提升低井控制區構造精度研究

王 華

中海石油（中國） 有限公司深圳分公司，廣東 廣州 510240

0 前言

海上油氣田投入高、風險大，受生產設施的限制，基本采用長水平段的水平井進行開發［1-2］。 為節約鉆井成本，所有水平段必須快速、高效實施鉆探，且誤差必須控制在非常小的范圍內，因此在鉆井過程中井眼軌跡控制對構造精度要求非常高。 同時，油氣田開發后期挖潛對儲層精細描述也需要極高的構造精度。

1 構造精度對油氣田開發的影響

油藏頂部鉆有一口水平井， 水平段全部落在油層之內，大部分含油范圍處于無井控制區。 根據地球物理資料研究結果，構造形態存在A、B、C 三種可能，相互誤差僅為2 m（見圖1）。 符合地球物理資料解釋精度要求；但從油田開發角度，2 m 構造誤差將引起15%～20%的儲量差異。 由此可見，構造精度的研究不僅在開發井實施中顯得尤為重要，在油氣田后期地質油藏研究中也同樣重要。

圖1 多構造方案的油藏示意圖

構造研究通常依托于地震和定向井資料［3-4］，而在低井控制區域由于受地震垂向分辨率的影響和制約，難以運用常規思路和方法開展高精度構造研究，不能滿足油氣田精細開發和評價的要求。 筆者結合珠江口盆地X 礁灰巖油田開發實踐，在地震資料不足和井控程度低的條件下，通過已鉆定向井構建物性與構造頂面距離之間的關系，利用水平井隨鉆測井特征快速響應，在地震反演的約束之下，井井結合，井震驗證，對低井控制區的構造進行快速有效刻畫，提高構造研究精度。

2 工區概況及特征

X 油田為一塊狀底水礁灰巖油藏［5］， 全部采用1 000 m左右的長水平段水平井開發，生產層位位于物性和含油性最好的B 層。 在油田開發初期，西北部礁坪部位僅有一口已鉆定向井X 2 井，井控程度非常低；同時，礁灰巖地層速度大，在3 500～5 200 m/s，礁內地震反射較弱，地震資料存在明顯不足（見圖2）。

由于油田含油面積大，井控程度低，水平井段長，且為了防止底水錐進， 水平段軌跡必須貼近B 層頂面，滿足一定的避水高度［6］， 因此對構造研究提出了非常高的要求，單一地球物理資料不能完全滿足X 油田開發對構造精細描述的需求。

圖2 X 油田井位分布和過井地震剖面

3 低井控制區構造的精細刻畫

為彌補地震資料品質差和井控程度低的不足，保證油氣田開發效果，嘗試在地球物理提供的構造框架基礎上，充分利用水平井與已鉆定向井測井響應特征的對應關系，應用地震解釋和地震反演對構造趨勢和水平井位置進行控制，通過井井結合、井震結合，精細刻畫低井控制區構造，使其滿足后期開發井的鉆探。

3.1 已鉆井構造與測井響應相關性分析

由于受地震分辨率的影響，構造精度難以進一步提高，在地震資料先天不足的條件下，充分利用有限的鉆井資料開展精細構造研究成為唯一選擇。 具體而言，利用已鉆井測井響應特征與構造層面的對應關系，分析出已鉆井與構造之間的關聯性。

對礁坪區域唯一一口資料井X 2 井測井特征分析表明，在目的層B 層之下，縱向上測井響應與B 層頂的距離有明顯的相關性，越靠近B 層頂部電阻越低、中子孔隙度越低、密度越高，越遠離B 層頂部電阻越高、中子孔隙度越高、密度越低（見圖3），即表現為越靠近B 層頂部物性和含油性越差，越遠離B 層頂部物性和含油性越好（見表1）。

通過精細分析X 2 井的測井響應特征， 搭建起已鉆井測井與構造層面之間的對應關系。 B 層縱向上物性和含油性存在顯著的、較好的變化規律，為利用定向井測井響應開展低井控制區構造精細研究提供了較好基礎。

