水平井地質(zhì)導(dǎo)向的難點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵探討

徐慶軍（大慶油田鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司，黑龍江　大慶　163000）

水平井地質(zhì)導(dǎo)向的難點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵探討

徐慶軍（大慶油田鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司，黑龍江大慶163000）

水平井由于井身結(jié)構(gòu)特殊，鉆井工藝技術(shù)復(fù)雜，給地質(zhì)導(dǎo)向工作帶來了困難，本文分析了水平井地質(zhì)導(dǎo)向的難點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵，為錄井現(xiàn)場做好地質(zhì)導(dǎo)向工作提高參考，達(dá)到提高油氣層鉆遇率及井身質(zhì)量的目的。

水平井；地質(zhì)導(dǎo)向；難點(diǎn)；技術(shù)關(guān)鍵

隨著大慶油田的持續(xù)開采，油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的壓力不斷增加，為了保證產(chǎn)量，進(jìn)入了以薄差層和致密油為主的水平井勘探開發(fā)新階段。水平井大大增加了井眼在油層中的穿行距離，提升了泄油面積，產(chǎn)量能夠達(dá)到普通直井的數(shù)倍，水平井具有的獨(dú)特優(yōu)勢使其在低滲透、薄層、稠油、頁巖氣等油氣藏中應(yīng)用廣泛。現(xiàn)階段，頁巖油氣藏、致密砂巖油氣藏等成為我國勘探開發(fā)的新方向，水平井使得這些非常規(guī)油氣藏能夠得到更好的開發(fā)，地質(zhì)導(dǎo)向在水平井鉆井過程中發(fā)揮著重要作用。

1　水平井地質(zhì)導(dǎo)向難點(diǎn)

1.1錄井資料失真

水平井由于井身結(jié)構(gòu)與常規(guī)鉆井差別大，鉆井工藝技術(shù)不同，給錄井在巖屑識別、地層剖面建立、地層對比、隨鉆解釋等方面帶來了困難。錄井資料失真影響水平井導(dǎo)向的準(zhǔn)確性，造成錄井資料失真的原因有:在鉆遇構(gòu)造復(fù)雜、相變嚴(yán)重的地層時(shí)，含油層厚度及方向變化較大，再者對于砂泥巖互層的薄油層，對入靶精度要求高，給錄井地質(zhì)導(dǎo)向帶來困難；水平井在水平段鉆進(jìn)時(shí)摩擦系數(shù)大，為減小鉆進(jìn)的摩擦，鉆井液通常使用油基鉆井液加有機(jī)添加劑，在鉆遇油層時(shí)，氣測數(shù)據(jù)易受到油基鉆井液影響，同時(shí)巖屑含油性識別也變得困難，含油顯示級別難以準(zhǔn)確確定；水平井鉆井工藝復(fù)雜，鉆頭驅(qū)動方式多變，常交替使用螺桿、轉(zhuǎn)盤及螺桿結(jié)合轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動方式，不同鉆進(jìn)方式破巖效率不同，巖屑顆粒差別大，使用轉(zhuǎn)盤結(jié)合螺桿的驅(qū)動方式對巖屑的研磨加劇，巖屑顆粒細(xì)至粉末狀，給巖屑撈取及識別定名帶來了困難；水平井水平段井壁穩(wěn)定性差，井壁坍塌情況時(shí)有發(fā)生，生成大量假巖屑，與真巖屑混雜在一起，影響錄井巖性識別、地層剖面建立的準(zhǔn)確性；水平井井身機(jī)構(gòu)特殊，在水平段鉆進(jìn)過程中鉆具與井壁摩擦系數(shù)高，鉆壓作用在鉆頭上的壓力相對減少，造成鉆時(shí)相對增大。同時(shí)在造斜、增斜、穩(wěn)斜等施工作業(yè)時(shí)，會改變鉆壓、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)、排量等工程參數(shù)，影響鉆時(shí)因素增加，鉆時(shí)不能很好反映地層可鉆性。

1.2著陸點(diǎn)控制

水平井鉆井過程中，著陸點(diǎn)控制情況決定著水平井的成敗，對水平井的前期產(chǎn)能及后期開發(fā)的見水時(shí)間均影響較大。由于地層構(gòu)造復(fù)雜多變、鄰井資料稀缺或不可靠等原因，造成設(shè)計(jì)的靶心深度與實(shí)鉆深度誤差較大的情況普遍存在。當(dāng)靶心深度提前時(shí)，入靶井斜角小，鉆頭容易鉆出油層，當(dāng)靶心深度滯后時(shí)，會縮短水平段在油層中鉆進(jìn)距離。通常要求入窗的井斜角小于地層傾角4～5度，當(dāng)靶心深度誤差較大時(shí)，即使最大限度增斜也難以達(dá)到鉆井目的，只能填井側(cè)鉆。

