1、綜合錄井水平井地質(zhì)導(dǎo)向方法探索趙彬凌1,李黔1,王悅田2(1.西南石油大學(xué),四川成都610500;2.遼河石油勘探局,遼寧盤錦摘要:LW D具有有效的地質(zhì)導(dǎo)向作用,但是應(yīng)用LW D隨鉆測井技術(shù)有效控制鉆頭在油氣層內(nèi)鉆進(jìn)時(shí),常規(guī)LW D成本較高、存在盲區(qū);同時(shí),普通油井較少應(yīng)用LW D。針對上述問題,本文探索出了一套低成本的應(yīng)用綜合錄井進(jìn)行水平井地質(zhì)導(dǎo)向的方法,研究了綜合錄井水平井地質(zhì)導(dǎo)向方法的原理;在遼河油田應(yīng)用實(shí)踐證明,對水平井實(shí)施地質(zhì)導(dǎo)向離不開綜合錄井。最有效的地質(zhì)導(dǎo)向方式為:綜合錄井+MW D(或LW D。關(guān)鍵詞:綜合錄井;水平井;地質(zhì)導(dǎo)向;隨鉆測量LW D具有有效的地質(zhì)導(dǎo)向作用,但是利

2、用LW D進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向時(shí),成本較高,同時(shí)普通油井較少使用LW D,本文探索了一套低成本、實(shí)時(shí)的地質(zhì)導(dǎo)向方法。水平井綜合錄井地質(zhì)導(dǎo)向方法的研究,對提高水平井鉆井成功率、降低開發(fā)成本、鉆遇最佳儲(chǔ)層具有重要的指導(dǎo)意義。隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向鉆井是根據(jù)錄井儀或測井儀提供的井下實(shí)時(shí)地質(zhì)信息和定向數(shù)據(jù),辨明所鉆遇的地質(zhì)環(huán)境、實(shí)時(shí)監(jiān)測鉆遇的地下情況,引導(dǎo)鉆頭進(jìn)入油層并將井眼軌跡保持在產(chǎn)層中延伸。1綜合錄井水平井地質(zhì)導(dǎo)向的原理在國內(nèi),充分應(yīng)用綜合錄井資料進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向尚未引起人們足夠重視。LW D隨鉆測井技術(shù)在地質(zhì)導(dǎo)向中發(fā)揮了重要作用,但是在實(shí)際鉆井中,隨鉆測井儀器存在測量盲區(qū),儀器無法及時(shí)測量井底地質(zhì)資料。這種測量信息

3、滯后現(xiàn)象將影響其導(dǎo)向效果。綜合錄井鉆時(shí)、巖屑、熒光、氣測錄井等資料的反應(yīng)速度都快于隨鉆測井資料,能及時(shí)、有效地反映隨鉆儀器測量盲區(qū)的地層巖性及其含油氣情況,從而判斷鉆頭是否偏離靶區(qū)和在同一油層鉆進(jìn)1。因此,在利用LW D進(jìn)行水平井地質(zhì)導(dǎo)向時(shí),綜合錄井為LW D起到有效的補(bǔ)充作用,在常規(guī)井中,沒有LW D 的情況下,綜合錄井又是一種快速而有效的地質(zhì)導(dǎo)向工具,故水平井地質(zhì)導(dǎo)向都離不開綜合錄井。2綜合錄井在地質(zhì)導(dǎo)向中發(fā)揮的作用綜合錄井的地質(zhì)導(dǎo)向功能就是通過設(shè)計(jì)的油藏?cái)?shù)據(jù)信息資料與錄井實(shí)時(shí)錄取的數(shù)據(jù)資料對比,判斷在水平井鉆井中實(shí)鉆井眼軌跡與設(shè)計(jì)軌跡和油氣層段的空間關(guān)系,為控制井眼軌跡提供信息,確保井眼

4、沿著目的油氣層段穿越,提高鉆井成功率,降低開發(fā)成本。211利用巖屑錄井建立地層剖面圖巖屑錄井是了解地層巖性及組合關(guān)系、油氣水顯示和建立地層剖面的重要手段,具有成本低、了解地下情況及時(shí)等優(yōu)點(diǎn),可獲得大量的地層構(gòu)造、生儲(chǔ)蓋組合關(guān)系、儲(chǔ)油物性及含油氣情況等信息。指導(dǎo)水平井鉆進(jìn)的方法之一是連續(xù)觀察、描述含油巖屑百分含量的變化,根據(jù)描述結(jié)果和收集資料及時(shí)繪制地層剖面圖(如圖1,結(jié)合井身軌跡和地下地質(zhì)構(gòu)造提出合理導(dǎo)向意見。2.2利用鉆時(shí)錄井解釋地層剖面鉆時(shí)具有較好的實(shí)時(shí)性,能及時(shí)反映地下巖石的可鉆性,利用鉆時(shí)曲線可定性判斷巖性,解釋地層剖面。但由于其影響因素較多,因此在利用它進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向時(shí),一定要考慮鉆壓