圖3 已鉆定向井X 2 井的測井響應特征圖

表1 X 2 井測井特征與構造層面的對應關系

3.2 對比水平井測井響應精細刻畫構造

根據沉積相研究成果，油田西北部B 層以礁坪亞相沉積為主，沉積環境穩定，結合地震反演資料，B 層平面物性和含油性相對穩定，橫向上具有一定可比性。 在此認識基礎上， 利用已鉆井測井與構造層面之間的關系，對油田西北部的水平井X 8 H 進行精細構造分析， 推算出水平段軌跡與B 層頂面構造的位置關系，并對低井控制區的構造進行優化和調整。

水平井X 8 H 井位于油田西北部，B 層入層點距離已鉆定向井X 2 井170 m，其水平段長約1 200 m，由東南向西北方向鉆進，水平段全部落在B 層之內。 過X 8 H 井的實鉆油藏中， 所有層位頂面均為優化前的構造（見圖4）。

依據X 8 H 井實鉆結果， 其測井特征分為明顯的四個不同響應段， 即0～260、260～660、660～940 和940～1 180 m，其物性表現為差-好-差-好交替分布，水平段物性差異顯著（見表2），這反映了X 8 H 井水平段軌跡在不同的井段與B 層頂面的距離也不同。 由于X 8 H 井水平段全部在B 層之內，沒有鉆出B 層，油田西北區域缺少構造控制點，從地震的角度無法對構造進行進一步的校正和優化。 根據地球物理提供的原始構造，X 8 H 水平井的四個不同測井響應段與B 層頂面距離分別為2～4、4～8、2～3 和1～3 m。

圖4 構造優化前過X 8 H 井油藏剖面圖

對X 8 H 井水平段的響應特征研究發現，X 8 H 井物性最好段260～660 m 和940～1 180 m 的中子孔隙度為28%，根據X 2 井縱向上物性與距B 層頂的對應關系，這兩段與B 層頂部的距離應為0～4 m， 而原始構造顯示水平段與B 層頂部距離最大達到了8 m， 表明原始構造與水平井的測井響應存在明顯偏差。

對比已鉆井X 2 井和水平井X 8 H 井的測井響應特征（見表2），X 8 H 井水平段0～260 m 和660～940 m 物性相對較差， 中子孔隙度分別為20%和23%， 密度分別為2.34 g/cm3和2.30 g/cm3， 其與B 層頂部距離小于2 m，較貼近B 層頂部； 而物性較好段260～660 m 和940～1 180 m，中子孔隙度均為28%，密度均為2.25 g/cm3，其與B 層頂部距離約為2～4 m，較遠離B 層頂部。通過對兩口井測井響應特征對比的分析， 得到了最終X 8 H 井各水平段與B 層頂部的距離，X 8 H 井四個測井響應段分別為1～1.5、2～4、1～2 和2～3 m。

表2 X 8 H 井水平段與優化后構造頂面的對應關系

依據該分析結果，在地球物理資料提供的構造框架之下，對X 8 H 井之上的B 層構造進行了優化和調整（見圖5）。由圖5 可見，優化后的B 層頂面構造更貼近X 8 H井軌跡，兩者之間的距離與測井響應關系更匹配。

圖5 構造優化前后過X 8 H 井油藏剖面對比圖

4 應用效果

反演資料和后期鉆井證實了X 8 H 水平井對構造的優化效果，驗證了利用水平井對低井控制區構造優化的方法是可行且有效的。

4.1 井震結合的驗證

圖6 過X 8 H 井的反演剖面和油藏剖面

根據油田西北區域的地震反演資料，已鉆定向井X2井近B 層頂部物性較好，阻抗特征顯示為低阻抗，值域在6 200～8 500 g/cm3·m/s 之間。 X 8 H 井四個不同測井響應段對應的物性依次為差-好-差-好， 當水平段中子孔隙度為20%和28%時，對應的阻抗值域分別為8 200～8 500 g/cm3·m/s 和6 500～6 800 g/cm3·m/s，與地震反演剖面對應關系一致、匹配程度較高（見圖6）。 同時，由圖6可見， 調整后的深度構造與時間構造趨勢更為接近，準確反映了該井的井軌跡與B 構造頂面距離的變化趨勢，進一步驗證了構造優化調整的合理性。

