水平井鉆井的測井地質導向方法與技術研究

趙鵬

【摘?要】隨鉆地質導向技術通過結合測井、旋轉導向及閉環控制系統等完成鉆井施工，鉆井中應用主要涉及隨鉆測井技術及地震技術兩個方面。該項技術的基本原理是收集分析相關附近井資料信息，計算得出所需鉆井參數，結合具體鉆進過程中測井數據資料對比計算，確保最終鉆進井眼軌跡的最佳走勢。實際作業中，旋轉導向是用來根據計算結果實時調節修正井眼軌跡的，也就是說隨鉆地質導向技術是基于實際油藏特性參數確定井眼軌跡的。

【關鍵詞】水平井鉆井;地質導向;應用

前言

水平井鉆井過程中應用隨鉆地質導向可以保證鉆井的順利開展，錄井的主要任務是通過隨鉆錄井來得到地下儲層的物性、巖性及電性和油氣顯示數據，從而實現水平井的軌跡的預測和導向。所謂軌跡預測就是鉆進到水平井段之前的地層對比及預測技術，而導向則是進入到水平段后的地質導向和解釋技術。通過預測可以使井眼軌跡準確地進入到目標地層，而導向可以使水平井段在油氣儲層中安全、可靠地行進，從而保證油氣儲層的鉆遇率。

1水平井地質導向鉆進方式簡介

水平井地質導向，也就是在水平井鉆井作業過程中，依據水平井施工涉及到的地質資料，來對水平井施工數據信息及井眼軌跡進行實時調整的監控測量手段。在進行水平井施工作業以前，需要對所鉆井區域的地質資料、測井數據信息以及油藏特點等進行實地考察，結合詳細的數據資料及鉆井施工的要求來對水平井眼軌跡進行科學合理地設計，然后由施工作業人員來按著水平井鉆井方案組織鉆井作業。在地質導向鉆井技術得到了推廣和應用之后，有效地提高了水平井鉆井作業效率和準確性，水平井地質導向是鉆井施工過程當中采用了導向模型軟件、隨鉆測井技術、定向鉆井工具和測量技術等，綜合錄井地層巖性和顯示情況，隨時調整實際鉆取的井眼軌跡，保證水平井的井眼軌跡沿著油層發育最有利的方向前進。

2地層對比和預測技術

對地下儲層物性進行比較是進行地質預測的前提，地下儲層比較、預測及劃分為地質錄井的關鍵技術，通過這些技術的應用可以準確地獲取完鉆層位、取芯層位，可以預測到水平井目的層的垂直深度。很多水平井鉆井之前應該得到比較詳細的鄰近井地質資料，目標層深和實際鉆深會有著較大的差別，在進入水平井段之前，井眼軌跡的井斜角度會超過70°，如果垂深相差1m，那么水平井的位移就會相差數十米、上百米，使水平井鉆井質量無法得到保證，油氣儲層的鉆遇率會顯著減少。欠平衡鉆井技術和PDC鉆頭的應用和井筒井斜角度等方面的原因，會造成鉆屑更加細小，無法對巖性進行有效地識別，使油氣的顯示級別變小，再者由于地層構造產生的改變、巖相及沉積相改變等會使兩口水平井地下儲層數據難以進行對比，有的鉆井區段可能沒有標志層和標準層，會給地下儲層隨鉆比較帶來很大的難度。隨著錄井技術的不斷提高，快速色譜分析和微鉆技術給地下儲層的比較和劃分提供了保障，元素錄井及巖屑伽馬錄井可以為物殊鉆井在缺少標志層的情況下準確找到儲層提供了可能。離子色譜分析錄井、核磁共振錄井可以為油氣儲集層的含水量、油性的定量檢測進行技術保證。地下儲層的比較應該選擇相同斷塊、物源和沉積相類似的相鄰油井，應該結合伽馬能譜、標志層、元素特征等，先對大區段進行對比，然后再對小地層進行細致的比對。對比辦法在合成記錄標定地震數據資料的前提下，以掌握地下儲層分布情況作為前提，采用LWD、正鉆井錄井等數據資料，與測井和錄井資料進行比較，從而對目的層深度進行科學合理地預測。

3地質解釋及導向技術

井眼進入到水平井段之后的油氣鉆遇率，是對水平井鉆井質量是否滿足鉆井地質設計和工程設計的主要評價依據。國外所采用的遠距離探測、隨鉆成像測井、核磁共振測井等多種隨鉆技術已經發展為水平井地質導向關鍵技術。當前，我國的水平井地質導向技術與國外有著較大的差距，比如，LWD技術及解釋能力還達不到國外先進水平，主要依賴于LWD電性資料、隨鉆錄井巖性和顯示資料，再分析地震剖面，進一步修正油層模型，可以實現對水平井的精確導向，進一步提升油氣儲層鉆遇率。地面的錄井數據資料會受到井筒因素方面的影響，存在著一定的數據滯后性，可是數據資料會更為直觀，可以減小解釋結論存在多解的可能性，隨鉆測井不擁用該優勢，中淺地層水平井遲到參數信息也要高于LWD數據資料的實時性，需要在對地下儲層進行地質解釋時，把兩者進行有效的結合。一般情況下，地層巖性的改變可根據隨鉆電阻率曲線、元素錄井、隨鉆伽馬曲線等進行分析和判斷，油氣顯示出現的改變可以利用電性改變、氣測曲線等進行分析。當井筒進入到水平井段之后，鉆遇到非目標地層巖性會存在如下多種情況：

（1）井眼軌跡偏離開設計軌跡，應該結合隨鉆測井資料來對地層傾角及井身軌跡情況，來分析鉆頭偏離方向和距離，然后實時糾正井身軌跡。

（2）目標地層沉積相產生改變主要是砂巖相變或尖滅而引起的，與后面存在的砂體相互間沒有進行有效地連通。如果是前種情況應該及時進行完鉆操作，后種情況需要結合井區數據資料及地震剖面來識別砂體相互間的距離，從而決定是否繼續鉆井。

（3）鉆遇斷層情況下，需要準確對此斷層進行正確地解釋，識別是否為正斷層、逆斷層，并分析出斷層的斷距，從而決定是否應用增斜措施，或者進行降斜操作。

（4）鉆進過程中遇到泥巖夾層，可以保持鉆井狀態。只有做出科學、準確地數據解釋，方可以正確地引導鉆頭在地層中的走向，對決定是否完鉆提供技術支持。

結束語

為保障油氣鉆井施工安全高效進行，我國未來應盡可能加大隨鉆地質導向關鍵技術方面研究，盡快由滑動鉆進向旋轉鉆進的轉變，深入近鉆頭地質導向技術的研發，及時實現隨鉆導向技術中遠距離儲層邊界探測手段的應用等。此外，還需大力創新隨鉆地質導向技術措施，以求隨鉆過程中測量、傳輸控制及地質導向三者的有機結合。

參考文獻：

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（作者單位：中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院）