泌陽凹陷小斷塊薄層水平井地質導向探討

王立黨

（中國石化河南石油工程有限公司地質錄井公司，河南南陽473132）

為提高資源動用程度，充分挖掘資源潛力，針對難動用儲量主要為薄層、低滲透油層、小斷塊窄含油帶、低含油高度油層等地質實際，2008年下半年河南油田開始規模化地應用水平井開發小斷塊薄油層。本文依據近幾年水平井錄井一些成果，對小斷塊薄油層水平井地質導向技術進行了探討。

1 鉆前階段

雖然地質導向是依據實鉆結果調整井眼軌跡，實際上大部分地質導向的研究工作是集中在利用相關曲線分析上。除做好一般井鉆前錄井準備工作外，水平井還應做好以下幾方面工作。

1.1 收集消化資料

1.1.1 重新處理鄰井井斜資料

要做好水平井地質導向，首先心須對鄰井油氣水關系、巖性組合、地層變化規律進行細致分析，而所有這些都必須建立鄰井資料真實可靠的基礎上。由于不同時期井斜處理要求不一致，因此首先應對鄰井井斜資料重新處理。

1.1.2 分析對比掌握地層變化規律

通過縱向對比分析，掌握不同層段的巖性特征、巖性組合特征、巖屑油氣顯示特征、氣測曲線形態、相對幅度及氣測組分變化關系、電性特征。掌握目的層的巖性、氣測、地化等異常顯示特征，特別是氣測錄井資料進入目的層的變化特征。通過橫向對比，掌握不同層段地層的厚度、巖性、物性、油氣顯示、電性、構造的空間變化關系。

1.2 確定對比控制層

泌陽凹陷鉆水平井地區一般為小砂體、小斷塊、物性較差、地層相變嚴重地區，同時本區缺乏“標準層”。為了保證對比的準確，便于提前確定“A”靶位置，必須選擇對比控制層。控制層選擇原則是有一定分布范圍，厚度、巖性穩定，錄井特征明顯、容易判斷。控制層與目的層距離應穩定或有規律變化；該層距目的層應較近，但不能太近，以便能夠及時提前調整井眼軌跡。如井樓一二區東南部的核三段Ⅲ5、6小層，該層與目的層巖性有明顯區別，為粉砂巖、細砂巖，而目的層Ⅲ8－9為礫狀砂巖、砂礫巖。

1.3 綜合分析設計靶心合理性

1.3.1 分析設計靶心垂深是否在目的層中

不同時期資料要求不一致，一些資料存在著“真實”的錯誤，如部分斜直井原來的井斜資料沒有地面處的井斜數據和不同測斜方式及不同時期井斜計算的差異，這些錯誤與差異完全可能導致設計的靶心垂深在目的層外，為了盡量減少井眼軌跡調整，在接到相關設計后應利用重新收集、重新處理的資料對設計進行分析。為了保證資料的準確，所有資料井深應折算為設計井補心海撥為基礎。

1.3.2 分析選擇靶心位置是否最有利

由于多種因素的影響，不同人員對不同資料的使用與理解不同，而錄井資料的特殊性，使錄井人員具有獨特的優勢，因此在鉆前分析時，不僅應分析設計靶心是否在目的層中，還應綜合利用測井、錄井資料分析設計靶心是否為最有利。

2 鉆井過程中的地質導向

2.1 建立準確的地質剖面

要進行地質導向，必須進行地層對比分析，而要進行地層對比分析，必須有準確的地質剖面［1］。解決這種問題方法主要有2種。

2.1.1 多種方法測量遲到時間

巖屑剖面要準確，基礎是遲到時間的準確性，由于水平井特殊的鉆井工藝及巖屑重力分異作用的影響，巖屑總要滯后，因此氣測的遲到時間不能一致，在采用“乙炔法”測量氣測遲到時間，采用“重物法”測定巖屑遲到時間的同時，應采用“標準層法”及下鉆后第一巖屑返出法確定遲到時間。

2.1.2 利用色譜資料進行剖面歸位

相對來說，氣測色譜資料受到井身的影響相對小得多。雖然在水平井中經常混入鉆井液添加劑及原油，使其色譜資料受到嚴重影響，但精細的工作及與OFA錄井資料結合，在一定程度上是可判斷真假異常的。

2.2 精細地層對比

2.2.1 將視深剖面處理為垂深剖面

在恢復地下地質剖面的基礎上，運用井斜軟件將每個測點的斜深轉換為垂深，以小層為單位，把斜厚度換算成真厚度，做出垂深剖面（非目的層刪薄層留厚層以便于對比）與鄰井進行巖性對比（鄰井剖面也是應同時處理）。

2.2.2 準確進行地層對比分析

在對比時首先采用分布穩定區域標準層進行大段宏觀控制，其次采用標志層（巖性及巖性組合、特殊巖性）、結合沉積旋回、沉積韻律進行厚層大段對比，而不要被個別不符合層、薄層所干擾；在完成大段對比后，確定總體關系及變化趨勢后再進行逐層對比。

