綜合錄井水平井地質(zhì)導(dǎo)向方法探索

1、綜合錄井水平井地質(zhì)導(dǎo)向方法探索趙彬凌 1,李黔 1,王悅田 2(1.西南石油大學(xué) ,四川成都610500;2.遼河石油勘探局 ,遼寧盤錦摘 要 :LW D 具有有效的地質(zhì)導(dǎo)向作用 ,但是應(yīng)用 LW D 隨鉆測(cè)井技術(shù)有效控制鉆頭在油氣層內(nèi)鉆進(jìn)時(shí) ,常規(guī) LW D 成本較高、存在盲區(qū) ;同時(shí) ,普通油井較少應(yīng)用 LW D 。針對(duì)上述問題 ,本文探索出了一套低成本的應(yīng)用綜合錄井進(jìn)行水平井地質(zhì)導(dǎo)向的方法 ,研究了綜合錄井水平井地質(zhì)導(dǎo)向方法的原理;在遼河油田應(yīng)用實(shí)踐證明 ,對(duì)水平井實(shí)施地質(zhì)導(dǎo)向離不開綜合錄井。最有效的地質(zhì)導(dǎo)向方式為:綜合錄井+MW D( 或 LW D 。關(guān)鍵詞 :綜合錄井 ;水平井 ;地

2、質(zhì)導(dǎo)向 ;隨鉆測(cè)量LW D 具有有效的地質(zhì)導(dǎo)向作用,但是利用 LW D 進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向時(shí) ,成本較高 ,同時(shí)普通油井較少使用 LW D, 本文探索了一套低成本、實(shí)時(shí)的地質(zhì)導(dǎo)向方法。水平井綜合錄井地質(zhì)導(dǎo)向方法的研究 ,對(duì)提高水平井鉆井成功率、降低開發(fā)成本、鉆遇最佳儲(chǔ)層具有重要的指導(dǎo)意義。隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向鉆井是根據(jù)錄井儀或測(cè)井儀提供的井下實(shí)時(shí)地質(zhì)信息和定向數(shù)據(jù) , 辨明所鉆遇的地質(zhì)環(huán)境、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆遇的地下情況 ,引導(dǎo)鉆頭進(jìn)入油層并將井眼軌跡保持在產(chǎn)層中延伸。1 綜合錄井水平井地質(zhì)導(dǎo)向的原理在國(guó)內(nèi) ,充分應(yīng)用綜合錄井資料進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向尚未引起人們足夠重視。LW D 隨鉆測(cè)井技術(shù)在地質(zhì)導(dǎo)向中發(fā)揮了重要作用,但

3、是在實(shí)際鉆井中 ,隨鉆測(cè)井儀器存在測(cè)量盲區(qū) ,儀器無法及時(shí)測(cè)量井底地質(zhì)資料。這種測(cè)量信息滯后現(xiàn)象將影響其導(dǎo)向效果。綜合錄井鉆時(shí)、巖屑、熒光、氣測(cè)錄井等資料的反應(yīng)速度都快于隨鉆測(cè)井資料,能及時(shí)、有效地反映隨鉆儀器測(cè)量盲區(qū)的地層巖性及其含油氣情況,從而判斷鉆頭是否偏離靶區(qū)和在同一油層鉆進(jìn)1 。因此 ,在利用 LW D 進(jìn)行水平井地質(zhì)導(dǎo)向時(shí) ,綜合錄井為 LW D 起到有效的補(bǔ)充作用 ,在常規(guī)井中 ,沒有 LW D 的情況下 ,綜合錄井又是一種快速而有效的地質(zhì)導(dǎo)向工具,故水平井地質(zhì)導(dǎo)向都離不開綜合錄井。2 綜合錄井在地質(zhì)導(dǎo)向中發(fā)揮的作用綜合錄井的地質(zhì)導(dǎo)向功能就是通過設(shè)計(jì)的油藏?cái)?shù)據(jù)信息資料與錄井實(shí)時(shí)錄