4.2 后期鉆井驗證

在X 油田開發中，每口水平井完鉆后均利用水平井對構造進行優化。 對比各水平段B 層入層點實鉆與預測的誤差（見圖7）可知，利用水平井優化后的構造誤差逐漸減小， 尤其與X 8 H 井處于同一構造區域的X 2 H 和X 5 H 井，其縱向上的誤差非常小，基本控制在1.0 m 以內，后期鉆井證實水平井的校正方法對低井控制區構造精度有較大提升。

圖7 X 油田構造優化后的鉆井誤差

5 結論

在無井控制或井控程度較低的情況下，充分利用地球物理資料解釋構造層面與定向井測井響應特征對應關系， 構建低井控制區構造和測井之間的關聯橋梁，依據水平井與定向井的測井相似性特征，在地震反演以及后期鉆井的驗證基礎之上，對低井控制區構造進行調整和優化。X 油田開發實踐證明，后期井實鉆與預測的誤差都控制在較小范圍內，在高速、高效實施鉆井的情況下，利用水平井對構造進行快速優化的方法是可行的，為地震品質較差的低井控區構造精細研究開辟了有效途徑。

［1］ 楊慶紅，童凱軍，張迎春，等. 利用水平井開發大氣頂窄油環油藏研究與實踐［J］. 中國海上油氣，2011，23（5）：313-317.Yang Qinghong,Tong Kaijun,Zhang Yingchun,et al.A Study on Horizontal-well Development of Reservoirs with Big Gas Cap and Narrow Oil Rim and Its Practice ［J］. China Offshore Oil and Gas,2011,23（5）：313-317.

［2］ 劉 超，廖新武，李廷禮，等. 海上特低幅構造稠油底水油藏水平井開發策略［J］. 特種油氣藏，2013，20（4）：81-84.Liu Chao, Liao Xinwu, Li Tingli, et al. Study and Application of the Horizontal Well in Thin Reservoir with BottomWater［J］.Special Oil&Gas Reservoirs,2013,20 （4）：81-84.

［3］ 王西文，周嘉璽. 油田開發階段的全三維地震解釋技術及其應用［J］. 中國海上油氣，2003，17（5）：320-323.Wang Xiwen, Zhou Jiaxi. The Full 3D Seismic Interpretation during Oilfield Development and Its Application ［J］. China Offshore Oil and Gas,2003,17（5）：320-323.

［4］ 穆艷芳，杜新江，余若愚，等. 蘇里格氣田SQW 區塊天然氣儲層預測與評價［J］. 天然氣與石油，2011，29（3）：38-41.Mu Yanfang, Du Xinjiang, Yu Ruoyu, et al. Predication and Estimation on Gas Reservoir of SQW Block in Sulige Gas Field［J］.Natural Gas and Oil,2011,29 （3）：38-41.

［5］ 古 莉，胡光義，羅文生，等. 珠江口盆地流花油田新近系生物礁灰巖儲層特征及成因分析［J］. 地學前緣，2012，19（2）：49-58.Gu Li, Hu Guangyi, Luo Wensheng, et al. Characteristics and Genesis of Reservoir Spaces in Neocene Reef Reservoir of Liuhua Oilfield, Pearl River Mouth Basin ［J］. Earth Science Frontiers,2012,19（2）：49-58.

［6］ 衣英杰，尹繼全. 強底水低幅度構造油藏水平井的研究應用［J］. 石油天然氣學報，2009，31（5）：364-367.Yi Yingjie,Yin Jiquan.Application of Horizontal Wells in Low Amplitude Structural Reservoirs with Bottom Water［J］.Journal of Oil and Gas Technology,2009,31 （5）：364-367.