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综合录井水平井地质导向方法探索

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综合 井水 地质 导向 方法 探索
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综 合 录 井 水 平 井 地 质 导 向 方 法 探 索 凌 1, 李   黔 1, 王 悦 田 2(1. 西 南 石 油 大 学 , 四 川 成 都   610500; 2. 辽 河 石 油 勘 探 局 , 辽 宁 盘 锦   )摘   要 : 具 有 有 效 的 地 质 导 向 作 用 , 但 是 应 用 随 钻 测 井 技 术 有 效 控 制 钻 头 在 油 气 层 内钻 进 时 , 常 规 成 本 较 高 、 存 在 盲 区 ; 同 时 , 普 通 油 井 较 少 应 用 。 针 对 上 述 问 题 , 本 文 探 索 出 了 一套 低 成 本 的 应 用 综 合 录 井 进 行 水 平 井 地 质 导 向 的 方 法 , 研 究 了 综 合 录 井 水 平 井 地 质 导 向 方 法 的 原 理 ; 在辽 河 油 田 应 用 实 践 证 明 , 对 水 平 井 实 施 地 质 导 向 离 不 开 综 合 录 井 。 最 有 效 的 地 质 导 向 方 式 为 : 综 合 录 井+ (或 )。关 键 词 : 综 合 录 井 ; 水 平 井 ; 地 质 导 向 ; 随 钻 测 量 具 有 有 效 的 地 质 导 向 作 用 , 但 是 利 用 进 行 地 质 导 向 时 , 成 本 较 高 , 同 时 普 通 油 井 较少 使 用 , 本 文 探 索 了 一 套 低 成 本 、 实 时 的 地 质导 向 方 法 。 水 平 井 综 合 录 井 地 质 导 向 方 法 的 研 究 , 对提 高 水 平 井 钻 井 成 功 率 、 降 低 开 发 成 本 、 钻 遇 最 佳 储层 具 有 重 要 的 指 导 意 义 。随 钻 地 质 导 向 钻 井 是 根 据 录 井 仪 或 测 井 仪 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 、 实 时 监 测 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 。1  综 合 录 井 水 平 井 地 质 导 向 的 原 理在 国 内 , 充 分 应 用 综 合 录 井 资 料 进 行 地 质 导 向尚 未 引 起 人 们 足 够 重 视 。 随 钻 测 井 技 术 在 地质 导 向 中 发 挥 了 重 要 作 用 , 但 是 在 实 际 钻 井 中 , 随 钻测 井 仪 器 存 在 测 量 盲 区 , 仪 器 无 法 及 时 测 量 井 底 地质 资 料 。 这 种 测 量 信 息 滞 后 现 象 将 影 响 其 导 向 效 果 。综 合 录 井 钻 时 、 岩 屑 、 荧 光 、 气 测 录 井 等 资 料 的 反 应速 度 都 快 于 随 钻 测 井 资 料 , 能 及 时 、 有 效 地 反 映 随 钻仪 器 测 量 盲 区 的 地 层 岩 性 及 其 含 油 气 情 况 , 从 而 判断 钻 头 是 否 偏 离 靶 区 和 在 同 一 油 层 钻 进 [1 ]。 因 此 , 在利 用 进 行 水 平 井 地 质 导 向 时 , 综 合 录 井 为 起 到 有 效 的 补 充 作 用 , 在 常 规 井 中 , 没 有 的 情 况 下 , 综 合 录 井 又 是 一 种 快 速 而 有 效 的 地 质 导向 工 具 , 故 水 平 井 地 质 导 向 都 离 不 开 综 合 录 井 。2  综 合 录 井 在 地 质 导 向 中 发 挥 的 作 用综 合 录 井 的 地 质 导 向 功 能 就 是 通 过 设 计 的 油 藏数 据 信 息 资 料 与 录 井 实 时 录 取 的 数 据 资 料 对 比 , 判断 在 水 平 井 钻 井 中 实 钻 井 眼 轨 迹 与 设 计 轨 迹 和 油 气层 段 的 空 间 关 系 , 为 控 制 井 眼 轨 迹 提 供 信 息 , 确 保 井眼 沿 着 目 的 油 气 层 段 穿 越 , 提 高 钻 井 成 功 率 , 降 低 开发 成 本 。