地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在水平井鉆探中的應(yīng)用研究2006420

1、PAGE PAGE 58地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在水平井鉆探中的應(yīng)用研究一、前言（一）項(xiàng)目的意義與來(lái)源水平井是大幅度提高采收率、加快資金回收、降低油田開(kāi)發(fā)綜合成本的有效途徑。它被國(guó)內(nèi)外油田廣泛應(yīng)用到多種類(lèi)型油氣藏的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中，取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。隨著地震資料品質(zhì)的提高和油藏精細(xì)描述工作的深入，冀東油田于2002年開(kāi)始大力推廣應(yīng)用水平井技術(shù)，水平井的數(shù)量快速增長(zhǎng)。油田首先在柳贊油田柳102區(qū)塊第三系邊底水油藏成功實(shí)施了不同目的層的水平井5口；隨后，相繼開(kāi)展了高104-5、高63、廟101等區(qū)塊淺層油藏水平井開(kāi)發(fā)，同時(shí)還在高78、高5等區(qū)塊實(shí)施了穿層大斜度水平井、高29區(qū)塊多油層分支水平井、高含水區(qū)小井眼開(kāi)窗

2、側(cè)鉆水平井作業(yè)。已實(shí)施的水平井在提高單井產(chǎn)量、提高油藏采收率和降低成本方面均取得了較好的效果，為近幾年油田產(chǎn)能建設(shè)、較大幅度提高區(qū)塊原油產(chǎn)量打下了基礎(chǔ)，使油田開(kāi)發(fā)工作取得了重要進(jìn)展?？梢哉J(rèn)為，水平井技術(shù)是復(fù)雜斷塊油田提高采收率、提高產(chǎn)量，最終提高勘探開(kāi)發(fā)整體效益的最有效途徑之一。地質(zhì)、工程設(shè)計(jì)完成后，在水平井施工中，地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)必不可少，是指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)定向施工，及時(shí)引導(dǎo)鉆頭走向、最大限度地鉆遇油層的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響水平井成功實(shí)施。冀東油田自2001年在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中實(shí)施水平井技術(shù)以來(lái)，截止到2005年12月31日，已鉆各類(lèi)水平井111口。地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)通過(guò)這些大量的實(shí)踐和研究，逐步發(fā)展為成熟的技術(shù)，形

3、成了一套適合油田地質(zhì)特點(diǎn)的導(dǎo)向技術(shù)。為了進(jìn)一步推廣地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，系統(tǒng)總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，為今后不同井況、不同地層水平井施工提供最優(yōu)方案，2004年冀東油田設(shè)立了地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在水平井鉆探中的應(yīng)用研究應(yīng)用性科研項(xiàng)目，由勘探開(kāi)發(fā)工程監(jiān)督中心承擔(dān)，研究時(shí)間為二年（2004年1月-2005年12月），課題編號(hào)2003-8-3。（二）立項(xiàng)目的及主要研究?jī)?nèi)容1、立項(xiàng)目的該項(xiàng)目立項(xiàng)目的是通過(guò)對(duì)完鉆水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行總結(jié)分析，尤其是對(duì)鉆探失敗的水平井進(jìn)行原因分析，結(jié)合實(shí)際工作中遇到的困難，尋求解決方案，建立切實(shí)可行的地質(zhì)導(dǎo)向思路。在此基礎(chǔ)上，歸納出不同區(qū)塊、不同層位水平井地質(zhì)導(dǎo)向方法的特點(diǎn)，優(yōu)選合理的地

4、質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)方法，提高地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在油田廣泛應(yīng)用效果，使該項(xiàng)技術(shù)更好的指導(dǎo)水平井鉆探，盡可能把井眼軌跡控制在油層的較高部位，為油田上產(chǎn)服務(wù)。2、主要研究?jī)?nèi)容（1） “油層著陸點(diǎn)”的研究選擇合適的靶前距利用地層對(duì)比法指導(dǎo)水平井著陸（2）LWD曲線(xiàn)響應(yīng)特征研究著陸前LWD電阻率曲線(xiàn)對(duì)鉆頭位置的預(yù)判著陸前后LWD曲線(xiàn)特征分析利用LWD曲線(xiàn)判斷鉆頭出層部位引導(dǎo)鉆頭二次著陸（3）氣測(cè)顯示響應(yīng)特征不同區(qū)塊油層的全烴響應(yīng)值分析著陸前后氣體組分顯示特點(diǎn)分析利用水平段全烴及組分變化判斷鉆頭在油層中的相對(duì)部位（4）地質(zhì)導(dǎo)向過(guò)程中的難點(diǎn)與對(duì)策研究（5）地質(zhì)導(dǎo)向方法優(yōu)選（三）技術(shù)難點(diǎn)和主要研究思路1、技術(shù)難點(diǎn)（1）LW

5、D曲線(xiàn)分析技術(shù)。如何利用LWD三條曲線(xiàn)，分析鉆頭相對(duì)位置，實(shí)施導(dǎo)向是本項(xiàng)工作的一個(gè)技術(shù)難題。（2）常規(guī)錄井技術(shù)。針對(duì)水平井巖屑細(xì)碎、鉆井液混入原油的實(shí)際，如何利用常規(guī)錄井手段識(shí)別巖性和油層是又一技術(shù)難題。（3）二次著陸。探索鉆頭出層后盡快達(dá)到二次著陸的有效方法和途徑，同時(shí)要考慮到二次著陸后，后續(xù)下套管、固井、射孔、采油等施工的難度。2、主要研究思路調(diào)研國(guó)內(nèi)各油田水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)應(yīng)用情況，并根據(jù)冀東油田水平井的施工狀況和過(guò)程，分析冀東油田不同層位水平井地質(zhì)特征、軌跡特點(diǎn)、地質(zhì)導(dǎo)向措施及效果，利用隨鉆錄井資料，研究地質(zhì)信息在LWD資料上的響應(yīng)特征，分析對(duì)比鄰井資料，優(yōu)選地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)方法，并進(jìn)行推

6、廣應(yīng)用，更好地實(shí)現(xiàn)水平井地質(zhì)目的。具體研究路線(xiàn)是：（1）利用已鉆水平井成果，初步摸索規(guī)律；（2）開(kāi)展大規(guī)模調(diào)研工作，學(xué)習(xí)好的做法和思路；（3）開(kāi)展室內(nèi)研究；（4）與研究同步實(shí)施單井試驗(yàn)；（5）總結(jié)、提高、推廣；（6）技術(shù)成型，完成科研報(bào)告。（四）完成的主要工作量該項(xiàng)研究在統(tǒng)計(jì)分析歷年來(lái)所鉆水平井資料的基礎(chǔ)上，按區(qū)塊、地質(zhì)導(dǎo)向方法等進(jìn)行分類(lèi)研究，總結(jié)出冀東油田水平井地質(zhì)導(dǎo)向方法的適應(yīng)性，編制完成了地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在水平井鉆探中的應(yīng)用研究科研報(bào)告，全面完成了項(xiàng)目要求的各項(xiàng)研究?jī)?nèi)容。該項(xiàng)目研究將對(duì)以后進(jìn)一步推廣應(yīng)用水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，提高水平井鉆探成功率方面發(fā)揮重要作用。1、根據(jù)油田先期在柳南實(shí)施的五口