2.2.3 繪制軌跡跟蹤圖

在鉆前繪制的井眼軌跡圖上繪制實鉆井眼軌跡，繪制實鉆標準層、標志層（圖1）。實鉆軌跡、剖面要與預測軌跡、剖面有明顯區別的標識。

圖1 XP1井井眼軌跡跟蹤圖

2.2.4 繪制投影圖

每次隨鉆井斜資料獲得后都應利用井斜處理軟件處理，利用所得的方位、位移資料或直接利用其東西分量、南北分量在構造圖、小層平面圖或井位圖上繪制投影圖，以掌握鉆遇到各小層時鉆頭在平面上位置，以便結合鄰井資料判斷對比結果在空間上是否合理，進入判斷對比分析結果準確與否。

2.3 水平段的地質導向［2－3］

確定了“A”、“B”靶位置后仍應細致分析，直接進入著陸點后要依據巖性、地化、氣測資料的不同特征判斷是否進入目的層。

2.3.1 水平段導向原則

（1）追求鉆遇油層段長最大。泌陽凹陷目前所鉆水平井絕大部分為零碎、邊緣區塊，地層控制程度差，地層相變嚴重，單層厚度較薄。因此在進行水平段地質導向不能簡單以追求“B”靶為目標，而應以鉆遇油層厚度最大為目標，對預測到的夾層應提前增斜或降斜穿過［4］。

（2）考慮工程實施可能性。現場地質在調整軌跡時應與工程施工人員協商，在確定工程能夠實現的條件下，以最少的水平位移完成軌跡。

2.3.2 軌跡調整

要及時判斷井眼軌跡是否在水平目的層段中。通常認為，氣測值降低、鉆時升高、含油巖屑含量降低、泥質含量升高是進入泥巖地層的標志，反之是進入儲層的標志。在水平段的錄井過程中若出現泥巖，其來源不外乎四種情況：一是來自上部泥巖蓋層，二是來自下部泥巖隔層，三是來自泥巖夾層，四是來自上部地層的掉塊；上蓋層下隔層的泥巖質純、致密、性硬、吸水性強，而夾層泥巖質不純、性軟、吸水性中等、含砂質，另外顏色也有差異。

具體判斷方法可以分為以下六種情況：①從上泥巖進入油層。鉆時下降；巖屑百分含量：泥巖巖屑減少，砂巖巖屑增加，含油巖屑比例增加；氣測值表現為總烴、組分由低值快速上升（尤其是C1、C2）；隨鉆測量井斜增加，扣除產狀變化后垂深增加。②從油氣層進入下泥巖。鉆時上升；巖屑百分含量：泥巖巖屑增加，砂巖巖屑減少，含油巖屑比例減少；氣測值表現為總烴、組分由高值緩慢下降（尤其是C1、C2）；隨鉆測量井斜、扣除產狀變化后垂深增加。③從下泥巖進入油氣層：鉆時下降；巖屑百分含量：泥巖巖屑減少，砂巖巖屑增加，含油巖屑比例增加；氣測值表現為總烴、組分由低值快速上升（尤其是C1、C2）；隨鉆測量井斜增加，扣除產狀變化后垂深減少。④從油氣層進入上泥巖。鉆時上升；巖屑百分含量：泥巖巖屑增加，砂巖巖屑減少，含油巖屑比例減少；氣測值表現為總烴、組分由高值緩慢下降（尤其是C1、C2）；扣除產狀變化后隨鉆測量垂深減少。⑤在泥巖中鉆進。鉆時持續相對高值，巖性為單一泥巖，含油巖屑含量少，氣測總烴曲線逐漸降低，組分明顯下降（尤其是C1、C2）。⑥在油層中鉆進。鉆時持續相對低值，巖性為單一砂巖，含油巖屑含量高且較穩定，氣測總烴曲線升為高值平臺曲線，組分明顯增為最大（尤其是C1、C2）；如油層存在物性差異，氣測全烴曲線表現為鋸齒形，組分時高時低。

依據上述特征，綜合氣測、地化、定量熒光、電導、密度等資料及時確定鉆頭位置，調整井眼軌跡，確保鉆頭沿產層方向行進。

3 結論與建議

（1）做好鉆前準備，水平井地質導向就完成了一半。為此現場地質人員應提前介入，對設計人員所使用的資料進行分析，掌握地層變化特點，掌握各控制層及目的層的特征。

（2）準確的巖屑剖面的建立是做好地層跟蹤分析的基礎，確定一個合理的氣體遲到時間、巖屑遲到時間以及在現場中準確識別真假巖屑至關重要。在一定程度上說，這些將決定導向的成功與失敗。

（3）水平段鉆進過程中仍可能穿越頂底板及鉆遇泥巖夾層，因此水平段鉆進過程中的軌跡調整仍是必須的。但軌跡調整在考慮地質需要的同時，必須充分考慮工程實施的可能性、權衡利弊，否則導向難以實施。

［1］ 方錫賢，熊玉芹.應用錄井技術建立地層巖性剖面方法探討［J］.錄井技術，2004，15（4）：10－13.

［2］ 方錫賢，吳福鄒，李文德，等.非常規油氣水平井地質民導向方向探討［J］.石油地質與工程，2012，26（5）：89－91，99.

［3］ 唐欽錫.蘇53區塊復雜地質條件下水平井入靶技術研究與應用［J］.石油地質與工程，2013，27（2）：79－81.

［4］ 王蘭江，謝輝，張社民，等.水平井錄井技術［J］.河南石油，2001，15（增）：5－7.