4、取的數(shù)據(jù)資料對(duì)比 ,判斷在水平井鉆井中實(shí)鉆井眼軌跡與設(shè)計(jì)軌跡和油氣層段的空間關(guān)系 ,為控制井眼軌跡提供信息 ,確保井眼沿著目的油氣層段穿越 ,提高鉆井成功率 ,降低開發(fā)成本。211 利用巖屑錄井建立地層剖面圖巖屑錄井是了解地層巖性及組合關(guān)系、油氣水顯示和建立地層剖面的重要手段 , 具有成本低、了解地下情況及時(shí)等優(yōu)點(diǎn) ,可獲得大量的地層構(gòu)造、生儲(chǔ)蓋組合關(guān)系、儲(chǔ)油物性及含油氣情況等信息。指導(dǎo)水平井鉆進(jìn)的方法之一是連續(xù)觀察、描述含油巖屑百分含量的變化 ,根據(jù)描述結(jié)果和收集資料及時(shí)繪制地層剖面圖 (如圖 1,結(jié)合井身軌跡和地下地質(zhì)構(gòu)造提出合理導(dǎo)向意見。2.2利用鉆時(shí)錄井解釋地層剖面鉆時(shí)具有較好的實(shí)時(shí)性

5、 ,能及時(shí)反映地下巖石的可鉆性,利用鉆時(shí)曲線可定性判斷巖性 ,解釋地層剖面。但由于其影響因素較多,因此在利用它進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向時(shí),一定要考慮鉆壓、鉆盤轉(zhuǎn)速、單驅(qū)或雙驅(qū)等因素的影響。鉆時(shí)曲線與錄井剖面相結(jié)合(如圖 1,是劃分層位 ,與鄰井作地層對(duì)比 ,修正地質(zhì)預(yù)告 ,卡準(zhǔn)目的層 ,判斷油氣顯示層位 ,準(zhǔn)確鉆井取心位置的重要依據(jù)。213 利用氣測(cè)錄井判斷、區(qū)分目的層利用氣測(cè)含量、定點(diǎn)測(cè)量的鉆井液含氣飽和度、鉆井參數(shù)、鉆井液參數(shù)結(jié)合巖心巖屑等資料 ,即可對(duì)油氣層作出綜合解釋和評(píng)價(jià)2 。氣層。全烴曲線急劇上升 ,顯示時(shí)間大于所鉆儲(chǔ)層時(shí)間 ,甲烷增高 ,乙烷、丙烷微增 ,甲烷相對(duì)含量高 ,可達(dá) 95%100

6、%,乙烷、丙烷含量低 ,一般小于 5%或無。巖屑不含油或僅有熒光顯示 ,鉆井液密度下降 ,粘度上升 ,槽面有氣泡 ,鉆井液體積增大。油層。全烴曲線急劇上升或顯著上升 ,且顯示時(shí)間大于所鉆儲(chǔ)層時(shí)間 ,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷都增922008 年第 12 期內(nèi)蒙古石油化工收稿日期 :2008-02-15作者簡(jiǎn)介 :趙彬凌 (1981,男,四川廣元人 ,碩士研究生 ;現(xiàn)從事油氣井工程方面的研究工作。高 ,甲烷相對(duì)含量一般低于氣層 ,重?zé)N含量高于氣層,巖屑含油 ,且滴水不滲 ,鉆井液密度下降 ,粘度上升,槽面有油花、氣泡。圖 1 水平井錄井綜合解釋模板氣水同層。全烴顯示、烴組分相對(duì)含量、巖屑顯示等與氣層

7、顯示基本相同,但氣測(cè)顯示時(shí)間小于所鉆儲(chǔ)層時(shí)間。油水同層。全烴顯示、烴組分相對(duì)含量、巖屑顯示等與油層顯示基本相同或低于油層顯示 ,顯示時(shí)間小于所鉆儲(chǔ)層時(shí)間。含油水層。全烴顯示、烴組分相對(duì)含量、巖屑顯示等低于油水同層顯示 ,顯示時(shí)間小于所鉆儲(chǔ)集層時(shí)間 ,巖屑錄井一般為含油級(jí)別較低的油砂。水層 (含氣。不含溶解氣和殘余油的水層 ,氣測(cè)曲線上無異常顯示 ,有時(shí)出現(xiàn) H 2 和 CO 2 非烴氣體。含少量溶解氣和殘余油的水層 ,全烴增高 ,烴組分相對(duì)含量高低不等 ,有時(shí) H 2 增高 ,巖屑不含油。 214 利用烴氣濕度比值法劃分區(qū)帶濕度比 :W h =(C 2+C 3+C 4+C 5(C 1+C 2+

