水平井測井解釋技術(shù)與思考

水平井解釋技術(shù)及發(fā)展思考

陳新林塔里木油田分公司一、水平井測井解釋技術(shù)的探索二、水平井測井技術(shù)發(fā)展的思考一、水平井測井解釋技術(shù)的探索能否提高測井作用和地位，最重要的并不是測井作業(yè)施工本身，而是更好地利用測井資料解決油田勘探開發(fā)中的各種地質(zhì)和工程問題。測井解釋分析最根本的任務(wù)就是充分挖掘各測井資料中所包含的地質(zhì)意義。提高地質(zhì)認(rèn)識指導(dǎo)工程作業(yè)。幾十年來，傳統(tǒng)的測井解釋技術(shù)主要是圍繞孔、滲、飽等儲層參數(shù)研究來開展的。順著這一思路，水平井測井解釋研究一直圍繞著：以大斜度與水平狀態(tài)下測井儀器響應(yīng)與直井狀態(tài)測井響應(yīng)的差異規(guī)律研究為核心開展的，試圖在測井資料校正技術(shù)方面找到突破口。進(jìn)而求準(zhǔn)儲層的孔、滲、飽等參數(shù)。進(jìn)行測井解釋。在水平井中，受各種工藝技術(shù)條件的限制，不能進(jìn)行取心、測試等作業(yè)，井眼中獲取各種地質(zhì)工程信息的手段要比直井少得多。通常情況下水平井眼中能獲得的地質(zhì)信息基本上只有地質(zhì)錄井和測井兩類。相對而言測井資料所包含的地質(zhì)信息要比錄井更為豐富，連續(xù)性好，不受人為因素的影響，是最寶貴的地質(zhì)和工程評價的信息。怎樣更充分地挖掘這些地下信息所包含的地質(zhì)和工程意義，為水平井生產(chǎn)服務(wù)，提高水平井的生產(chǎn)效率是擺在測井技術(shù)人員面前的一項重要任務(wù)和挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)外使用的測井儀器絕大部分是以直井眼軸對稱地層為對象設(shè)計的。根據(jù)儀器的徑向探測特征基本上可分為兩類：徑向平均型測井儀、定向聚焦型測井儀。如雙感應(yīng)、雙側(cè)向、自然伽馬、聲波、中子等在直井眼中，地層相對于儀器軸對稱（如圖4-1）其測量值是對儀器四周某地層的平均反應(yīng)，但在大斜度或水平井中，當(dāng)儀器處于地層界面附近或薄地層時（如圖4-2）儀器測量值就不是同一地層信息的反映，而是兩個或兩個以上地層信息的反映在直井眼中，地層相對于儀器軸對稱（如圖4-1）其測量值是對儀器四周某地層的平均反應(yīng)，但在大斜度或水平井中，當(dāng)儀器處于地層界面附近或薄地層時（如圖4-2）儀器測量值就不是同一地層信息的反映，而是兩個或兩個以上地層信息的反映.

地層界面被測地層12測井儀器徑向平均型儀器定向聚焦型儀器如密度、微球形聚焦、傾角儀等,探測的是井眼周圍某一特定區(qū)域的地層的某物理特性，（如圖4-3）且探測范圍一般較淺，有的還可以同時測量幾個區(qū)域的信息。相對于徑向平均測量型儀器，這類儀器在大斜度和水平井中受井斜角度影響較?。ǖ@類儀器一般帶有推靠臂，在水平井中用鉆具推送儀器時容易發(fā)生極板落井事故）。哈德1-16H井薄砂層段陣列感應(yīng)響應(yīng)特征哈德1-16H井井眼軌跡與地層大斜度與水平狀態(tài)下測井儀器響應(yīng)與直井狀態(tài)測井響應(yīng)的差異規(guī)律研究為核心開展的，試圖在測井資料校正技術(shù)方面找到突破口

,來求準(zhǔn)各種儲層參數(shù)。由于水平井測井響應(yīng)所受影響的因素太多，一直未有一種生產(chǎn)中可行的校正方法與應(yīng)用軟件，而逐漸冷卻，甚至消極的觀點認(rèn)為水平井沒有必要進(jìn)行精細(xì)解釋，只要鉆遇預(yù)定的儲層，射孔采油就行。能否利用水平井實現(xiàn)油田高效開發(fā)，即水平井的成功與否，有幾個關(guān)鍵問題：其中最關(guān)鍵的是：①水平井眼軌跡能否控制在油藏科學(xué)合理的位置：是針對薄油層油藏的兩口雙臺階水平井