7、水平井的實(shí)鉆資料，總結(jié)油層著陸時(shí)LWD曲線(xiàn)、氣測(cè)顯示、以及巖屑顯示特點(diǎn)，初步摸索水平井的油層在各種地質(zhì)信息上的響應(yīng)規(guī)律；2、收集了油田水平井主要開(kāi)發(fā)區(qū)塊的地質(zhì)、測(cè)井及試油資料，了解各區(qū)塊油氣類(lèi)型和油質(zhì)特點(diǎn)；3、先后到勝利油田、大港油田等水平井技術(shù)開(kāi)展較早的油田進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)調(diào)研工作，獲取了許多寶貴的間接經(jīng)驗(yàn)；4、根據(jù)調(diào)研成果和冀東油田地質(zhì)特點(diǎn)展開(kāi)室內(nèi)研究：根據(jù)構(gòu)造形態(tài)重新設(shè)計(jì)水平井著陸點(diǎn)水平位移和入窗井斜角；根據(jù)LWD深淺電阻率曲線(xiàn)測(cè)深的差別研究電阻率曲線(xiàn)特征和鉆頭相對(duì)于油層位置的相互聯(lián)系；對(duì)著陸后如何利用和分析LWD曲線(xiàn)，進(jìn)而控制井眼軌跡進(jìn)行了研究；研究了混油前提下氣測(cè)識(shí)別油層方法，分析氣

8、體比值法；地質(zhì)導(dǎo)向存在的實(shí)際困難和相應(yīng)對(duì)策。5、在高104-5、高63、廟101等區(qū)塊，先后實(shí)施了各種不同的導(dǎo)向方法，與本項(xiàng)研究同步，對(duì)正鉆水平井進(jìn)行了導(dǎo)向，效果明顯。6、針對(duì)單井所處區(qū)塊地質(zhì)特點(diǎn)，將研究成果推廣應(yīng)用到冀東油區(qū)的每口水平井。在水平井鉆探中，研究人員深入現(xiàn)場(chǎng)，指導(dǎo)施工發(fā)現(xiàn)新情況，解決新問(wèn)題。在推廣應(yīng)用中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，深入探索，完善理論研究，最后比較系統(tǒng)和全面地提出了適合冀東油田的水平井導(dǎo)向技術(shù)及方法。7、以如何更好的完成水平井地質(zhì)導(dǎo)向任務(wù)為主線(xiàn)，形成了地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在水平井鉆探中的應(yīng)用研究科研報(bào)告。二、水平井概述和冀東油田地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)應(yīng)用概況（一）水平井概述水平井是指鉆入儲(chǔ)集層部

9、分的井眼軌跡呈近水平狀態(tài)的井。與常規(guī)生產(chǎn)井相比，它的優(yōu)勢(shì)在于有效地增加油氣層的泄露面積，提高油氣采收率，提高單井產(chǎn)量，并且可以解決以下難題：1、解決高稠油、超稠油的開(kāi)發(fā)問(wèn)題；2、解決地層致密和低滲透層采油產(chǎn)量低的問(wèn)題；3、有效的開(kāi)發(fā)斷層遮擋剩余油藏及構(gòu)造高點(diǎn)油氣富集區(qū)。 （二）國(guó)內(nèi)外各油田水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的發(fā)展水平井最早出現(xiàn)于美國(guó)二十世紀(jì)2030年代，4070年代美國(guó)、前蘇聯(lián)等國(guó)實(shí)施了一批水平試驗(yàn)井。80年代，隨著新技術(shù)發(fā)展，加上一些特殊油藏用直井的方法已無(wú)法開(kāi)發(fā)，或經(jīng)濟(jì)效益很低等原因，使得水平井技術(shù)又得到了進(jìn)一步發(fā)展。美國(guó)、加拿大、法國(guó)等國(guó)開(kāi)展了利用水平井技術(shù)開(kāi)發(fā)油氣藏的研究，在水平井油藏

10、工程、鉆井、完井、測(cè)井、射孔、增產(chǎn)措施、井下工具以及井下作業(yè)等方面均有重大突破。尤其是80年代中期因油價(jià)較低水平井技術(shù)得到迅速發(fā)展，水平井開(kāi)采技術(shù)逐步配套。90年代開(kāi)始大規(guī)模推廣應(yīng)用，已作為成熟的常規(guī)技術(shù)應(yīng)用于幾乎所有類(lèi)型的油藏。水平井鉆井成本已降至直井的1.52倍，甚至有的水平井成本只是直井的1.2倍 ，產(chǎn)量是直井的48倍。我國(guó)在二十世紀(jì)60年代開(kāi)始初步應(yīng)用大斜度井和水平井技術(shù)，1965年在四川磨溪鉆成第一口水平井磨3井，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，未取得應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。“八五”期間，我國(guó)將水平井技術(shù)列為重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)，相繼在勝利、新疆、遼河等油田開(kāi)展攻關(guān)，率先進(jìn)行了水平井的研究和實(shí)踐，二十世紀(jì)90

11、年代中后期，該項(xiàng)技術(shù)開(kāi)始得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。Anadrill公司1992年首次提出地質(zhì)導(dǎo)向概念并于1993年研制出了第一套地質(zhì)導(dǎo)向工具。此后Halliburton,Baker Hughes INTEQ和挪威國(guó)家石油公司（Statoil）也相繼研制出了他們各自的地質(zhì)導(dǎo)向工具。目前，Anadrill公司的地質(zhì)導(dǎo)向工具已經(jīng)在鉆井中得到廣泛應(yīng)用。到1996年底，僅在歐洲和非洲就有13家公司應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)在6個(gè)國(guó)家鉆井近50口，總進(jìn)尺超過(guò)32000米，并取得了良好的效果。Halliburton公司在1995年研制出了取名叫PZST(Pay Zone Steering)的地質(zhì)導(dǎo)向工具，將它直接裝在泥漿

12、馬達(dá)和鉆頭之間，可提供伽馬射線(xiàn)、井斜和電阻率數(shù)據(jù)。該工具已于1996年起納入工業(yè)應(yīng)用。挪威國(guó)家石油公司（Statoil）在1995年研制出了應(yīng)用聲波反射原理探測(cè)井眼軌跡與地層流體界面和地層界面的相對(duì)位置的地質(zhì)導(dǎo)向工具，并取名POSLOG工具。導(dǎo)向鉆井技術(shù)在國(guó)外近年來(lái)也已經(jīng)取得長(zhǎng)足的發(fā)展。八十年代，導(dǎo)向螺桿鉆具（彎外殼馬達(dá)）替代了直螺桿鉆具和彎接頭。導(dǎo)向螺桿鉆具和無(wú)線(xiàn)隨鉆測(cè)斜系統(tǒng)兩項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用，成功的實(shí)現(xiàn)了水平井鉆井的幾何導(dǎo)向。在國(guó)內(nèi)隨著各油田對(duì)油氣資源勘探開(kāi)發(fā)綜合效益的日益重視和鉆井工藝技術(shù)的不斷提高，利用水平井開(kāi)發(fā)油氣藏的規(guī)模不斷擴(kuò)大，水平井技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展。水平井的鉆井技術(shù)為這些油田在油

13、區(qū)含水不斷增高和產(chǎn)油量逐步下降的嚴(yán)峻形勢(shì)下，找到了一條增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的有效之路。（三）冀東油田水平井鉆探現(xiàn)狀冀東油田是一個(gè)復(fù)雜的斷塊油田，儲(chǔ)層變化大、相變快，非均質(zhì)性嚴(yán)重，油藏類(lèi)型主要是以背斜構(gòu)造為背景的層狀斷塊油藏，單個(gè)油藏規(guī)模小，儲(chǔ)層橫向變化大。隨著冀東油區(qū)地震資料品質(zhì)的提高和油藏精細(xì)描述的開(kāi)展，為水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)了契機(jī)。二次三維高精度地震采集和高分辨率目標(biāo)處理，地震資料品質(zhì)的提高，使我們能夠精細(xì)刻畫(huà)單個(gè)油層的微構(gòu)造形態(tài)和油砂體平面展布，對(duì)油層有了準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用有了基礎(chǔ)。雖然冀東油田水平井技術(shù)起步較晚，但發(fā)展速度很快，2002年至2005年12月31日，先后在柳南、高