1.3微構(gòu)造落實(shí)差

水平井地質(zhì)導(dǎo)向重要的作用是指導(dǎo)鉆頭在油層內(nèi)鉆進(jìn)，在A-B靶心的微構(gòu)造不落實(shí)時(shí)，會出現(xiàn)設(shè)計(jì)靶傾角基本水平，實(shí)際地層傾角上傾或者下傾的情況出現(xiàn)，導(dǎo)致鉆頭鉆出油層。等出現(xiàn)泥巖，發(fā)現(xiàn)鉆頭出層時(shí)，由于構(gòu)造情況不清楚，無法判斷鉆頭是從油層頂面出層還是底面出層，從而無法對鉆頭軌跡及時(shí)準(zhǔn)確的調(diào)整。

1.4目的層構(gòu)造復(fù)雜

當(dāng)目的油層較薄時(shí)，地層產(chǎn)狀的細(xì)小變化都會導(dǎo)致鉆頭出層，薄層鉆進(jìn)對水平井地質(zhì)導(dǎo)向要求較高，必須時(shí)刻清楚鉆頭在油層中的鉆進(jìn)情況。當(dāng)薄層相變較快時(shí)，地層產(chǎn)狀微笑變化及相變快等原因?qū)е戮圮壽E控制困難，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致填井。當(dāng)水平井遇上斷層時(shí)，由于地層變化情況不定，不能進(jìn)行常規(guī)地層，增加了導(dǎo)向的難度。

2　水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)關(guān)鍵

2.1地層對比與預(yù)測技術(shù)

地層對比、劃分和預(yù)測，是地質(zhì)錄井的重要工作內(nèi)容，在水平井地質(zhì)導(dǎo)向過程中發(fā)揮重要作用。地層對比的出發(fā)點(diǎn)是與鄰近區(qū)域物源、沉積相相似的鄰井進(jìn)行對比，挑選相似度較高的地層，先大段控制，再精細(xì)分析，運(yùn)用標(biāo)志層、巖性組合、沉積序列、元素錄井即巖屑伽馬等數(shù)據(jù)，同時(shí)運(yùn)用地震解釋資料，掌握地層分布情況，再利用正鉆井實(shí)時(shí)LWD、MWD、錄井地質(zhì)和儀器資料與鄰井測井、錄井資料對比，對鉆頭鉆進(jìn)的軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及預(yù)測。

2.2地質(zhì)解釋與導(dǎo)向技術(shù)

水平井鉆井過程中，地層巖性的變化可以通過鉆時(shí)、巖性錄井、XRD元素分析、隨鉆伽馬曲線、隨鉆電阻率曲線等進(jìn)行判斷，地層含油性可以通過氣測錄井、熒光錄井及鉆井液電性變化等判斷。當(dāng)水平井鉆進(jìn)過程中，在水平段鉆遇非目的層巖性時(shí)，要分析根據(jù)具體情況，分析可能的原因：①井眼偏離設(shè)計(jì)的軌跡。這時(shí)要分析LWD資料，計(jì)算出井眼軌跡偏離地層的角度，及時(shí)調(diào)整井眼軌跡，使鉆頭在油層內(nèi)鉆進(jìn)；②目的層相變?？赡苁巧皫r相尖滅，這時(shí)要及時(shí)完鉆。也有可能是砂體間有間隔，需要分析相關(guān)資料來判斷是否繼續(xù)鉆進(jìn)；③地層出現(xiàn)斷層。遇上這種情況要準(zhǔn)確判斷是正斷層還是逆斷層，準(zhǔn)確計(jì)算斷距，以便調(diào)整井眼軌跡。

3　結(jié)語

錄井在水平井地質(zhì)導(dǎo)向方面，通過獲取和分析隨鉆過程的巖性、物性、電性及含油氣性資料，來實(shí)現(xiàn)對地層的預(yù)測，發(fā)揮導(dǎo)向作用，指導(dǎo)鉆頭準(zhǔn)確進(jìn)入目的層，保證鉆頭持續(xù)在含油氣層鉆進(jìn)，達(dá)到提升油氣開采的目的。要針對水平井地質(zhì)導(dǎo)向工作中的難點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，掌握關(guān)鍵技術(shù)，切實(shí)做好水平井地質(zhì)導(dǎo)向工作。

［1］竇松江，趙平起.水平井隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向方法的研究與應(yīng)用［J］.海洋石油，2009，29（4）：77-82.

［2］孫金浩.水平井地質(zhì)導(dǎo)向及解釋技術(shù)研究及應(yīng)用［J］.國外測井技術(shù)，2010（4）:14-19.

徐慶軍（1974-），男，籍貫：黑龍江省大慶市肇州縣，職稱：助力工程師，研究方向：地質(zhì)導(dǎo)向，學(xué)歷：本科，單位：大慶油田鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司。