兩口不帶氣頂?shù)膲K狀底水油藏的水平開發(fā)井，水平井眼軌跡處于油藏的頂部，有足夠的避水厚度

水平井眼軌跡的最低點則接近于油水界面，避水厚度明顯不夠，投產(chǎn)后無水采油期短，開發(fā)效果較差。水平井眼軌跡一直控制在物性夾層上方，能有效地利用夾層的遮擋作用，抑制底水上升速度，取得良好的開采效果。水平井眼軌跡則穿過了物性夾層，從而破壞了物性夾層的遮擋作用，無法取得最佳的開采效果（1）

地層的判斷與預(yù)測（2）

工程的控制與調(diào)整鉆井過程中的井眼軌跡控制技術(shù)應(yīng)該包括兩個方面的內(nèi)容：目前國內(nèi)在水平井鉆井技術(shù)研究和生產(chǎn)實踐中把絕大部分精力放在了工程控制與調(diào)整技術(shù)研究方面。而在地層的判斷與預(yù)測技術(shù)方面幾乎是空白，更需要一套實用的地層判斷與預(yù)測技術(shù)。地層的判斷與預(yù)測指的是鉆井過程中及時從井內(nèi)采集各種地質(zhì)信息，并及時進(jìn)行合理的處理分析，準(zhǔn)確地判斷鉆進(jìn)過程中鉆頭在油藏中的位置和鉆進(jìn)角度狀態(tài)等。對鉆頭位置附近的地層及油藏進(jìn)行更精確的描述。預(yù)測鉆頭鉆進(jìn)方向上的儲層展布和儲層流體的分布規(guī)律，指導(dǎo)鉆井工程師（定向工程師）根據(jù)井下實際情況科學(xué)合理地修訂鉆井設(shè)計，更好地控制或調(diào)整鉆進(jìn)狀態(tài)，確保井眼軌跡處于油藏的科學(xué)合理的位置，提高水平井的開發(fā)效益。②第二個關(guān)鍵是：不同的油藏需要不同的完井方式，選用最適合于油藏大斜度井和水平井的完井方案，更好地發(fā)揮水平井的優(yōu)勢。水平井完井技術(shù)固井射孔完井技術(shù)、篩管完井技術(shù)、帶外封隔器的篩管完井技術(shù)、分級注水泥篩管完井技術(shù)等。

③第三個關(guān)鍵是：水平井采油過程中，怎樣建立一套合理的工作制度，水平井局部水淹后措施方案的設(shè)計，水平井開發(fā)效果的綜合評價分析和規(guī)律研究，為今后水平井布井、施工提供指導(dǎo)。核心問題井眼軌跡與油藏的空間關(guān)系，主要包括：（1）水平井井眼軌跡與以油藏為核心的地層之間的空間關(guān)系。（2）水平井井眼軌跡與儲層流體分布之間空間的關(guān)系。（3）水平井井眼軌跡與油藏儲層物性空間分布的關(guān)系。

測井資料包含豐富的地質(zhì)言息，連續(xù)性更好，不受人的經(jīng)驗和技術(shù)影響。盡管相對直井而言，水平井中采集到的測井資料要比直井少得多。但一般而言可進(jìn)行以下應(yīng)用：（1）連續(xù)的井斜方位資料保證準(zhǔn)確描述井眼軌跡的幾何形狀；（2）連續(xù)的自然伽瑪、電阻率、聲波（或中子密度）資料可以定性地判斷地層、流體識別和儲層物性；在直井中油藏剖面中的穿越只是一條一維的短線，用這些資料信息去分析研究油藏體的情況相對較難，而水平井井眼中軌跡在油藏剖面中穿行的路線是一個二維的曲線。如果加上導(dǎo)眼井的資料，則相對直井眼更能反映油藏體的很多信息，為解釋評價和研究水平井井眼軌跡與油藏空間關(guān)系提供了保證。另外，開發(fā)水平井的布井前提是對油藏有了比較清楚的認(rèn)識，這些豐富的背景資料也能為利用測井資料進(jìn)行眼井軌跡與油藏關(guān)系的描述提供良好的指導(dǎo)，幫助提高解釋的準(zhǔn)確性。直井與水平井測井曲線對油藏地質(zhì)導(dǎo)眼目的層波狀井眼測井曲線的校正井旁構(gòu)造校正優(yōu)化完井方案工程鉆井實時指導(dǎo)定性判斷油氣水層井眼軌跡與油藏的空間關(guān)系成果圖井眼軌跡與油藏空間關(guān)系解釋技術(shù)與成圖系統(tǒng)井眼軌跡與油藏的空間關(guān)系提出“井眼軌跡與油藏空間關(guān)系”為基礎(chǔ)的水平井解釋評價方法，并圍繞這一核心來開展各項研究和生產(chǎn)工作：一方面研究提高井眼軌跡與油藏空間關(guān)系的解釋和成圖技術(shù)；一方面研究如何應(yīng)用井眼軌跡與油藏空間關(guān)系解釋成果來服務(wù)開生產(chǎn)。

