尺。使用 器实时上传浅和深两条曲线,可以看到1044电阻曲线明显比浅电阻曲线上升快, 说明在仪器较小范围内地层电阻均值较低,较大范围内地层电阻均值较大,造成此现象原因只能是仪器贴近油层界面。这样工程人员及时调整参数,及时控制轨迹。1045m~1065m 处,电阻极高, 伽马高值,佐证了我们的判断。由于提前调整轨迹,井眼一直在目的层穿行直到完钻。高了油层穿透率。 3 结论与认识 (1)对于油田区块的后期开发,区块地质构成及地层描述都已相当清楚(具有邻井的测井资料) ,特别是薄油层及残余油的开发,随钻电阻率测井仪器与然伽马测井仪器结合使用, 基本可以满足定向轨迹测量和地质导向的要求, 可以有效地控制井眼轨迹沿有效产层钻进, 在水平井、分支井等特殊工艺井中有广泛的应用前景。 (2)随钻仪器测量零长对测量盲区内井眼参数的预测是至关重要的,为提高井眼轨迹控制精度,以最佳井眼参数着陆入靶,应尽量缩小测量零长,使各种测量传感器最大限度地靠近钻头。 (3)研究认为,在做好水平井地质设计和钻井工程设计的基础上,应充分利用随钻测井获取大量地质参数,分析这些参数在砂岩和泥岩、水层和油气层中的变化特征,并结合地质录井各类参数及岩样检测资料综合评价, 甚至依据地震剖面验证井眼轨迹是否偏离目的层。总之,在现场应用过程中应该搜集尽可能多的区域地质资料和邻井地质及测井资料,对井区地质情况要做到详细掌握,在现场及时进行地层对比, 深入分析、 综合判断, 以准确识别油藏界面的位置。 参考文献 [1] 闫振来, 韩来聚, 李作会, 等. 胜利油田地质导向钻井技术研究与应用[J]. 钻采工艺, 2008, 31(1): 20[2] 李培泉. ]. 中国西部科技, 2009,8(13):28[3] 李洪强, 丁景丽, 杨锦舟, 等. 地质导向随钻测量数据远传系统的设计与实现[J]. 石油仪器, 2005(6):8
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