GVR成像测井在礁灰岩油田水平井开发中的实例分析

礁灰岩储层的双重介质特征决定了油田开发中水平井钻井风险高,有效储层钻遇难度大。为了确保钻井安全,提高储层钻遇率,在南海东部礁灰岩油田水平井开发中,应用GVR成像测井技术,对水平井进行实时地质导向,快速识别地层倾角以及裂缝,根据地层倾角的变化和裂缝发育程度,优化钻井轨迹。流花油田开发实践表明,利用GVR成像测井技术实施的7口水平井均没有发生严重井漏,成功规避了钻井风险,且单井初始日产油量在283.3~1828.4m3,确保了优质储层钻遇率。同时,GVR成像测井的裂缝解释突破了传统单一依靠地震的识别方法 ,为定量描述井旁裂缝空间分布以及裂缝对产能的影响研究提供了基础。研究表明,礁灰岩储层中单井产能与裂缝发育程度有较好的对应关系,单井裂缝发育程度越高其产能也越高,为油田后期调整井的设计和实施提供了地质依据。     

薄层水平井地质导向技术在赵平3井的应用

赵平3井是布署在泌阳凹陷赵凹油田的一口水平井,设计水平段长152.07m,设计目的层厚度为2.6m,但从邻井资料分析,含油层段为1.8m厚,属薄层水平井。该井地质导向工作,钻前主要包括对资料的收集、分析、整理,重新处理邻井井斜资料,提前确定用来预测A靶点位置的对比标志层,并预测目的层深度、选择最佳靶心位置;钻进过程中主要包括进行地层对比分析,建立地质剖面,进行精细地层对比和着陆点分析。其中,水平段钻进地质导向以钻遇最大厚度油层为目标,同时兼顾工程实施的可行性。钻井施工中,确定一个合理的气体迟到时间、岩屑迟到时间以及准确识别真假新钻地层岩屑至关重要。水平段钻进过程中仍可能穿越顶底板及钻遇泥岩夹层,因此应不断进行井眼轨迹的调整,以保证钻进轨迹始终在油层中运行。水平井地质导向技术在赵平3井顺利实施。     

地质导向技术在煤层气开发中的应用

传统的煤层气开采方式为地面直井排水降压开采,但这种方式开采煤层气单井产量低、经济效益比较差。采用水平井开发煤层气能够增加区块煤层控制面积,提高单井产能。目前沁水盆地北部煤层气开发已布置多口U型开发井。为了实现低成本高效开发,随钻测井参数仅有方位伽马。通过采用地质导向技术,保证水平井水平段轨迹钻入目标煤层内,提高煤层钻遇率。     

水平井地质导向技术在涠洲油田的应用

随着各油田对油气资源勘探开发综合效益的日益重视和钻井工艺技术的不断提高,利用水平井开发油气藏的规模不断扩大,水平井技术得到长足发展。水平井地质导向技术是直接关系到水平井成功与否的关键技术。结合涠洲油田地质特点,通过实例分析,介绍了油层着陆和水平井地质导向过程中的地层对比法、井身轨迹跟踪图法、随钻测井(LWD)地质导向法等技术方法,通过结合精确地质模型的建立、随钻过程中围岩储层的识别及现场录井等技术,摸索出水平井着陆与水平段钻进的主要技术流程与导向原则,提出了钻头位置、地层倾角及地层视厚度的判定方法;并在此基础上,完成了地质导向监测系统的构建,实现了油田地质、钻井、录井实时数据的资源共享,保证了水平井精确中靶及最大限度地钻遇储集层,并对地质导向过程中遇到的问题进行总结。     

精细油藏描述技术在水平井轨迹设计中的应用

大庆油田萨中开发区自从2002年起进行水平井开发技术研究,经过几年的探索,形成了较为完善的挖潜厚油层顶部剩余油的水平井水驱挖潜技术。研究过程中,精细油藏描述技术在调整对象的确定、储层内部结构认识、水平井空间轨迹设计等方面发挥了重要作用,且该技术亦逐步得到完善。水平井的开发效果,取决于前期精细油藏描述的准备工作。如果在一定的油层条件下,选井过程中有较高的前期地质研究基础,对油藏认识比较清楚,构造、储层、流体特征刻画细致,并能够建立精细地质模型,则水平井就能得到较好的开发效果。大庆油田主力油层聚驱后设计的第一口水平井位于剩余油滞留区内,该井完钻井深1620m,完钻水平段长度563m,油层钻遇率达到67.1%。在深入研究剩余油分布状况、优化轨迹设计基础上,进行调整挖潜,该井初期投产日产液为134t/d,日产油为12.9t/d,含水为90.4%,含水较同类型直井低7个百分点以上,产能是直井的2倍以上,获得一定的开采效果。     