5、、鉆盤轉(zhuǎn)速、單驅(qū)或雙驅(qū)等因素的影響。鉆時(shí)曲線與錄井剖面相結(jié)合(如圖1,是劃分層位,與鄰井作地層對比,修正地質(zhì)預(yù)告,卡準(zhǔn)目的層,判斷油氣顯示層位,準(zhǔn)確鉆井取心位置的重要依據(jù)。213利用氣測錄井判斷、區(qū)分目的層利用氣測含量、定點(diǎn)測量的鉆井液含氣飽和度、鉆井參數(shù)、鉆井液參數(shù)結(jié)合巖心巖屑等資料,即可對油氣層作出綜合解釋和評價(jià)2。氣層。全烴曲線急劇上升,顯示時(shí)間大于所鉆儲(chǔ)層時(shí)間,甲烷增高,乙烷、丙烷微增,甲烷相對含量高,可達(dá)95%100%,乙烷、丙烷含量低,一般小于5%或無。巖屑不含油或僅有熒光顯示,鉆井液密度下降,粘度上升,槽面有氣泡,鉆井液體積增大。油層。全烴曲線急劇上升或顯著上升,且顯示時(shí)間大于所

6、鉆儲(chǔ)層時(shí)間,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷都增922008年第12期內(nèi)蒙古石油化工收稿日期:2008-02-15作者簡介:趙彬凌(1981,男,四川廣元人,碩士研究生;現(xiàn)從事油氣井工程方面的研究工作。高,甲烷相對含量一般低于氣層,重?zé)N含量高于氣層,巖屑含油,且滴水不滲,鉆井液密度下降,粘度上升,槽面有油花、氣泡 。 圖1水平井錄井綜合解釋模板氣水同層。全烴顯示、烴組分相對含量、巖屑 顯示等與氣層顯示基本相同,但氣測顯示時(shí)間小于所鉆儲(chǔ)層時(shí)間。油水同層。全烴顯示、烴組分相對含量、巖屑顯示等與油層顯示基本相同或低于油層顯示,顯示時(shí)間小于所鉆儲(chǔ)層時(shí)間。含油水層。全烴顯示、烴組分相對含量、巖屑顯示等低于油水同層

7、顯示,顯示時(shí)間小于所鉆儲(chǔ)集層時(shí)間,巖屑錄井一般為含油級別較低的油砂。水層(含氣。不含溶解氣和殘余油的水層,氣測曲線上無異常顯示,有時(shí)出現(xiàn)H 2和CO 2非烴氣體。含少量溶解氣和殘余油的水層,全烴增高,烴組分相對含量高低不等,有時(shí)H 2增高,巖屑不含油。214利用烴氣濕度比值法劃分區(qū)帶濕度比:W h =(C 2+C 3+C 4+C 5(C 1+C 2+C 3+C 4+C 5×100%(1平衡比:B h =(C 1+C 2(C 3+C 4+C 5(2特征比:Ch =(C 4+C 5 C 3(3不同儲(chǔ)集層,其氣測值全量曲線和W h 、B h 、Ch 三個(gè)比值的曲線各不相同,在目的儲(chǔ)集層內(nèi)鉆

8、進(jìn)時(shí),其曲線和數(shù)據(jù)值基本保持不變;一旦偏離目的層,其曲線和數(shù)據(jù)值就會(huì)改變,利用這個(gè)特征進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。W h 、B h 和Ch 、是通過準(zhǔn)確判斷儲(chǔ)集層流體變化和油氣水界面來對鉆井進(jìn)行導(dǎo)向的,這種技術(shù)是按照流體類型來確定界面,而不是隨鉆測井所用的通過伽馬測井確定巖性界面。地質(zhì)導(dǎo)向主要是基于W h 和B h 曲線的關(guān)系,來確定油氣界面(W h 和B h 交叉和油水界面(W h 和B h 分離。至于用哪種組分比值引導(dǎo)鉆進(jìn),取決于該層上下氣體組分的差異,哪種組分比值變化更能說明是否偏離目的層,這主要靠人們對目的層的油、氣、水性質(zhì)及儲(chǔ)集層物性的了解程度。因此利用色譜氣體比值實(shí)現(xiàn)水平井鉆井是地質(zhì)導(dǎo)向的一個(gè)重

9、要組成部分。215利用定量熒光錄井識(shí)別油氣層定量熒光錄井建立在巖心、巖屑和井壁取心錄井基礎(chǔ)之上,最大特點(diǎn)是對油氣檢測靈敏度高,能在現(xiàn)場快速發(fā)現(xiàn)并初步定量評價(jià)儲(chǔ)層性質(zhì),與其它錄井方法相結(jié)合,可大大提高油氣層的發(fā)現(xiàn)率和判識(shí)的準(zhǔn)確率。原油中發(fā)光的物質(zhì)是不飽和烴及其衍生物。各地層所產(chǎn)生的原油都具有唯一特征的熒光光譜。但同一種油源的原油,其中的芳香族化合物的含量是相對穩(wěn)定的,多環(huán)芳烴與熒光強(qiáng)度之間存在著一種線性關(guān)系。表1定量熒光分析值與不同含油級別熒光系列對比原油性質(zhì)油層油水同層含油水層12級11級10級9級8級7級21911748768149149109利用熒光譜圖的特征、最大峰值及對應(yīng)的波長位置、油