14、尚堡、老爺廟等地區(qū)實(shí)施了111口不同目的層的水平井，表1為截止到2005年底冀東油區(qū)水平井鉆探統(tǒng)計(jì)狀況。按區(qū)塊分，冀東油田的水平井主要集中在高尚堡淺層，共計(jì)72口，占水平井總數(shù)的65%，其次是老爺廟淺層水平井，共19口，占水平井總數(shù)的17%。按鉆井類(lèi)型分，主要為淺層水平井，共計(jì)102口，占水平井總數(shù)的92%，深層水平井及斜穿油層組的水平井共9口，占水平井總數(shù)的8%。水平井累計(jì)鉆遇油層由于種種原因，2004年所鉆水平井共有14口井填眼側(cè)鉆，2005年有1口井填眼側(cè)鉆。詳細(xì)情況見(jiàn)表2。 表1 2002年-2005年冀東油田水平井鉆遇油層長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)表序號(hào)井號(hào)累計(jì)油層長(zhǎng)度(m)序號(hào)井號(hào)累計(jì)油層長(zhǎng)度(m)

15、序號(hào)井號(hào)累計(jì)油層長(zhǎng)度(m)1高104-5側(cè)平115538高104-5平2422475高5-平41032高104-5側(cè)平37139高104-5平2515076高78-平11603高104-5側(cè)平411340高104-5平2618077高78-平10804高104-5側(cè)平515241高104-5平2721178高78-平152305高104-5側(cè)平715542高104-5平2817179高78-平201256高104-5側(cè)平88643高104-5平2912080柳102-平12647高104-5側(cè)平913844高104-5平3022881柳102-平23158高104-5側(cè)平1012045高104

16、-5平3115082柳102-平33339高104-5側(cè)平1111846高104-5平327083柳102-平425010高104-5側(cè)平1212047高104-5平338584柳102-平529011高104-5側(cè)平1313048高104-5平3412085廟101-平117512高104-5側(cè)平1516949高104-5平3517086廟101-平217713高104-5側(cè)平1714050高104-5平3618587廟101-平314014高104-5側(cè)平1818051高29-平125488廟101-平422815高104-5平112052高29-平27489廟101-平530316高10

17、4-5平220253高29-支平1110+6290廟101-平629017高104-5平329254高63-平120091廟101-平717118高104-5平413055高63-平218392廟101-平821019高104-5平523456高63-平316693廟101-平913020高104-5平627657高63-平415094廟101-平1016521高104-5平726858高63-平512795廟101-平1123022高104-5平810359高63-平612596廟101-平1226523高104-5平915760高63-平77097廟190-平114724高104-5平10

18、29061高63-平813898廟190-平210025高104-5平1121862高63-平917799廟28-平17026高104-5平1216363高63-平10293100廟28-平219627高104-5平1328264高63-平11235101廟28-平318028高104-5平1418465高160-平1220102廟36-平118829高104-5平1532066高160-平2130103廟36-平210530高104-5平1618367高160-平3227104南38-平110031高104-5平1710068高160-平4108105南38-平23732高104-5平182

19、1669高36-平1321106南36側(cè)平124433高104-5平1922270高36-平3180107南70-平113534高104-5平2024371高36-平4182108唐2-平114235高104-5平2118172高59-平2120109柳北-平315036高104-5平2215273高59-平497110柳北-平57037高104-5平2321674高5-平2167111柳北-平697累計(jì)油層長(zhǎng)度19202米表2 冀東油田水平井填井匯總表井 號(hào)填 井 原 因填井后措施G104-5P17油層薄，幾近尖滅調(diào)整入射角，“軟著陸”G104-5P14油層不連通側(cè)鉆后，仍不連通，鉆過(guò)泥巖透

20、鏡體后，重新鉆遇目的層M190-P2目的段無(wú)油層調(diào)整設(shè)計(jì)，小角度斜穿目的層G5-P4目的段無(wú)油層調(diào)整井斜，增加靶點(diǎn)，按實(shí)鉆參數(shù)控制井身軌跡G29-ZP1-1A靶點(diǎn)前油層尖滅A靶點(diǎn)設(shè)在實(shí)鉆井附近。直接按A靶點(diǎn)設(shè)計(jì)井深鉆進(jìn)LB-P5水平段少，沒(méi)達(dá)到要求目的層變化太大，側(cè)鉆后，效果更差G104-5P9目的層上部砂巖透鏡體調(diào)整軌跡，穿過(guò)這個(gè)油層透鏡體G63-P5井身軌跡偏上，泥質(zhì)含量高井身軌跡下移，讓過(guò)過(guò)渡巖性G29-P1斷層變化兩次因找不到油層填井后，重新設(shè)計(jì)A靶點(diǎn)，著陸G104-5P1斷層變化修改設(shè)計(jì)，改變井身軌跡G63-P9劃出新眼執(zhí)行原設(shè)計(jì)G160-P4劃出新眼執(zhí)行原設(shè)計(jì)G29-P2測(cè)井掉放射

21、源執(zhí)行補(bǔ)充設(shè)計(jì)，側(cè)鉆后井身軌跡控制效果差M101-P4導(dǎo)眼按設(shè)計(jì)執(zhí)行G104-5P33斷層影響修改設(shè)計(jì)，改變井身軌跡截止到2005年底，冀東油區(qū)共鉆水平井111口，水平井?dāng)?shù)量空前。同時(shí)，采用多種開(kāi)發(fā)方式：?jiǎn)斡蛯铀骄㈤_(kāi)窗側(cè)鉆水平井、多分支水平井和以油層組為目的層的大斜度井。已實(shí)施的水平井均取得了較好的效果，在提高單井產(chǎn)量、提高油藏采收率和降低成本方面起到了極其重要的作用，為近幾年產(chǎn)能建設(shè)、較大幅度提高區(qū)塊原油產(chǎn)量打下了基礎(chǔ)，使油田開(kāi)發(fā)工作取得了重要進(jìn)展。可以說(shuō)，水平井技術(shù)是復(fù)雜斷塊油田提高開(kāi)發(fā)水平，提高采收率，提高產(chǎn)量，最終提高勘探開(kāi)發(fā)整體效益的最有效途徑之一。由于冀東油區(qū)儲(chǔ)層橫向和縱向嚴(yán)重

22、的非均質(zhì)性，給油藏正確描述帶來(lái)困難，也給水平井施工增加了許多難度，使得個(gè)別井中靶困難。水平井是完成油田產(chǎn)能建設(shè)的重要途徑。水平井鉆探成功與否，地質(zhì)導(dǎo)向作用非常關(guān)鍵，地質(zhì)導(dǎo)向水平直接影響著后期開(kāi)發(fā)效果。加上冀東油田水平井鉆探不采用先打?qū)а墼偈┕さ墓ば颍侵苯鱼@開(kāi)油層頂后著陸，因此，地質(zhì)導(dǎo)向工作顯得尤為重要。研究這一課題是十分必要的。三、冀東油田實(shí)施水平井主要區(qū)塊的地質(zhì)特點(diǎn)冀東油田的水平井主要部署在高104-5、高63、廟101等區(qū)塊（表3）。 表3 冀東油田水平井區(qū)塊、層位分布統(tǒng)計(jì)表區(qū)塊層位井 號(hào)高104-5Ng6高104-5平20，高104-5平21，高104-5平22，高104-5平34，

23、高104-5平35，高104-5平36Ng8高104-5平9，高104-5平10，高104-5平11，高104-5平12，高104-5平13，高104-5平14，高104-5平14，高104-5平15，高104-5平23，高104-5平24，高104-5平25，高104-5平26，高104-5平27，高104-5平28，高104-5平29Ng10高104-5平16，高104-5平19Ng11高104-5平30，高104-5平31，高104-5平32，高104-5平33Ng12高104-5側(cè)平1，高104-5側(cè)平3，高104-5側(cè)平4，高104-5側(cè)平5，高104-5側(cè)平7，高104-5側(cè)平8，