8、C 3+C 4+C 5 100%(1 平衡比 :B h =(C 1+C 2(C 3+C 4+C 5(2 特征比 :Ch =(C 4+C 5 C 3(3 不同儲(chǔ)集層 ,其氣測(cè)值全量曲線和 W h 、B h 、 Ch 三個(gè)比值的曲線各不相同 , 在目的儲(chǔ)集層內(nèi)鉆進(jìn)時(shí) ,其曲線和數(shù)據(jù)值基本保持不變 ;一旦偏離目的層 ,其曲線和數(shù)據(jù)值就會(huì)改變 ,利用這個(gè)特征進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。W h 、 B h 和 Ch 、是通過準(zhǔn)確判斷儲(chǔ)集層流體變化和油氣水界面來對(duì)鉆井進(jìn)行導(dǎo)向的 ,這種技術(shù)是按照流體類型來確定界面 ,而不是隨鉆測(cè)井所用的通過伽馬測(cè)井確定巖性界面。地質(zhì)導(dǎo)向主要是基于 W h 和 B h 曲線的關(guān)系 ,來確

9、定油氣界面 (W h 和 B h 交叉和油水界面 (W h 和 B h 分離。至于用哪種組分比值引導(dǎo)鉆進(jìn) ,取決于該層上下氣體組分的差異 ,哪種組分比值變化更能說明是否偏離目的層 ,這主要靠人們對(duì)目的層的油、氣、水性質(zhì)及儲(chǔ)集層物性的了解程度。因此利用色譜氣體比值實(shí)現(xiàn)水平井鉆井是地質(zhì)導(dǎo)向的一個(gè)重要組成部分。 215 利用定量熒光錄井識(shí)別油氣層定量熒光錄井建立在巖心、巖屑和井壁取心錄井基礎(chǔ)之上 ,最大特點(diǎn)是對(duì)油氣檢測(cè)靈敏度高 ,能在現(xiàn)場(chǎng)快速發(fā)現(xiàn)并初步定量評(píng)價(jià)儲(chǔ)層性質(zhì) ,與其它錄井方法相結(jié)合 , 可大大提高油氣層的發(fā)現(xiàn)率和判識(shí)的準(zhǔn)確率。原油中發(fā)光的物質(zhì)是不飽和烴及其衍生物。各地層所產(chǎn)生的原油都具有唯

10、一特征的熒光光譜。但同一種油源的原油 ,其中的芳香族化合物的含量是相對(duì)穩(wěn)定的 ,多環(huán)芳烴與熒光強(qiáng)度之間存在著一種線性關(guān)系。表 1 定量熒光分析值與不同含油級(jí)別熒光系列對(duì)比原油性質(zhì)油層油水同層含油水層 12 級(jí) 11 級(jí) 10 級(jí) 9 級(jí)8 級(jí) 7 級(jí)凝析油中質(zhì)油 563535623023230816621319155112591306348411112中質(zhì)油21911748768149149109利用熒光譜圖的特征、最大峰值及對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)位置、油性指數(shù)等主要參數(shù) , 可以確定儲(chǔ)層的原油性質(zhì) ,可從樣品熒光分析數(shù)據(jù)初步判別儲(chǔ)層樣品的含油氣豐度。一般情況下 ,油性指數(shù)越小 ,原油性質(zhì)越輕。主波長(zhǎng)越短