在用水平井進(jìn)行油藏開發(fā)階段，一般情況下對油藏的認(rèn)識描述和刻劃都已經(jīng)較為清楚，較為細(xì)致。這是水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計的基礎(chǔ)，也是水平井測井解釋評價的前提。所以在進(jìn)行水平井測井解釋前，首先要分析研究并徹底搞清水平井在油藏構(gòu)造上的位置，熟悉油藏構(gòu)造和儲層（包括儲層上下各標(biāo)志性地層）的分布規(guī)律。（1）閱讀油藏相關(guān)資料。（2）在構(gòu)造背景上標(biāo)出水平井井口位置，井眼軌跡構(gòu)造平面投影。（3）選定參考井（有導(dǎo)眼井則導(dǎo)眼井為首先）在構(gòu)造圖上標(biāo)明參考井位置，參考井目的層位置。（4）對參考井進(jìn)行地層構(gòu)造傾角處理，對局部構(gòu)造成果驗證、修訂，以備參考。具體步驟井眼軌跡與油藏關(guān)系解釋技術(shù)油藏構(gòu)造或地層展布情況:井口、導(dǎo)眼目的層、A靶點、B靶點等在構(gòu)造圖上的位置關(guān)系研究水平井測井響應(yīng)和曲線形態(tài)變化規(guī)律是水平井井眼軌跡與油藏關(guān)系的解釋和描述的基礎(chǔ)。只有對水平井條件下各測井響應(yīng)特征和曲線形態(tài)變化規(guī)律有比較清楚的了解和掌握，才能更好地判斷和解釋井眼軌跡所穿越的地層，更準(zhǔn)確地描述井眼軌跡在油藏中的位置。對水平井測井響應(yīng)規(guī)律研究，主要從理論實驗分析和實際測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析兩方面著手。是對哈得4油田東河砂巖水平井段電阻率的統(tǒng)計圖表，其各向異性指數(shù)平均為3.2。（即同一地層用同一支儀器測量，如果導(dǎo)眼井的電阻率是1.0Ω·ｍ，而水平井段電阻率卻為3.2Ω·ｍ）。

在水平井井眼軌跡與油藏描述以及應(yīng)用分析過程中，準(zhǔn)確地確定地層界面的位置十分重要。當(dāng)井眼軌跡在地層界面附近滑行時，能夠反映地層變化的測井曲線一般會有明顯的測井響應(yīng)變化，不同探測深度的測井響應(yīng)，對界面的識別能力不同。HD4H水平井5100-5506米GR、SP、RT和AC的直方圖

界面解釋技術(shù)用測井響應(yīng)敏感性分析圖來判斷井眼軌跡與儲層的連通程度，提高解釋精度。井眼軌跡與油藏關(guān)系解釋技術(shù)不同情況下水平井各測井曲線響應(yīng)特征規(guī)律；各測井曲線對地層邊界的各響應(yīng)特征及界面點的確定；井眼在同一地層界面的多次穿越與測井曲線鏡像重復(fù)現(xiàn)象等研究。井眼軌跡與油藏關(guān)系解釋技術(shù)水平井波浪形井眼測井曲線的分段校正；精細(xì)小層對比；判斷和預(yù)測鉆頭方向的儲層展布規(guī)律，指導(dǎo)工程鉆井。水平井眼A水平井眼HD4-29H井在鉆至水平井段5355米測井，從井眼軌跡與油藏關(guān)系分析，該井眼鉆到了目的層上部的差油層中，好油層在井眼下方，重新鉆井軌跡后，水平井段共鉆遇油層310米，差油層18米，試油，折日產(chǎn)油219方。鉆井地質(zhì)導(dǎo)向應(yīng)用鉆進(jìn)到4556米時，及時測井并對井眼軌跡與油藏儲層關(guān)系進(jìn)行了及時的解釋和描述。發(fā)現(xiàn)井眼已從下邊穿出油層，預(yù)測鉆頭前方儲層以0.7米/100米向上傾斜。相應(yīng)及時調(diào)整鉆進(jìn)狀態(tài)，最終570米的水平井段中鉆遇有效油層495米，鉆遇率達(dá)到87.5%，用10mm油咀投產(chǎn)，初產(chǎn)168方/日。判斷和預(yù)測鉆頭方向的儲層展布規(guī)律，指導(dǎo)工程鉆井。鉆井地質(zhì)導(dǎo)向應(yīng)用成功的水平井，采用篩管完井既是最理想的完井方式。