优快钻井技术在黔北正安狮溪向斜区块的应用研究

黔北正安狮溪向斜区块当前处于规模开发的初期阶段,狮溪1-1HF井和狮溪1-2HF井是规模开发的第一轮次井。两口井存在裂缝发育丰富易漏失、井壁易失稳发生复杂情况、断层发育导致目的层难预测等多个地质、钻井工程方面的技术难点。在对构造特征、地质条件及邻井资料充分研究的基础上,通过应用空气钻井技术、近钻头地质导向轨迹控制技术、元素录井和岩屑伽马能谱地层识别辅助技术以及优化油基钻井液体系,克服了地质条件复杂、水平段后期摩阻扭矩大等问题,两口井均顺利钻进至完钻井深,水平段长分别达到1250m、1578m,优质储层钻遇率达到100%。相关优快钻井技术的成功应用,为加快狮溪地区龙马溪组页岩气的勘探开发提供了有力的技术支撑。     

灰色关联法分析塔中油气藏开发效果影响因素

塔中奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层近年来投产井产量差异巨大,直井投产井中56%为低效井,水平井中70%为低效井,影响开发效果主要因素尚不明确。通过灰色关联法对该区块48口样本井统计分析,引入地震反射、钻遇位置、测井储层厚度、放空漏失、酸压规模等影响因素并定量评价,确定评价指标权重系数,进而明确影响直井和水平井开发效果主次因素。最终得到该缝洞型碳酸盐岩储层地质特征区块内,影响直井开发效果主要因素为缝洞体供液特征、地震反射类型和钻遇储层位置,影响水平井开发效果主要因素为缝洞体供液特征、地震反射类型和酸化压裂规模。提高该区块开发效果关键因素是使单井能控制多缝洞体,增大单井控制储量。在井位部署及井型选择时,直井尽量钻遇储层构造高部位,水平井尽量选用大规模分段酸压,以达到水平井控制多缝洞体目的。     

雷家白云岩致密储层改造发展历程与认识

辽河坳陷陈家洼陷北部的雷家地区沙四段发育一套湖相碳酸盐岩致密储层,储集岩性以含泥泥晶云岩、泥晶粒屑云岩为主,具有薄互层发育、天然裂缝发育不均、原油流度低等特点。雷家地区沙四段纵向分为杜家台油层和高升油层上下两段,杜家台组又划分为杜一、杜二、杜三等3个小层。根据油气显示情况,杜三组和高升组是"甜点"相对集中发育的层段。经过大规模加砂、高导流通道、直井复合压裂、水平井体积压裂等4个储层改造发展阶段,得出4点经验认识:地质评价提高"甜点区"辨识是储层改造的基础前提,体积压裂是储层改造理念的发展方向,控破裂泵注方式可有效提高压裂施工成功率,较高的储层钻遇率是水平井分段体积压裂的必要条件。目前雷家致密储层已经形成了相对成熟的水平井分段压裂体积改造工艺,应用于3口水平井,压后平均产量达到13.8m3/d。     

综合录井技术在川西水平井钻井中的导向作用

根据所钻目标层的综合录井参数的表现特征．结合区域地质资料和MWD数据分析,能起到地质导向的作用,并且具有简单易行、成本低廉的优势。在川西地区碎屑岩地层中,砂岩与泥岩、致密砂岩与疏松砂岩可以通过肉眼岩屑鉴定或钻时变化进行识别。准确识别目的层后．根据砂体含气性判别参数变化,通过地质综合分析可以现场初步评价储层,指导水平井钻井在优质储段穿行。在钻遇目的层前的钻井过程中,靶点的随钻预测和确认尤为重要,钻头上、下倾钻进状态的判断主要是确定当前钻进方向与所钻目的层的空间关系,钻头位置分析可以结合目标层地质模型与随钻测斜数据进行分析。以LSIH井为例,介绍了综合录井技术在水平井钻井中的导向作用,结果表明：综合录井技术能及时发现实钻砂体与设计砂体的差异,实现现场靶点的调整,为钻头钻出砂体后重新找到砂体以及减少钻头钻出砂体的几率发挥了重要作用。可应用于非均质性不强、储层发育稳定的水平井施工。     

砂岩气藏型储气库水平井动用模式研究及应用

针对新疆H储气库面临的储层非均质性较强、地下库容动用不均的难题,综合沉积、录井、测井等资料,以确定性相建模作为砂体边界约束,采用横向确定性控边、纵向随机控岩与泥质隔夹层定量表征相互约束修正的方法,建立隔夹层三维可视化精细模型。根据隔夹层分布规律,建立了三种水平井动用模式,即斜穿式、平层式和勺型式。针对隔夹层比较发育,夹层频率大的区域,砂体与泥岩互层,通过水平井斜穿式轨迹设计,使库容充分动用;平层式轨迹主要针对厚层砂,隔夹层发育较少的区域;针对地下砂体连续性较好,而地面受到限制,常规水平井设计水平段较短,可采用勺型式轨迹设计,通过增加靶前反向位移,延长水平段长度,提高单井采气能力。库区整体部署了11口水平井,通过钻井轨迹优化调整,储层钻遇率达92.2%。其中指导设计实施了新疆油田第一口勺型水平井,该井靶前反向位移251m,水平段长增加185m,单井采气能力达到140×10⁴m³/d,提产30%。     