10、性指數(shù)等主要參數(shù),可以確定儲(chǔ)層的原油性質(zhì),可從樣品熒光分析數(shù)據(jù)初步判別儲(chǔ)層樣品的含油氣豐度。一般情況下,油性指數(shù)越小,原油性質(zhì)越輕。主波長越短,油質(zhì)越輕,從熒光光譜上可以反映出原油的成分、成熟度及油質(zhì)輕重等特征。定量熒光分析值直接反應(yīng)地層的含油井段。定量熒光分析值隨含油豐度增加,值相對較高。3現(xiàn)場應(yīng)用情況3內(nèi)蒙古石油化工2008年第12期綜合錄井水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在遼河油田杜X 1井地區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用,取得了滿意的效果,應(yīng)用情況如下:杜X 1井錄井中監(jiān)測到,不論是從平面圖(圖2,還是三維立體圖(圖3都顯示實(shí)鉆軌跡偏離設(shè)計(jì)軌跡,且沒有中靶。但從C 3曲線沿井身軌跡變化視圖,可以看出油氣顯示好。所

11、以,爭得甲方同意該井沒有進(jìn)行井身軌跡的調(diào)整,而是繼續(xù)鉆進(jìn),最后獲得高產(chǎn) 。杜X 2井:氣體參數(shù)儲(chǔ)層評價(jià)實(shí)時(shí)跟蹤曲線與斯倫貝謝公司井下儀器測量的地質(zhì)導(dǎo)向曲線之間的對比圖。氣體參數(shù)儲(chǔ)層評價(jià)實(shí)時(shí)跟蹤曲線顯示井深2008米時(shí)刻該井鉆遇油層,這一結(jié)論得到隨后井下導(dǎo)向儀器測量的、曲線的證實(shí)。該井利用氣體參數(shù)儲(chǔ)層評價(jià)曲線在20082018米實(shí)時(shí)解釋為油層,與該井最終解釋結(jié)論一致 。圖4氣體參數(shù)實(shí)時(shí)跟蹤與測井解釋結(jié)果對比圖綜上所述,由于相關(guān)因素的影響,單一的錄井或測井解釋存在一定誤差。及時(shí)有效地進(jìn)行錄井和測井的對比分析,可以提高油氣解釋的精度和準(zhǔn)確性。普通井不可能都應(yīng)用LW D 進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向,那么在這種情況下

12、,更離不開綜合錄井來指導(dǎo)水平井的鉆進(jìn)。4結(jié)論在遼河油田的實(shí)踐運(yùn)用,證實(shí)了利用綜合錄井資料來指導(dǎo)水平井鉆進(jìn)的方法是可行的;對水平井實(shí)施地質(zhì)導(dǎo)向離不開綜合錄井,最有效的地質(zhì)導(dǎo)向方式為綜合錄井+MW D (LW D 。目前,水平井鉆井的錄井地質(zhì)導(dǎo)向的應(yīng)用程序不夠直觀,需要開發(fā)一套專門針對綜合錄井地質(zhì)導(dǎo)向的應(yīng)用軟件,用于實(shí)際井資料的分析處理和預(yù)測,為水平井鉆井提供合理的鉆進(jìn)方案。參考文獻(xiàn)1王升永,宋慶田,李富強(qiáng),等.綜合錄井在水平井鉆進(jìn)中的作用.大慶石油地質(zhì)與開發(fā).2004;23(3:14.2李豐收.最新石油關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用手冊,2007.3劉波,劉振,王廣運(yùn),等.大慶老區(qū)水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)方法J .大慶石油

13、地質(zhì)與開發(fā),2003,22(5:4647.4何宏1氣測錄井監(jiān)測評價(jià)油氣儲(chǔ)層技術(shù)研究.天津大學(xué)博士學(xué)位論文,2003,1416.5蔣林軍,常規(guī)技術(shù)條件下水平井大斜度井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)探討.西部探礦工程,2005.A probe i n to geosteer i ng of com pound logg i ng of hor izon ta l wellsAbstract :LW D (L ogging W h ile D rilling do se a very good w o rk in geo steering .B u t conven ti onal LW D has som e sh

14、o rtcom ings (such as h igh co st p rice and b lind area w hen drill b it is m ak ing ho le in hydrocar 2bon reservo ir w ith LW D .A nd LW D is m erely u sed in o rdinary o il w ells .B ased on the p rob lem s m en ti oned above ,th is article in troduces a low co st m ethod of ho rizon tal w ells geo steering w ith com pound logging and has a research on the ru le of th is m ethod .In view of the p ractice of th is m ethod in L iaohe O il F ield ,com 2pound logging is essen tial in ho