11、 ,油質(zhì)越輕 ,從熒光光譜上可以反映出原油的成分、成熟度及油質(zhì)輕重等特征。定量熒光分析值直接反應(yīng)地層的含油井段。定量熒光分析值隨含油豐度增加 ,值相對(duì)較高。 3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況3 內(nèi)蒙古石油化工2008 年第 12 期綜合錄井水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在遼河油田杜取得了滿意的效果 ,應(yīng)用情況如下 :X 1 井地區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,杜 X 1 井錄井中監(jiān)測(cè)到 ,不論是從平面圖 (圖 2,還是三維立體圖 (圖 3 都顯示實(shí)鉆軌跡偏離設(shè)計(jì)軌跡 ,且沒有中靶。但從 C 3 曲線沿井身軌跡變化視圖 ,可以看出油氣顯示好。所以 ,爭(zhēng)得甲方同意該井沒有進(jìn)行井身軌跡的調(diào)整 ,而是繼續(xù)鉆進(jìn) ,最后獲得高產(chǎn)。杜 X 2 井:

12、氣體參數(shù)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)跟蹤曲線與斯倫貝謝公司井下儀器測(cè)量的地質(zhì)導(dǎo)向曲線之間的對(duì)比圖。氣體參數(shù)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)跟蹤曲線顯示井深 2008 米時(shí)刻該井鉆遇油層 ,這一結(jié)論得到隨后井下導(dǎo)向儀器測(cè)量的 、曲線的證實(shí)。該井利用氣體參數(shù)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)曲線在 20082018米實(shí)時(shí)解釋為油層 ,與該井最終解釋結(jié)論一致。圖 4氣體參數(shù)實(shí)時(shí)跟蹤與測(cè)井解釋結(jié)果對(duì)比圖綜上所述 ,由于相關(guān)因素的影響 ,單一的錄井或測(cè)井解釋存在一定誤差。及時(shí)有效地進(jìn)行錄井和測(cè)井的對(duì)比分析 ,可以提高油氣解釋的精度和準(zhǔn)確性。普通井不可能都應(yīng)用 LW D 進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向 ,那么在這種情況下 ,更離不開綜合錄井來指導(dǎo)水平井的鉆進(jìn)。 4 結(jié)論在遼河油田的實(shí)

13、踐運(yùn)用 ,證實(shí)了利用綜合錄井資料來指導(dǎo)水平井鉆進(jìn)的方法是可行的 ;對(duì)水平井實(shí)施地質(zhì)導(dǎo)向離不開綜合錄井 ,最有效的地質(zhì)導(dǎo)向方式為綜合錄井 +MW D (LW D 。目前 ,水平井鉆井的錄井地質(zhì)導(dǎo)向的應(yīng)用程序不夠直觀 ,需要開發(fā)一套專門針對(duì)綜合錄井地質(zhì)導(dǎo)向的應(yīng)用軟件 ,用于實(shí)際井資料的分析處理和預(yù)測(cè) ,為水平井鉆井提供合理的鉆進(jìn)方案。參考文獻(xiàn) 1 王升永 ,宋慶田 ,李富強(qiáng) ,等.綜合錄井在水平井鉆進(jìn)中的作用 .大慶石油地質(zhì)與開發(fā) .2004;23(3:14.2李豐收 .最新石油關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用手冊(cè) ,2007.3 劉波 ,劉振 ,王廣運(yùn) ,等.大慶老區(qū)水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)方法 J .大慶石油地質(zhì)與開發(fā) ,

14、2003,22(5:4647.4何宏 1 氣測(cè)錄井監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)油氣儲(chǔ)層技術(shù)研究.天津大學(xué)博士學(xué)位論文 ,2003,1416.5蔣林軍 ,常規(guī)技術(shù)條件下水平井大斜度井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)探討 .西部探礦工程 ,2005.A probe i n to geosteer i ng of com pound logg i ng of hor izon ta l wellsAbstract :LW D (L ogging W h ile D rilling do se a very good w o rk in geosteering .B u t conven ti onal LW D has som e sho

15、 rtcom ings (such as h igh co st p riceand b lind area w hen drill b it is m ak ing ho le in hydrocar 2bon reservo ir w ith LWD .A nd LW D is m erely u sed in o rdinary o il w ells .B ased on the p rob lem s m en ti oned above ,th is article in troduces a low co st m ethod of ho rizon tal w ells geo steering w ith com pound logging and has a research on the ru le of th is m ethod .In view of the p ractice of th is m ethod in L iaohe O il F ield ,com 2pound logging is essen