24、高104-5側(cè)平9，高104-5側(cè)平10，高104-5側(cè)平11，高104-5側(cè)平12，高104-5側(cè)平13，高104-5側(cè)平15，高104-5側(cè)平17，高104-5側(cè)平18Ng132高104-5平1，高104-5平2，高104-5平4，高104-5平5，高104-5平6，高104-5平7，高104-5平18高29Nm2高160-平1Nm1高160-平2Nm6高160-平3NgI2高160-平4Ng2高29-平1，高29-平2Nm6/ NgI2高29-支平1高36Nm4高36-平1Nm6高36-平3，高36-平4高59Ed1高59-平2Ng2高59-平4高63Nm6高63-平1Nm7高63-平2

25、，高63-平8Nm9高63-平3,高63-平10,高63-平11Nm11高63-平4,高63-平9Nm12高63-平5 Nm3高63-平6NgI1高63-平7高78Ed36高78-平1Ed3高78-平10,高78-平15Ed3高78-平20 續(xù)表3 冀東油田水平井區(qū)塊、層位分布統(tǒng)計(jì)表區(qū)塊層位井號(hào)高5ES338高5-平2Ng高5-平4柳102Nm12柳102-平5Ng1柳102-平4Ng4柳102-平1,柳102-平2,柳102-平3廟101Nm6廟101-平5Nm1廟101-平6Nm6廟101-平12NgI1廟101-平7NgI5+6廟101-平1Ng2廟101-平8Ng3廟101-平2,廟1

26、01-平3,廟101-平4,廟101-平10,廟101-平11Ng5廟101-平9廟190X1NgI廟190-平1NgI廟190-平2廟28NgI4廟28-平1廟28-平2廟28-平3廟36Nm5廟36平1Nm6廟36平2南36Ng南36-側(cè)平1南38Ng1南38-平1，南38-平2南70X1Ng南70-平1唐2X1J唐2-平1柳北ES33柳北-平3ES3324柳北-平5ES3324柳北-平6（一）高104-5區(qū)塊 1、區(qū)塊構(gòu)造、圈閉基本特征該區(qū)塊位于南堡凹陷高尚堡構(gòu)造北部，高柳斷層的上升盤(pán)，為一寬緩的斷鼻狀構(gòu)造，構(gòu)造形態(tài)比較完整，構(gòu)造發(fā)育具有繼承性，主要有高柳斷層及其派生的小斷層。該區(qū)地層總

27、體上北傾，傾角約2-3，構(gòu)造長(zhǎng)軸方向?yàn)榻麼W-SE向。閉合高度80米，圈閉面積約10km2。含油層系為館陶組6-14號(hào)小層。其中Ng6、Ng8、 Ng10、油藏為一套辮狀河沉積地層，砂體分布面積大，單層砂體厚度變化小。Ng6 、Ng10單層平均厚度大于5米，Ng8單層平均厚度大于10米。Ng6油藏構(gòu)造東部高點(diǎn)位于高115-6井、高213井附近，高點(diǎn)埋深-1723米（海拔），閉合高度約9米。Ng6油藏構(gòu)造西部高點(diǎn)位于高7-1井附近，高點(diǎn)埋深-1694米（海拔），閉合高度約18米。Ng8油藏構(gòu)造高點(diǎn)位于高208-4井附近，高點(diǎn)埋深-1746米（海拔），閉合高度約80米。Ng10油藏構(gòu)造高點(diǎn)位于高2

28、08-4井附近，高點(diǎn)埋深-1788米（海拔），閉合高度約80米。Ng12油藏構(gòu)造高點(diǎn)位于高208-4井附近，高點(diǎn)埋深-1832米（海拔），閉合高度約70米。Ng132油藏構(gòu)造西部高點(diǎn)位于高208-4井附近，高點(diǎn)埋深-1842米（海拔）；東部高點(diǎn)位于高新109-8井附近，高點(diǎn)埋深-1860米（海拔），閉合高度約80米。2、標(biāo)準(zhǔn)層Ng油組頂部玄武巖，厚約5-20米，為灰黑色玄武巖或玄武質(zhì)泥巖。電阻率值異常高，自然伽馬極低，自然電位接近基線(xiàn)，聲波曲線(xiàn)呈現(xiàn)傳播速度快的特征，是劃分Ng組、油組的標(biāo)志。Ng油組下部呈復(fù)合旋回，頂部為含礫砂巖，與下部較純的泥巖段構(gòu)成典型的反旋回，此特征區(qū)別于其它層位，是劃分

29、Ng、油組的標(biāo)志。Ng油組由3-4個(gè)灰、灰白色不均質(zhì)含礫塊狀砂巖組成。電阻率曲線(xiàn)表現(xiàn)為多級(jí)齒狀化，自然電位幅度偏差較大，間夾紫紅色、灰白色、灰綠色泥巖條帶。油組底界為厚層塊狀砂巖，是劃分Ng、油組的標(biāo)志。明化鎮(zhèn)下段底部低阻泥巖段，含淺灰色砂質(zhì)條帶，厚約100米的棕紅色較純泥巖段，是劃分明下段和館陶組的標(biāo)志。明化鎮(zhèn)下段油組底部泥巖段，厚約30-80米的紫紅色泥巖，多夾砂質(zhì)、粉砂質(zhì)條帶，在東南部略有變化，是劃分明下段、油組的標(biāo)志。明化鎮(zhèn)下段油組底部泥巖段，厚50-150米的較純泥巖段，在整個(gè)高尚堡南部分布均勻穩(wěn)定，全區(qū)范圍可追蹤對(duì)比，是劃分明化鎮(zhèn)下段、油組的標(biāo)志。（二）高63區(qū)塊1、區(qū)塊構(gòu)造特征高

30、63區(qū)塊位于高南淺層構(gòu)造的南部，東南接柳贊油田，西部為高29區(qū)塊。該區(qū)塊被高南1號(hào)斷層和一條南傾正斷層分割為三個(gè)較大的斷塊，自北向南依次是高63-1斷塊、高63斷塊和南部的高63南斷塊。其中高63-1斷塊為一反向屋脊斷塊，斷塊中部地層北傾，東段地層傾向?yàn)楸睎|向，西段地層為北西向，傾角4-8。高63-1斷塊主力油層Nm7小層構(gòu)造高點(diǎn)位于該斷塊的南側(cè)高63-12井附近，高點(diǎn)埋深為-1722米（海拔），構(gòu)造幅度約50米。2、油水關(guān)系及油藏類(lèi)型高63區(qū)塊油層分布主要受構(gòu)造控制，高部位是油、低部位為水。Nm7油藏是受構(gòu)造控制的層狀邊水油藏。（三）高29區(qū)塊1、區(qū)塊構(gòu)造特征高29區(qū)塊位于高南淺層構(gòu)造的南端

31、，區(qū)塊被一條北掉斷層分為兩個(gè)斷塊，北部為高29北斷塊，南部為高29斷塊。高29北斷塊在明化鎮(zhèn)組被一條南掉斷層分為兩部分。北部的高160X1斷塊，地層總體向北傾，傾角為2-6。2、油水關(guān)系及油藏類(lèi)型高29區(qū)塊油層分布主要受構(gòu)造控制，但局部受巖性控制。高160X1斷塊Nm1油藏主要受構(gòu)造控制的層狀邊水油藏，東部高69-14井附近受巖性影響，油水界面為-1754米（海拔）。（四）廟101區(qū)塊1、廟101區(qū)塊位于廟北背斜的主體部位，位于油源斷層F4斷層的上升盤(pán)，是老爺廟油田的主力開(kāi)發(fā)區(qū)塊之一。區(qū)塊整體為斷背斜形態(tài)，北東南西走向，整體構(gòu)造幅度約60米，內(nèi)部被廟101斷層和廟9斷層切割成南、北兩個(gè)斷塊；南