211  利 用 岩 屑 录 井 建 立 地 层 剖 面 图岩 屑 录 井 是 了 解 地 层 岩 性 及 组 合 关 系 、 油 气 水显 示 和 建 立 地 层 剖 面 的 重 要 手 段 , 具 有 成 本 低 、 了 解地 下 情 况 及 时 等 优 点 , 可 获 得 大 量 的 地 层 构 造 、 生 储盖 组 合 关 系 、 储 油 物 性 及 含 油 气 情 况 等 信 息 。指 导 水 平 井 钻 进 的 方 法 之 一 是 连 续 观 察 、 描 述含 油 岩 屑 百 分 含 量 的 变 化 , 根 据 描 述 结 果 和 收 集 资料 及 时 绘 制 地 层 剖 面 图 (如 图 1) , 结 合 井 身 轨 迹 和 地下 地 质 构 造 提 出 合 理 导 向 意 见 。2. 2  利 用 钻 时 录 井 解 释 地 层 剖 面钻 时 具 有 较 好 的 实 时 性 , 能 及 时 反 映 地 下 岩 石的 可 钻 性 , 利 用 钻 时 曲 线 可 定 性 判 断 岩 性 , 解 释 地 层剖 面 。 但 由 于 其 影 响 因 素 较 多 , 因 此 在 利 用 它 进 行 地质 导 向 时 , 一 定 要 考 虑 钻 压 、 钻 盘 转 速 、 单 驱 或 双 驱等 因 素 的 影 响 。 钻 时 曲 线 与 录 井 剖 面 相 结 合 (如 图1) , 是 划 分 层 位 , 与 邻 井 作 地 层 对 比 , 修 正 地 质 预 告 ,卡 准 目 的 层 , 判 断 油 气 显 示 层 位 , 准 确 钻 井 取 心 位 置的 重 要 依 据 。213  利 用 气 测 录 井 判 断 、 区 分 目 的 层利 用 气 测 含 量 、 定 点 测 量 的 钻 井 液 含 气 饱 和 度 、钻 井 参 数 、 钻 井 液 参 数 结 合 岩 心 岩 屑 等 资 料 , 即 可 对油 气 层 作 出 综 合 解 释 和 评 价 [2 ]。① 气 层 。 全 烃 曲 线 急 剧 上 升 , 显 示 时 间 大 于 所 钻储 层 时 间 , 甲 烷 增 高 , 乙 烷 、 丙 烷 微 增 , 甲 烷 相 对 含 量高 , 可 达 95%~ 100% , 乙 烷 、 丙 烷 含 量 低 , 一 般 小 于5% 或 无 。 岩 屑 不 含 油 或 仅 有 荧 光 显 示 , 钻 井 液 密 度下 降 , 粘 度 上 升 , 槽 面 有 气 泡 , 钻 井 液 体 积 增 大 。② 油 层 。 全 烃 曲 线 急 剧 上 升 或 显 著 上 升 , 且 显 示时 间 大 于 所 钻 储 层 时 间 , 甲 烷 、 乙 烷 、 丙 烷 、 丁 烷 都 增92  2008 年 第 12 期                         内 蒙 古 石 油 化 工X 收 稿 日 期 : 2008- 02- 15作 者 简 介 : 赵 彬 凌 (1981— ) , 男 , 四 川 广 元 人 , 硕 士 研 究 生 ; 现 从 事 油 气 井 工 程 方 面 的 研 究 工 作 。高 , 甲 烷 相 对 含 量 一 般 低 于 气 层 , 重 烃 含 量 高 于 气层 , 岩 屑 含 油 , 且 滴 水 不 渗 , 钻 井 液 密 度 下 降 , 粘 度 上升 , 槽 面 有 油 花 、 气 泡 。图 1  水 平 井 录 井 综 合 解 释 模 板③ 气 水 同 层 。 全 烃 显 示 、 烃 组 分 相 对 含 量 、 岩 屑显 示 等 与 气 层 显 示 基 本 相 同 , 但 气 测 显 示 时 间 小 于所 钻 储 层 时 间 。④ 油 水 同 层 。 全 烃 显 示 、 烃 组 分 相 对 含 量 、 岩 屑显 示 等 与 油 层 显 示 基 本 相 同 或 低 于 油 层 显 示 , 显 示时 间 小 于 所 钻 储 层 时 间 。⑤ 含 油 水 层 。 全 烃 显 示 、 烃 组 分 相 对 含 量 、 岩 屑显 示 等 低 于 油 水 同 层 显 示 , 显 示 时 间 小 于 所 钻 储 集层 时 间 , 岩 屑 录 井 一 般 为 含 油 级 别 较 低 的 油 砂 。⑥ 水 层 (含 气 )。 