搞清井眼軌跡與油藏關(guān)系，為優(yōu)化完井方案提供可靠依據(jù)。完井工程應(yīng)用從圖中看出：井眼尾部4930米處穿過油水界面鉆入水層中，4790米處避水厚度只有１.5米。完井作業(yè)：套管完井，底部打水泥塞，射孔井段：4695—4805米，初期日產(chǎn)油61m3/d，水1方。搞清井眼軌跡與油藏關(guān)系，為優(yōu)化完井方案提供可靠依據(jù)。若采取外帶封隔器完井方式，從4765米左右上下兩段完全封隔開來。則可用下井段注水上井段采油的邊注邊采的理想方式。完井工程應(yīng)用是一個同時穿越兩個薄層的雙臺階水平井，而且上臺階井眼軌跡在油層中穿越，下臺階井眼軌跡卻在水層中穿越，如果用篩管完井，不論是作為上臺階的采油井，還是下臺階的注水井，都存在問題。所以，應(yīng)考慮完井方式是帶外封隔器固井射孔完井方式，采油方式是：雙管方式，前期上臺階采油，下臺階注水，后期雙臺階均改為注水井。單從測井曲線解釋4510-4625米是干層，4805米以下井段干層，結(jié)合井眼軌跡與油藏空間關(guān)系綜合分析，將4510-4625米應(yīng)定性為潛力油層（井筒離油層的距離在0.5米以內(nèi)），而4805米以下井段定性為潛在油層（井筒離下部油層只有1.2米左右的距離）。

完井作業(yè)：無法投產(chǎn)，經(jīng)酸化壓裂后還無法投產(chǎn)。對4460-4625段射孔，后投產(chǎn)日產(chǎn)油34m3/d,至今。

水平井測井解釋應(yīng)結(jié)合井眼軌跡在油藏關(guān)系來確定各層段的潛力測井油氣解釋應(yīng)用測井曲線圖上顯示：5335-5367米井段的陣列感應(yīng)測井曲線顯示明顯的低侵入排布，且深電阻率為4Ω·ｍ與直井眼，油層3.5Ω·ｍ比高，按直井眼思維，此層段為曲型油層。結(jié)合井眼軌跡與油藏空間關(guān)系成果，從油藏情況結(jié)合測井曲線進(jìn)行綜合解釋，此層段定性解釋為水層。測井曲線與井眼軌跡在油藏關(guān)系相結(jié)合定性的判別油水層測井油氣解釋應(yīng)用利用井眼軌跡與油藏關(guān)系圖，確定儲層在鉆頭方向的垂深變化，進(jìn)行井旁構(gòu)造分析解釋井旁構(gòu)造分析解釋應(yīng)用利用井眼軌跡與油藏關(guān)系圖，進(jìn)行水平井工程和地質(zhì)評價工程和地質(zhì)評價應(yīng)用利用井眼軌跡與油藏關(guān)系圖，進(jìn)行水平井工程和地質(zhì)評價工程和地質(zhì)評價應(yīng)用油藏儲層物性縱向和橫向不一致對水淹有很大的影響，對水平井周儲層進(jìn)行評價，并結(jié)合井眼軌跡與油藏空間關(guān)系圖進(jìn)行分析，可以為后期油井穩(wěn)油控水措施提供極有價值和直觀的資料。井周儲層評價技術(shù)鈣質(zhì)膠結(jié)物造成RILD測井曲線值增大有效砂巖儲層井周儲層評價技術(shù)井周儲層評價技術(shù)二、水平井測井技術(shù)發(fā)展的思考1、水平井裸眼井測井技術(shù)的發(fā)展方向是隨鉆測井技術(shù)。2、水平井生產(chǎn)測井技術(shù)的發(fā)展方向是爬行器工藝技術(shù)3、作為過渡性技術(shù)鉆桿傳輸測井技術(shù)，由于簡單實用在隨鉆測井技術(shù)成本大幅下降以前，還會在相當(dāng)長的時間內(nèi)起主導(dǎo)作用。結(jié)論與思考：水平井可以大大提高泄油面積，提高單井供油半徑，減緩底水錐進(jìn)，進(jìn)而極大限度的發(fā)揮儲層潛力，提高單井產(chǎn)量和原油采收率。水平井、分枝井、大位移井在油國開發(fā)中會占越來越重要的地位，是油田發(fā)展的方向。水平井井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，井下資料獲取難度大，水平井測井資料是水平井井筒工程和地質(zhì)非常珍貴的信息來源。水平井測井在水平井技術(shù)中應(yīng)該占有重的地位。結(jié)論與思考：受微觀