32、斷塊為完整的的鼻狀構(gòu)造，地層?xùn)|南傾，傾角3-7，明化鎮(zhèn)構(gòu)造高點(diǎn)位于廟19-15附近，館陶組構(gòu)造高點(diǎn)位于廟101井附近；北斷塊在明化鎮(zhèn)組和館一段為完整的鼻狀構(gòu)造，地層南傾，高點(diǎn)位于廟17-7井附近，館二段演化為東西兩個(gè)局部鼻狀構(gòu)造，東部斷鼻地層北西傾，傾角3-5，高點(diǎn)位于廟新17-16井附近，西部斷鼻地層南傾，傾角3-5，高點(diǎn)位于廟17-7井附近。2、油水關(guān)系和油藏類(lèi)型廟101區(qū)塊油層分布主要受構(gòu)造控制，高部位是油，低部位為水。Ng2油藏是受構(gòu)造控制的層狀邊水油藏。四、水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)造斜點(diǎn)靶前位移水平段大地水準(zhǔn)面水 平 造斜點(diǎn)靶前位移水平段大地水準(zhǔn)面水 平 位 移A靶點(diǎn)著陸點(diǎn)靶前距垂 海深

33、拔圖1 水平井鉆井術(shù)語(yǔ)示意圖水平井術(shù)語(yǔ)介紹（圖1）：垂深:鉆頭至鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)面的垂直深度；海拔:鉆頭位置到大地水準(zhǔn)面的垂直距離（取負(fù)值）；造斜點(diǎn):由上直段轉(zhuǎn)向定向段的拐點(diǎn)位置；著陸點(diǎn):鉆頭切入油層接觸點(diǎn)；水平位移:鉆頭距井口鉛錘線(xiàn)的水平距離；靶前距:著陸點(diǎn)距設(shè)計(jì)A靶點(diǎn)的水平距離；水平段:從著陸開(kāi)始直至完鉆的井段。從工作程序上分，包括地質(zhì)導(dǎo)向的前期準(zhǔn)備工作，油層著陸點(diǎn)的地質(zhì)導(dǎo)向工作和水平段地質(zhì)導(dǎo)向工作。所用地質(zhì)導(dǎo)向的技術(shù)手段和錄井方法包括構(gòu)造形態(tài)分析法、地層對(duì)比法、井身軌跡圖跟蹤法、地質(zhì)錄井法、LWD測(cè)量法、氣體比值法、幾何分析計(jì)算法等等?，F(xiàn)在按工作程序分別介紹各種地質(zhì)導(dǎo)向方法。（一）地質(zhì)導(dǎo)向前期準(zhǔn)

34、備工作開(kāi)鉆前，首先要認(rèn)真學(xué)習(xí)地質(zhì)、鉆井設(shè)計(jì)，了解鉆探目的、技術(shù)要求。其次要廣泛收集資料，包括鄰井1：500、1：200測(cè)井垂深圖，1：500綜合錄井圖，井斜數(shù)據(jù)等以及收集泥漿料和混入原油圖譜等資料。第三要熟悉區(qū)域地層情況，了解鄰井的巖性、電性特征，產(chǎn)油、出水情況。第四要掌握目的層構(gòu)造形態(tài)、油層厚度變化等橫向展布特征，目的層油氣顯示特點(diǎn)，油水界面的深度等縱向分布。第五要根據(jù)海拔深度編制鄰井的對(duì)比圖，設(shè)計(jì)井身軌跡圖。最后要根據(jù)掌握的信息找出本井的工作難點(diǎn)，制定初步應(yīng)對(duì)措施。（二）開(kāi)鉆前油層著陸點(diǎn)的地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)準(zhǔn)備1、合理確定油層著陸的靶前距一般設(shè)計(jì)要求在A靶點(diǎn)前30-50米先探油層頂，然后根據(jù)實(shí)際

35、鉆遇油層海拔深度修正A靶點(diǎn)，確定下步工作。為了便于現(xiàn)場(chǎng)施工，著陸前要根據(jù)構(gòu)造形態(tài)將靶前距進(jìn)行細(xì)化：（1）依據(jù)構(gòu)造形態(tài)確定靶前距當(dāng)著陸點(diǎn)的油頂海拔低于A靶點(diǎn)油頂海拔時(shí)，即井身軌跡先低后高的情況下，將靶前距適當(dāng)縮短，一般控制在20-30米比較適宜（圖2-1）。如果靶前距偏大，著陸時(shí)鉆頭所鉆油層位置相對(duì)低，同時(shí)鉆具入射角再加上地層傾角使鉆具與地層形成一個(gè)較大的夾角，當(dāng)增斜到設(shè)計(jì)井斜角時(shí)，一是會(huì)使鉆頭下行的垂深多，處于油層較低部位，二是使井眼軌跡難于控制，造成一個(gè)很大的凹弧。減少靶前距，可縮小鉆頭海拔與A靶點(diǎn)海拔的差距，井眼軌跡比較容易控制，保證軌跡圓滑。一般情況下，考慮到實(shí)際油層頂有時(shí)會(huì)低于設(shè)計(jì)油層

36、頂，現(xiàn)場(chǎng)制定探油層措施時(shí)鉆頭應(yīng)以小于90度的井斜角探油層，避免在油層低時(shí)鉆頭只走位移而不走垂深的情況。 當(dāng)著陸點(diǎn)海拔高于A靶點(diǎn)油頂海拔，構(gòu)造形態(tài)相對(duì)鉆進(jìn)方向呈下傾斜坡?tīng)顣r(shí)，將靶前距定在40-50米為宜（圖2-2）。這種情況一般可以提前著陸，增加油層段長(zhǎng)度，井眼軌跡也比較容易控制。A靶前距40A靶前距4050。. .。. .。. .油層著陸點(diǎn)著陸點(diǎn)靶前距2030。. .。. .油層A圖2-1 選擇適當(dāng)靶前距圖2-2 選擇適當(dāng)靶前距鄰井與設(shè)計(jì)水平井距離越近，靶前距就要適當(dāng)少留。距離在20米以?xún)?nèi)時(shí)，應(yīng)采用不留靶前距，直接進(jìn)入A靶點(diǎn)的做法，提高油層著陸的準(zhǔn)確率。如高104-5平11井A靶點(diǎn)距高308-

37、4井北偏東約20米，著陸時(shí)未留靶前距，鉆頭直奔A靶點(diǎn)，鉆至2073米，海拔深度為1748米時(shí)，發(fā)現(xiàn)油層，與設(shè)計(jì)的深度完全一致。因?yàn)锳靶點(diǎn)附近有油井，相當(dāng)于有了導(dǎo)眼，會(huì)大大2、選擇合適的著陸井斜角著陸井斜一般選為小于水平段設(shè)計(jì)井斜5-6度，這樣既可以在著陸前增加垂深，也可以在確定油層著陸后從容地增斜鉆進(jìn)，使鉆頭保持在油層里穿行。（三）水平井著陸地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)1、地層對(duì)比法原理及實(shí)例制定合理著陸方案的基礎(chǔ)是準(zhǔn)確地層對(duì)比。地層對(duì)比非常關(guān)鍵，只有地層對(duì)比準(zhǔn)確了，才能依據(jù)構(gòu)造圖推算著陸點(diǎn)位置、垂深等數(shù)據(jù)，才能制定出合理的著陸方案。首先將鄰井及設(shè)計(jì)井鉆遇的單層厚度進(jìn)行深度換算，變成垂厚度，利用定向井?dāng)?shù)據(jù)繪制