不 含 溶 解 气 和 残 余 油 的 水 层 , 气测 曲 线 上 无 异 常 显 示 , 有 时 出 现 H 2 和 非 烃 气体 。 含 少 量 溶 解 气 和 残 余 油 的 水 层 , 全 烃 增 高 , 烃 组分 相 对 含 量 高 低 不 等 , 有 时 H 2 增 高 , 岩 屑 不 含 油 。214  利 用 烃 气 湿 度 比 值 法 划 分 区 带湿 度 比 : W h = ( ( 100% (1)平 衡 比 : ( ((2)特 征 比 : ( 3)不 同 储 集 层 , 其 气 测 值 全 量 曲 线 和 W h、 比 值 的 曲 线 各 不 相 同 , 在 目 的 储 集 层 内 钻 进 时 ,其 曲 线 和 数 据 值 基 本 保 持 不 变 ; 一 旦 偏 离 目 的 层 , 其曲 线 和 数 据 值 就 会 改 变 , 利 用 这 个 特 征 进 行 地 质 导向 。W h 、 是 通 过 准 确 判 断 储 集 层 流 体 变化 和 油 气 水 界 面 来 对 钻 井 进 行 导 向 的 , 这 种 技 术 是按 照 流 体 类 型 来 确 定 界 面 , 而 不 是 随 钻 测 井 所 用 的通 过 伽 马 测 井 确 定 岩 性 界 面 。 地 质 导 向 主 要 是 基 于W h 和 线 的 关 系 , 来 确 定 油 气 界 面 (W h 和 ) 和 油 水 界 面 (W h 和 离 )。 至 于 用 哪 种 组分 比 值 引 导 钻 进 , 取 决 于 该 层 上 下 气 体 组 分 的 差 异 ,哪 种 组 分 比 值 变 化 更 能 说 明 是 否 偏 离 目 的 层 , 这 主要 靠 人 们 对 目 的 层 的 油 、 气 、 水 性 质 及 储 集 层 物 性 的了 解 程 度 。 因 此 利 用 色 谱 气 体 比 值 实 现 水 平 井 钻 井是 地 质 导 向 的 一 个 重 要 组 成 部 分 。215  利 用 定 量 荧 光 录 井 识 别 油 气 层定 量 荧 光 录 井 建 立 在 岩 心 、 岩 屑 和 井 壁 取 心 录井 基 础 之 上 , 最 大 特 点 是 对 油 气 检 测 灵 敏 度 高 , 能 在现 场 快 速 发 现 并 初 步 定 量 评 价 储 层 性 质 , 与 其 它 录井 方 法 相 结 合 , 可 大 大 提 高 油 气 层 的 发 现 率 和 判 识的 准 确 率 。原 油 中 发 光 的 物 质 是 不 饱 和 烃 及 其 衍 生 物 。 各地 层 所 产 生 的 原 油 都 具 有 唯 一 特 征 的 荧 光 光 谱 。 但同 一 种 油 源 的 原 油 , 其 中 的 芳 香 族 化 合 物 的 含 量 是相 对 稳 定 的 , 多 环 芳 烃 与 荧 光 强 度 之 间 存 在 着 一 种线 性 关 系 。表 1  定 量 荧 光 分 析 值 与 不 同 含 油 级 别 荧 光 系 列 对 比原 油 性 质 油 层 油 水 同 层 含 油 水 层12 级 11 级 10 级 9 级 8 级 7 级凝 析 油中 质 油563535623023230816621319155112591306348411112中 质 油 2191 1748 768 149 149 109利 用 荧 光 谱 图 的 特 征 、 最 大 峰 值 及 对 应 的 波 长位 置 、 油 性 指 数 等 主 要 参 数 , 可 以 确 定 储 层 的 原 油 性质 , 可 从 样 品 荧 光 分 析 数 据 初 步 判 别 储 层 样 品 的 含油 气 丰 度 。 一 般 情 况 下 , 油 性 指 数 越 小 , 原 油 性 质 越轻 。 主 波 长 越 短 , 油 质 越 轻 , 从 荧 光 光 谱 上 可 以 反 映出 原 油 的 成 分 、 成 熟 度 及 油 质 轻 重 等 特 征 。 定 量 荧 光分 析 值 直 接 反 应 地 层 的 含 油 井 段 。 定 量 荧 光 分 析 值随 含 油 丰 度 增 加 , 值 相 对 较 高 。3  现 场 应 用 情 况03 内 蒙 古 石 油 化 工                     2008 年 第 12 期      综 合 录 井 水 平 井 地 质 导 向 技 术 在 辽 河 油 田 杜 地 区 进 行 了 现 场 应 用 , 取 得 了 满 意 的 效 果 , 应用 情 况 如 下 :杜 录 井 中 监 测 到 , 不 论 是 从 平 面 图 (图 2) ,还 是 三 维 立 体 图 (图 3) 都 显 示 实 钻 轨 迹 偏 离 设 计 轨迹 , 且 没 有 中 靶 。 