泥巖夾層對地質導向著陸段的影響研究

王爭浩 朱江梅 張春澤 鄧洋 朱佳音(中海油田服務股份有限公司油田技術事業部， 天津 300452)

泥巖夾層對地質導向著陸段的影響研究

王爭浩 朱江梅 張春澤 鄧洋 朱佳音(中海油田服務股份有限公司油田技術事業部， 天津 300452)

當今水平井設計的目標儲層厚度普遍較薄，多數在5～6m，且砂體中間經常發育有泥巖夾層，為了提高水平井著陸段的中靶機率和水平段的鉆遇率，本文針對實際工作中遇到的有關泥巖夾層的問題進行探索性分析。

泥巖夾層;地質導向;著陸段

1 研究背景

在鉆井的過程中,地質導向是一種互動的模式，整個過程包括著陸段和水平段兩個鉆井階段。地質導向工程師根據各種地質、地震資料，利用隨鉆測井、隨鉆測量、定向工具及導向模型軟件，在水平井的鉆進過程中不斷的調整最初的設計，指導鉆進的方向，將井眼軌跡調整到油藏最佳的位置，以達到最佳的產油(氣)或注水效果，因此精確的地質導向可幫助油田提高鉆井投資的回報[1]。地質導向技術的優點之一就是讓目標靶點不再固定不變，而是根據實鉆測量的數據對油層的位置形成新的認識從而進行隨時調整，把預測確定的固定“幾何靶”變成了實際的不確定“移動靶”，這樣極大地提高了鉆遇目標砂體儲層的概率[2]。

對于某海海域等勘探開發程度已經很高的老油田，剩余油資源的品位愈來愈差，勘探開發技術難度步步加大。泥巖夾層、薄油層、低壓低滲透低產儲層、難產儲層、非均質儲層越來越多，鉆井施工難度大、速度慢、周期長、成本高、單井產量低，已成為制約老油田勘探開發的“瓶頸”。因此當今水平井設計的目標儲層厚度普遍較薄，多數在5～6m，且砂體中間經常發育有泥巖夾層。為了提高水平井著陸段的中靶機率和水平段的儲層鉆遇率，本文將針對實際工作中遇到的有關泥巖夾層的問題進行探索性分析。

2 河流相砂體疊合模式地質概念模型

層序地層學[3]認為河道的結構可以看作是構造沉降、河道可容納空間或A/S(可容空間和沉積物供給速率之比)變化的函數。以河流相沉積學為基礎和以基準面旋回為參照面的層序地層學方法，結合野外露頭、某海海域鄰區密井網區等資料，前人建立了河道層次的砂體疊合模式。隨著A/S比不斷增加，將河流相砂體的疊合模式依次分為下切充填式、多層式、單層式和孤立式。從前人總結的河流相砂體疊合模式中可以看出：①河流相中的砂體經常含有泥巖夾層，尤其是對于多期河道的非均勻充填的情況；②在未知何種疊合模式的情況下無法判斷泥巖夾層橫向的展布范圍和縱向上的厚度變化；③當砂體內的泥巖夾層較薄時，其不僅尺度太小，且與砂體的波阻抗的差異不明顯，在地震上無法區分。這給地質導向工作帶來了一定的難度。無論目標砂體在鄰井上是否表現為含有泥巖夾層，在水平井鉆進時都有可能鉆遇泥巖夾層。尤其當目標砂體在鄰井上表現為含有泥巖夾層時，隨鉆跟蹤過程中更應該注意泥巖夾層的橫向變化所帶來的影響。

3 實例分析

本文以某油田A12H為例分析泥巖夾層對地質導向著陸段的影響。

3.1 鄰井的選取

圖1為A12H井附近井的三維位置關系圖。A12H井為生產井，目的砂體為1708砂體。鉆前分析選取A28井作為鄰井，A28井為過路井，距A12H井距離很近，且目的層在同一個斷塊內。因此著陸時選取該井為鄰井，同時參考A15H、A16H井進行地層對比(圖2)，根據等厚原則，預測目的層深度。

圖1 A12H井附近井的相對位置關系圖

圖2 A15H-A16H-A28井的連井對比圖

圖3 過A12H-A28井的連井剖面

圖4 A15H-A16H-A12H-A28井的連井對比圖

如圖3所示，A28井鉆穿A12H的目的儲層。鉆前分析認為A12H與A28在同一斷塊內且A28井過斷層后無明顯標志層，因此選取NmIV-2砂體作為標志層，預測A12H井目的層深度。

3.2 地質導向現場服務

鄰井A28井與A12H井的最近距離為40m，因此隨鉆跟蹤前分析認為A12H井的目的層砂體厚度應與A28井目的層砂體厚度差距不大，在6m左右。隨鉆跟蹤過程中鉆至預測深度附近時伽馬明顯下降，電阻率明顯上升，地質循環后井底巖屑為灰色細砂巖，成分以石英為主,少量長石及暗色礦物,細粒為主,部分粉粒，熒光面積20%，判斷進入目的儲層，決定全力增斜至設計井斜，但在增斜過程中，電阻率明顯下降，地質循環后井底巖屑為紅褐色泥巖。鉆后分析認為本井目的砂體下部受泥巖夾層的影響，目的層砂體厚度明顯變薄，泥巖夾層與下部砂體的厚度變化不大，但深度都明顯變淺。由于目標砂體與底部砂體間泥巖夾層較薄(2～3m)，已經超出了地震的分辨能力，因此目標儲層在地震反演結果中表現為一套砂體，地震數據無法反映出儲層內部的細節變化。

（文章題目：泥巖夾層對地質導向著陸段的影響研究）

4 結論及對策

從以上分析中可以得到河流相砂體泥巖夾層具有以下三個特征：①在河流相儲層中泥巖夾層分布的普遍性和隨機性；②橫向連續性差；③當泥巖夾層較薄時，地震上限于分辨率的問題無法分辨。

針對泥巖夾層的上述特點，可以從以下兩個方面降低其影響：①結合地質人員提供的河流相分布圖，進行較大尺度的約束，在相變區域隨鉆跟蹤時提高警惕性；②進行精細地層對比，對于鄰井中目的砂體變化明顯時，要做好可能鉆遇泥巖夾層的準備，提前控制好井斜，做好出現泥巖夾層時的著陸預案。

[1]蘇義腦.地質導向鉆井技術概況及其在我國的研究進展[J].石油勘探與開發,2005,Vol.32,No.1.

Su Yinao.Geosteering drilling technology and its development in China[J].Petroleum Exploration and Development,2005,Vol.32,No.1.

[2]榮延善.水平井地質導向技術的應用[J].江漢石油職工大學學報,2003,16(3),50-51.

Rong Yanshan.The Application of Geosteering Technique for Horizontal Wells[J].Journal of Jianghan Petroleum University of Staff and Workers,2003,16(3),50-51.

[3]周銀邦,吳勝和.曲流河儲層構型表征研究進展[J].地球科學進展,2011,26(7),695-700.

Zhou Yinbang,Wu Shenghe.Research Progress on the Characterization of Fluvial Reservoir Architecture[J]. Advances in Earth Science,2011,26(7),695-700.

王爭浩(1987- )，男，漢，河北衡水人，2014年7月畢業于中國石油大學(華東)地質工程專業，研究方向：油氣田地球物理勘探，碩士學位，現從事地質導向相關工作。