38、本井與鄰井海拔對(duì)比圖。選用標(biāo)準(zhǔn)層，標(biāo)志層，利用電性、巖性組合特征進(jìn)行地層對(duì)比，提高預(yù)測(cè)精度，以確保準(zhǔn)確著陸。地層對(duì)比結(jié)果跟設(shè)計(jì)沒(méi)有誤差是最好的結(jié)果，這種情況下，只要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)提供的軌跡控制好就能順利著陸。但這種情況比較少見(jiàn)，一般情況下，由于深度測(cè)量系統(tǒng)誤差，實(shí)鉆深度與設(shè)計(jì)深度總是存在著或大或小的誤差。（1）通過(guò)地層對(duì)比，預(yù)判油層頂?shù)陀谠O(shè)計(jì)垂深的情況通過(guò)地層對(duì)比，預(yù)判油層頂?shù)陀谠O(shè)計(jì)垂深不超過(guò)2米的情況下，采用比設(shè)計(jì)井斜角小6度左右的入射角探油層頂。發(fā)現(xiàn)鉆時(shí)變小、氣測(cè)出現(xiàn)異常、撈取的砂巖明顯或LWD曲線(xiàn)深、淺電阻率值開(kāi)始抬升，自然伽馬值下降等情況時(shí)，可以判斷鉆頭進(jìn)入目的層。在工程施工條件允許的前

39、提下，應(yīng)全力增斜至設(shè)計(jì)井斜角。如果發(fā)現(xiàn)及時(shí)，判斷準(zhǔn)確，定向控制得當(dāng)，井深軌跡會(huì)保持在距油層頂1.5米范圍內(nèi)。通過(guò)地層對(duì)比，預(yù)判油層頂?shù)陀谠O(shè)計(jì)垂深超過(guò)2米時(shí)，同樣可以采用的方式探油層頂，但是，這樣不能保證在A靶點(diǎn)前著陸，會(huì)損失水平段，進(jìn)而影響水平井開(kāi)發(fā)效果。為了減少水平段的損失，要求準(zhǔn)確進(jìn)行地層對(duì)比，采用“倒推法”進(jìn)行預(yù)測(cè)。所謂“倒推法”，就是根據(jù)地層對(duì)比的高低關(guān)系首先確定好著陸點(diǎn)的海拔深度，然后再根據(jù)實(shí)際情況確定最合理的井身軌跡剖面，制定這個(gè)軌跡的過(guò)程是：首先降斜鉆進(jìn)，在相同的水平位移內(nèi)使垂深盡快增加，同時(shí)保證在鉆遇目的層后，井斜角全力增斜至設(shè)計(jì)井斜角時(shí)，鉆頭位置控制在距離油層頂面1.5米范圍

40、之內(nèi)，最大限度的減少水平段損失。高63- 平1井是部署在高63區(qū)塊的第一口水平井（圖3），目的層為Nm5，設(shè)計(jì)A靶點(diǎn)前50米海拔為-1716米，當(dāng)鉆至斜深1850米，海拔-1704米時(shí)（圖4），與鄰井高6312井對(duì)比，地層比設(shè)計(jì)深了6米，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督人員及時(shí)調(diào)整軌跡，降低增斜速度，校正井斜角，穩(wěn)斜鉆進(jìn)30多米。鉆至1955米（海拔-圖3 高63區(qū)塊Nm5頂界構(gòu)造圖圖3 高63區(qū)塊Nm5頂界構(gòu)造圖圖4 高63-平1井海拔對(duì)比圖通過(guò)地層對(duì)比，預(yù)判油層頂高于設(shè)計(jì)垂深，但不超過(guò)2米的情況下，采用比設(shè)計(jì)井斜角小4度左右的入射角探油層頂是可行的。要求穩(wěn)斜鉆進(jìn)，當(dāng)鉆時(shí)變小、氣測(cè)出現(xiàn)異常、撈取的巖屑明顯見(jiàn)砂巖或L

41、WD曲線(xiàn)的深、淺電阻率曲線(xiàn)開(kāi)始抬升，自然伽馬曲線(xiàn)下降，可判斷鉆頭已進(jìn)入目的層，應(yīng)當(dāng)增斜至設(shè)計(jì)井斜角，進(jìn)行“軟著陸”。通過(guò)地層對(duì)比，預(yù)判油層頂高于設(shè)計(jì)垂深，且大于2米的情況下，如果發(fā)現(xiàn)較早，可以根據(jù)地層對(duì)比的高低關(guān)系確定好著陸點(diǎn)的海拔深度，全力增斜至比設(shè)計(jì)井斜角小4度左右的著陸角探油層頂；如果地層提前很多且突然出現(xiàn)，即使全力增斜也不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，則只能填眼側(cè)鉆、重新設(shè)計(jì)井身軌跡剖面，或在損失數(shù)十米水平段后追回到油層。2、鉆時(shí)、氣測(cè)、巖屑綜合分析法鉆至水平井目的層時(shí)，要格外重視鉆時(shí)資料，發(fā)現(xiàn)鉆時(shí)變小，及時(shí)停鉆循環(huán)。利用氣測(cè)、定量熒光資料來(lái)確定油層。在高104-5平11井施工過(guò)程中，鉆至2075

42、米時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆時(shí)下降，由4.9分/米降至1.0分/米；機(jī)械鉆速增大，由20米/小時(shí)升至60米/小時(shí)；現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)向監(jiān)督通知鉆井人員循環(huán)，發(fā)現(xiàn)巖屑中砂巖含量明顯增多，氣測(cè)全烴由0.89升至1.09，組份齊全，資料顯示已鉆遇了油層，于是調(diào)整井斜角定向鉆進(jìn)，3、LWD資料驗(yàn)證法LWD儀器電阻率、自然伽馬曲線(xiàn)能準(zhǔn)確反映鉆遇地層的參數(shù)信息，從而確定著陸。一般的油層砂巖電阻率高（5歐姆米以上），自然伽馬在50-75API之間；泥巖自然伽馬高，一般大于90API；玄武巖自然伽馬在35API以下；水層砂巖自然伽馬也在50-75API之間，但是電阻率相對(duì)偏低?，F(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)鉆自然伽馬和電阻率值，結(jié)合鄰井油層自然伽馬和電阻率情

43、況，判斷是否鉆遇油層著陸。LWD曲線(xiàn)特點(diǎn)將在報(bào)告第四部分詳述。（四）水平段地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)1、LWD地質(zhì)導(dǎo)向方法的原理及實(shí)例（1）LWD儀器串、測(cè)量原理及曲線(xiàn)簡(jiǎn)介為了適應(yīng)突飛猛進(jìn)的水平井鉆井工藝的需要，國(guó)外新的錄井方法和錄井技術(shù)不斷涌現(xiàn)。目前在水平井鉆井中的主要技術(shù)是用于定向的MWD和用于地層評(píng)價(jià)的LWD（隨鉆錄井或FEMWD地層評(píng)價(jià)隨鉆測(cè)量系統(tǒng)）。隨鉆測(cè)量系統(tǒng)由井下傳感器組件、數(shù)據(jù)傳輸或井下記錄裝置與地面檢測(cè)處理設(shè)備組成。所有隨鉆系統(tǒng)應(yīng)用緊靠鉆頭上部的傳感器來(lái)測(cè)量鉆井參數(shù)與地層參數(shù)。鉆進(jìn)過(guò)程中測(cè)量的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)傳輸?shù)降孛?。MWD一般能測(cè)量井斜、方位及工具面方向。LWD除上述測(cè)量項(xiàng)目外，還可以測(cè)量

44、電阻率，自然伽馬，巖性密度、中子、聲波等地層參數(shù)。另外，還可用鉆具振動(dòng)分析技術(shù)來(lái)指導(dǎo)定向鉆進(jìn)。圖5 水平井施工鉆具組合 水平井成功鉆進(jìn)的基礎(chǔ)是LWD數(shù)據(jù)和MWD方向數(shù)據(jù)。LWD工具提供能評(píng)價(jià)井眼所鉆遇地層的信息。這些數(shù)據(jù)將決定如何改變井眼的方向，并且使之達(dá)到所希望的目標(biāo)。圖5 水平井施工鉆具組合地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)包括可靠的導(dǎo)向系統(tǒng)（MWD）、改進(jìn)的新型地層物理測(cè)量、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)模型，近鉆頭傳感器和測(cè)傳馬達(dá)。以下是地質(zhì)導(dǎo)向鉆井中使用的典型的井底組合和鉆柱組合：鉆頭 + 地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)（測(cè)傳馬達(dá)，電阻率，伽瑪和井斜，發(fā)射至接收短節(jié)）+ 地質(zhì)導(dǎo)向工具接收短節(jié)（用于接收來(lái)自導(dǎo)向系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，LWD測(cè)井質(zhì)量，電阻率和