但 从 线 沿 井 身 轨 迹 变 化 视 图 ,可 以 看 出 油 气 显 示 好 。 所 以 , 争 得 甲 方 同 意 该 井 没 有进 行 井 身 轨 迹 的 调 整 , 而 是 继 续 钻 进 , 最 后 获 得 高产 。杜 : 气 体 参 数 储 层 评 价 实 时 跟 踪 曲 线 与 斯伦 贝 谢 公 司 井 下 仪 器 测 量 的 地 质 导 向 曲 线 之 间 的 对比 图 。 气 体 参 数 储 层 评 价 实 时 跟 踪 曲 线 显 示 井 深2008 米 时 刻 该 井 钻 遇 油 层 , 这 一 结 论 得 到 随 后 井 下导 向 仪 器 测 量 的 C、 的 证 实 。 该 井 利 用 气 体 参数 储 层 评 价 曲 线 在 2008~ 2018 米 实 时 解 释 为 油 层 ,与 该 井 最 终 解 释 结 论 一 致 。图 4  气 体 参 数 实 时 跟 踪 与 测 井 解 释 结 果 对 比 图综 上 所 述 , 由 于 相 关 因 素 的 影 响 , 单 一 的 录 井 或测 井 解 释 存 在 一 定 误 差 。 及 时 有 效 地 进 行 录 井 和 测井 的 对 比 分 析 , 可 以 提 高 油 气 解 释 的 精 度 和 准 确 性 。普 通 井 不 可 能 都 应 用 进 行 地 质 导 向 , 那 么 在这 种 情 况 下 , 更 离 不 开 综 合 录 井 来 指 导 水 平 井 的 钻进 。4  结 论① 在 辽 河 油 田 的 实 践 运 用 , 证 实 了 利 用 综 合 录井 资 料 来 指 导 水 平 井 钻 进 的 方 法 是 可 行 的 ; 对 水 平井 实 施 地 质 导 向 离 不 开 综 合 录 井 , 最 有 效 的 地 质 导向 方 式 为 综 合 录 井 + ( )。② 目 前 , 水 平 井 钻 井 的 录 井 地 质 导 向 的 应 用 程序 不 够 直 观 , 需 要 开 发 一 套 专 门 针 对 综 合 录 井 地 质导 向 的 应 用 软 件 , 用 于 实 际 井 资 料 的 分 析 处 理 和 预测 , 为 水 平 井 钻 井 提 供 合 理 的 钻 进 方 案 。[参 考 文 献 ][ 1 ]  王 升 永 , 宋 庆 田 , 李 富 强 , 等 . 综 合 录 井 在 水 平井 钻 进 中 的 作 用 . 大 庆 石 油 地 质 与 开 发 23 (3) : 1~ 4.[ 2 ]  李 丰 收 . 最 新 石 油 关 键 技 术 应 用 手 册 , 2007.[ 3 ]  刘 波 , 刘 振 , 王 广 运 , 等 . 大 庆 老 区 水 平 井 地 质设 计 方 法 [J ]. 大 庆 石 油 地 质 与 开 发 , 2003, 22(5) : 46~ 47.[ 4 ]  何 宏 1 气 测 录 井 监 测 评 价 油 气 储 层 技 术 研 究 大 学 博 士 学 位 论 文 , 2003, 14~ 16.[ 5 ]  蒋 林 军 , 常 规 技 术 条 件 下 水 平 井 大 斜 度 井 地 质导 向 技 术 探 讨 . 西 部 探 矿 工 程 , 2005.A in to of of ta l (L h do se a w o rk in Bu t W e as h co st p b w b it is m ak ho le in ir w W D. A W D is m u in o o il w on p s m en th is in a co st m of ho w w a on ru le of th is m In of p of th is m is in ho w In mo st t is b w W D o r w o Ho w W 2008 年 第 12 期               赵 彬 凌 等   综 合 录 井 水 平 井 地 质 导 向 方 法 探 索
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