45、伽瑪數(shù)據(jù)）+ MWD測(cè)斜儀（測(cè)量的心臟，圖6 LWD線(xiàn)圈分布圖供電測(cè)斜和數(shù)據(jù)傳輸）+ 無(wú)磁鉆鋌（是為把MWD的方位誤差減至最小或安裝LWD的中子孔隙度儀器）+ 鉆桿（圖5）。由于LWD測(cè)量電阻率采用補(bǔ)償電磁波電阻率測(cè)量方法，由4個(gè)發(fā)射圈和2個(gè)接收圈組成探測(cè)接收單元，在圖中T1、T4屬于深探測(cè)發(fā)射圈，測(cè)得地層真電阻率（Rt），T2、T3屬于淺探測(cè)發(fā)射圈，測(cè)得沖洗帶電阻率（Rxo）。雙發(fā)射圈構(gòu)成補(bǔ)償原理，雙接收圈使得測(cè)量中即使一個(gè)線(xiàn)圈出現(xiàn)故障，也不會(huì)導(dǎo)致電阻率讀數(shù)發(fā)生大的偏差（圖6）。儀器的GR單元測(cè)量地層的自然伽馬強(qiáng)度，與地層泥質(zhì)含量成正比。因此，它的測(cè)量值不受泥漿混油影響，砂、泥巖及過(guò)渡性巖性

46、在曲線(xiàn)上都有明顯反應(yīng)，我們通過(guò)曲線(xiàn)形態(tài)變化判斷是否鉆入油層從而進(jìn)行井眼軌跡控制。圖7即為某井實(shí)測(cè)LWD曲線(xiàn)圖。目前國(guó)內(nèi)使用的LWD儀器只能測(cè)量自然伽馬、電阻率、中子孔隙度和巖石密度等四道地質(zhì)參數(shù)，但我油田考慮成本，目前只有自然伽馬和電阻率兩道地質(zhì)參數(shù)。 圖6 LWD線(xiàn)圈分布圖（2）LWD曲線(xiàn)形態(tài)分析淺電阻率 深電阻率 圖7 某井LWD曲線(xiàn)圖通過(guò)大量的水平井資料分析，LWD曲線(xiàn)形態(tài)反映著鉆頭后8-12米處油層情況。即將著陸時(shí)，由于深淺側(cè)向測(cè)深的差異和測(cè)量項(xiàng)目距鉆頭距離的差別，表現(xiàn)為深電阻率曲線(xiàn)首先緩慢升高，這時(shí)淺電阻率幾乎沒(méi)有響應(yīng)；鉆頭鉆入油層，儀器測(cè)量單元也相繼靠近，并將進(jìn)入油層，由于自然伽馬

47、測(cè)量單元更靠近鉆頭，所以這時(shí)自然伽馬曲線(xiàn)首先做出反映，淺電阻率曲線(xiàn)突然快速升高并超過(guò)深電阻率值；當(dāng)鉆頭進(jìn)入油層中部時(shí)，深淺電阻率曲線(xiàn)趨于穩(wěn)定并幾乎重合（圖7）。如鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)深電阻率值緩慢下降，則說(shuō)明鉆頭可能偏離油層中部直至即將出層，這時(shí)必需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料和油井所在區(qū)塊構(gòu)造形態(tài)認(rèn)真分析，采取必要的措施增斜或降斜，快速修正井深軌跡，以保證鉆遇更多的油層段。因此，LWD是水平井地質(zhì)導(dǎo)向不可缺少的測(cè)量手段，應(yīng)用于油田所有水平井。淺電阻率 深電阻率 圖7 某井LWD曲線(xiàn)圖圖8 高104-5平6井LWD曲線(xiàn)圖高104-5平6井是部署在高尚堡油田高104-5區(qū)塊Ng132油藏構(gòu)造較高部位，目的層段相當(dāng)于高

48、113-6井的1916.6-1918.5米，設(shè)計(jì)A靶點(diǎn)海拔深度1872米，B靶點(diǎn)海拔深度1867米，水平段200米。本井于2136米著陸，海拔深度1872.1米，井斜角87.56度，伽瑪值由100API降至52API，深電阻率由8.m升至20.m，淺電阻率由6.m升至100.m（圖8）?，F(xiàn)場(chǎng)人員根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)造形態(tài)增斜鉆進(jìn)至2183米，發(fā)現(xiàn)淺電阻率明顯下降，深電阻率變化不明顯，伽瑪值由45API升至83API，判斷鉆頭距離泥巖底面較近，于是降斜鉆進(jìn)至2195米，淺電阻率由10.m升至70.m，伽馬值由83API降至46API，現(xiàn)場(chǎng)邊穩(wěn)斜邊增斜，鉆至2300米時(shí)，發(fā)現(xiàn)電阻率曲線(xiàn)下降，伽瑪曲線(xiàn)上升，現(xiàn)

49、場(chǎng)再次降斜鉆進(jìn)至2326米，電阻率曲線(xiàn)再次升高，伽瑪曲線(xiàn)下降，然后穩(wěn)斜鉆進(jìn)至2355米時(shí)，但電阻率下降明顯，伽瑪值升至85API，現(xiàn)場(chǎng)降斜至井底2410米。由于現(xiàn)場(chǎng)控制及時(shí)，本井在目的層成功鉆遇油層228米。圖8 高104-5平6井LWD曲線(xiàn)圖 氣測(cè)值井號(hào)全烴變化甲烷變化乙烷丙烷異丁烷正丁烷G63-P11.80363.1000.25849.0100.0000.0000.0000.000G63-P25.97022.1200.33214.9080.6140.0120.0070.020G63-P41.69847.6900.13137.2600.0000.0000.0000.000G63-P50.18

50、31.1880.0051.1680.0090.0010.0010.000G63-P70.7003.2970.3023.1540.0970.0020.0020.007G63-P80.2401.7200.0191.6480.0260.0000.0060.005G63-P90.2301.2580.0301.0760.0030.0060.0120.040G63-P104.90042.9000.52028.2840.8600.0180.0330.134G63-P110.80036.6000.06035.5620.5100.0550.0610.180G104-5P30.4762.9370.1201.454

51、0.0190.0000.0000.000G104-5P40.1133.8810.0133.6690.0480.0040.0050.003G104-5P120.8273.1550.0010.0380.0090.0110.0190.018G104-5P190.5071.8010.1570.9760.0110.0010.0010.001G104-5P203.5103.5130.0020.0670.0650.0600.1070.106G104-5P210.3030.3990.0010.0380.0010.0010.0010.001G104-5P225.2638.4210.1340.8380.1130.

52、1700.3540.484G36-P41.1914.1740.4651.1440.0120.000.000.00N38-P11.6564.8160.3321.1350.0220.0200.0210.054N38-P212.71114.8170.6322.2400.1250.1550.3420.322G78-P103.35848.9002.33046.8931.4000.2940.0180.023G78-P203.2108.7600.8784.3090.2340.1620.0310.042M101-P50.53612.3710.52112.290.0760.0030.0010.00M101-P6

53、0.40514.6780.39814.4970.1630.0050.0050.003M101-P70.63912.4960.42812.040.4080.1930.0170.00M101-P81.0522.5940.2122.2370.0600.0080.0050.015M101-P95.61312.2490.2033.5610.4340.3381.2051.328M36-P10.32620.4520.30711.1681.0220.0660.0920.177M36-P20.43410.8370.3252.8780.3400.0720.0520.0922、氣測(cè)組分比值法的地質(zhì)導(dǎo)向原理及實(shí)例表4

54、 部分水平井油層氣測(cè)顯示表通過(guò)對(duì)已鉆部分水平井的氣測(cè)顯示進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同區(qū)塊不同油質(zhì)類(lèi)型氣測(cè)顯示具有不同的特點(diǎn)。表4是部分水平井著陸前后氣測(cè)顯示變化統(tǒng)計(jì)表，從表中可以看出，在高63區(qū)塊和廟101區(qū)塊，由于氣油比高，鉆頭鉆開(kāi)油氣層后，氣測(cè)顯示非常明顯，可以用全烴曲線(xiàn)指導(dǎo)水平井著陸。在氣油比低的區(qū)塊，由于混入鉆井液的原油重?zé)N含量高，幾乎不含甲烷、乙烷等小分子氣體，重?zé)N組分所占比例極高，故呈現(xiàn)出混油后甲烷相對(duì)含量低、甲烷與全烴比很低，且全烴曲線(xiàn)變化不明顯；而進(jìn)入油層后，淺層（明化、館陶）顯示重?zé)N值極低甚至為零，甲烷的絕對(duì)值、相對(duì)值都高，地層中可提供足夠的甲烷氣，使甲烷相對(duì)值升高，甲烷與全烴比值也提

55、高。因此，現(xiàn)場(chǎng)工作中要充分利用全脫氣分析值，通過(guò)計(jì)算烴濕度比、烴平衡比可以明顯判斷是否進(jìn)入油層。其計(jì)算公式如下：表4 部分水平井油層氣測(cè)顯示表烴濕度比：Wh（C2+C3+C4+C5）/（C1+C2+C3+C4+C5）烴平衡比：Bh（C1+C2）/（C3+C4+C5）從公式可以看出，烴濕度比就是代表氣體重組分的相對(duì)含量，烴平衡比代表組分中輕烴所占份額，在混油前提下，烴平衡比的大小正好反應(yīng)了地層中流體的性質(zhì)。從曲線(xiàn)上看，進(jìn)入油層前，由于混油影響烴濕度比和烴平衡比兩值接近，兩曲線(xiàn)幾乎重疊；進(jìn)入油層后，烴平衡比值顯著增加，烴濕度比值下降，兩曲線(xiàn)分離。因此，在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，可以利用氣體比值法進(jìn)行地層分

56、析和地質(zhì)導(dǎo)向。在目的層薄、設(shè)計(jì)位移小，著陸點(diǎn)軌跡不易控制時(shí)，可運(yùn)用該辦法識(shí)別油層，盡早發(fā)現(xiàn)油層，指導(dǎo)定向，可以減少失誤，明確下步施工措施。圖9 高104-5平3井氣體比值圖高104-5平3井，鉆至井深2150米，氣測(cè)全烴變化幅度不大，但甲烷絕對(duì)值升高，氣體比值圖（圖9）Bh驟升與Wh曲線(xiàn)相交，明顯反映出油層已著陸。繼續(xù)鉆進(jìn)LWD曲線(xiàn)測(cè)至此井深的電阻率由3m升至50 m，自然伽馬由130API降至70API。自2200米至2250米Wh、Bh曲線(xiàn)反向相交，說(shuō)明該段地層含氣量差，為過(guò)渡性巖性，隨后LWD曲線(xiàn)自然伽馬值由75API升至105API，電阻率由20m降至5m。根據(jù)這一實(shí)際情況，監(jiān)督人員及

57、時(shí)降斜鉆進(jìn)，電阻率隨后明顯抬升，升至18m，（圖10-1，圖10-2）有效的控制了井身軌跡。圖9 高104-5平3井氣體比值圖 圖10-1 高104-5平3LWD曲線(xiàn)圖圖10-2高104-5平3井錄井圖 3、“井身軌跡跟蹤圖”地質(zhì)導(dǎo)向原理及實(shí)例 圖10-1 高104-5平3LWD曲線(xiàn)圖圖10-2高104-5平3井錄井圖 在每口水平井的施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)都繪制井深軌跡跟蹤圖。它以橫坐標(biāo)表示水平位移，縱坐標(biāo)表示垂深（或海拔深度），選擇適當(dāng)?shù)谋壤⒅苯亲鴺?biāo)系。然后根據(jù)鉆井設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，繪制設(shè)計(jì)井身軌跡圖；再根據(jù)實(shí)鉆測(cè)斜資料，描繪實(shí)鉆井身軌跡圖，并重點(diǎn)標(biāo)注巖性、電性變化的深度，將設(shè)計(jì)軌跡與實(shí)鉆軌跡進(jìn)行分

58、析對(duì)比，直觀(guān)方便，為地質(zhì)導(dǎo)向提供保證。高63平3井是部署在高63-1斷塊構(gòu)造高部位上的一口水平井，目的層是Nm9，相當(dāng)于高63-12井的2068.8米-2098.6米油層。設(shè)計(jì)A靶點(diǎn)海拔深度為1758米，B靶點(diǎn)海拔深度為1755米，水平井段為150米。首先地質(zhì)人員根據(jù)工程設(shè)計(jì)提供的垂深、水平位移等數(shù)據(jù)繪制了設(shè)計(jì)井身軌跡曲線(xiàn)，然后根據(jù)實(shí)鉆數(shù)據(jù)逐點(diǎn)描繪實(shí)際井身軌跡。本井在1961米（垂深1766.7米，井斜角86度）探遇目的層（圖11）。由于比設(shè)計(jì)油層低了2.0米，著陸時(shí)井斜角偏低，若增至地質(zhì)設(shè)計(jì)提供的91度井斜角時(shí)，垂深會(huì)增加1.3米，加上地層上傾增加的0.7米，到C點(diǎn)時(shí)，預(yù)計(jì)距油層頂2米。根據(jù)

59、這一情況和實(shí)鉆軌跡曲線(xiàn)趨勢(shì)以及設(shè)計(jì)油層形態(tài)，導(dǎo)向監(jiān)督人員在2008米（即C點(diǎn)）決定增斜鉆進(jìn)，減少距油層頂面距離。通過(guò)計(jì)算和調(diào)整井眼軌跡，最后以91度井斜角穩(wěn)斜到井底。在該井的地質(zhì)導(dǎo)向措施的制定過(guò)程中， 圖11 高63-平3井井身軌跡草圖1961米（井斜角86度）探遇目的層 圖11 高63-平3井井身軌跡草圖1961米（井斜角86度）探遇目的層2008米,增斜鉆進(jìn)2027米，井斜角增至95.36度鉆至2066米，井斜角91度冀東油田館陶組地層屬于辮狀河沉積，單層多呈正旋回特點(diǎn)，上細(xì)下粗。由于水平井的井斜大，容易形成“砂橋”，井底巖屑總體反映不真實(shí)。根據(jù)Tomren等的研究，不同井斜角巖屑上返機(jī)理

60、大不相同，大致可分為三種不同的流動(dòng)區(qū)域，即：1、當(dāng)井斜角小于30度時(shí)，只要鉆井液上返速度合適，巖屑就可以被均勻輸送，巖屑上返機(jī)理與普通直井相同；2、當(dāng)井斜角為30-60度時(shí)，不合理的環(huán)空流速，可能造成環(huán)空中的巖屑時(shí)而沉積在井眼低邊形成“巖屑沉積床”，時(shí)而又被破壞以段塞狀向上輸送；3、當(dāng)井斜角大于60度時(shí)，巖屑受自身重力影響很大，環(huán)空中的巖屑瞬間即可沉積在下井壁形成巖屑沉積床，并能夠保持穩(wěn)定。巖屑沉積床的不斷形成和破壞，導(dǎo)致不同時(shí)間破碎的巖屑在上返過(guò)程中混雜在一起，為巖屑的描述分層增加了很大的難度。在小井眼開(kāi)窗側(cè)鉆水平井的實(shí)踐中地質(zhì)人員發(fā)現(xiàn)，鉆頭所處油層位置基本上能夠通過(guò)巖屑粒度變化反映出來(lái)。原