大庆油田致密油水平井侧向穿层压裂试验及效果评价

大庆油田扶余油层为典型的致密油储层,具有低孔低渗,砂体纵向不连续、横向不集中特点,需采用体积压裂才能有效动用。针对新探区砂体分布预测难度大、部分水平井砂岩钻遇率低、传统体积压裂井控储量小的问题,首次开展了水平井侧向穿层压裂可行性评价及现场试验。根据井轨迹与目标砂体空间位置关系,优化定方位扇形射孔,确保裂缝向优势砂体方向扩展延伸;优选套管桥塞分段+大排量单簇单压工艺,提高穿层能量与波及缝长;应用动态酸处理技术,降低穿层施工压力;采用全小粒径组合支撑+纤维伴注支撑工艺,构建由井筒到目标砂体远端的全支撑裂缝,实现对井筒侧向未钻遇砂体的有效沟通和动用。在M1-平5井第1～5段开展侧向穿层压裂现场试验,井下微地震监测显示,穿层段人工裂缝长度176～256m,沿目标砂体方向有效延伸;示踪剂监测结果表明,穿层段均有产油贡献,平均单段产油贡献率与层内致密油Ⅰ-2类层相当,证实侧向穿层压裂试验获得成功。     

新疆油田常规钻机钻浅层稠油水平井钻井完井技术

新疆油田拥有丰富的浅层稠油资源，采用常规直井钻机钻浅层稠油水平井开发因地面距离目的层垂直井段短，使得钻井完井工艺面临一些特定的技术难题。结合新疆油田九8区应用常规钻机及常规水平井工具、仪器，钻成国内垂深最浅（垂深仅146．3m）的HW9802超浅层稠油水平井，从井身结构设计、井眼剖面优选、浅层高造斜率的实现方法、实钻井眼轨迹控制、大尺寸套管柱的安全下人等方面进行介绍。该井完钻井深421．8m，完钻垂深144．09m，井斜91．2°，闭合方位222．17°，水平位移329．42m，成为当时国内应用常规直井钻机所钻垂深最浅的水平井。     

美国Barnett页岩气开发中应用的钻井工程技术分析与启示

美国Barnett页岩气开发十分成功,有较多经验可供参考。井身结构设计要满足多次压裂的增产方式和长达30～50a生产周期的要求;丛式井成为降低开发成本、增大对储层控制能力的有效技术;水平井技术是页岩气开发的关键技术,水平井的成本一般是垂直井的1～1.5倍,而产量是垂直井的3倍左右;水平段钻进中,常使用油基钻井液和PDC钻头,在保持水平井眼稳定性的同时,提高机械钻速;低密度、高强度固井完井技术,能为后期储层改造和开发做好准备;随钻伽马测井曲线,可用于较准确地识别页岩储层,若水平井技术结合geo VISION随钻成像服务和RAB钻头附近地层电阻率仪器等LWD技术,可以更为合理的控制井眼轨迹。提出国内钻井工程技术集成与发展的建议:实现地面上集成、集中的"小间距丛式井组"(井工厂),做到"组少井多";实现储层中水平井眼轨道空间分布,合理开发"地下立体井网",做到"少井高产和高采收率";追求"钻井速度高、井眼质量好、钻井成本低"的钻井模式;开展长水平段水平井或水平分支井钻井技术的整体研究:研究满足后期开发和压裂需求的完井方式,在成本允许的条件下采用泡沫水泥固井技术,研制特殊套管、封隔器、分支工具等材料和新型井下工具。     

胜利油田长水平段水平井钻井技术现状与认识

长水平段水平井技术已经成为低效油气田开发的重要技术手段.近年来胜利油田相关技术发展迅速,初步形成了长水平段水平井钻井关键技术,包括以井眼轨道优化设计为核心的工程设计技术,以底部钻具组合优化设计为基础的长水平段优快钻井技术,以及满足多种油气藏保护和井筒安全要求的钻井液技术和长效固井工艺技术.先后在大牛地气田、长庆油田、胜利油田、腰英台和川西等地区进行了现场应用,完成金平1井、高平1井、渤页平1井等重点工程项目.其中,高平1井利用自有技术实现了位垂比4.02、水平段长3462.07m的工程目标,创造了国内陆上油田多项钻井施工纪录.长水平段水平井钻井关键技术发展迅速,但仍需结合具体区块特点,在工程设计、井身质量监控、随钻地层界面识别、钻井液循环利用和完井开发一体化设计等关键环节进行深入研究,特别是加强旋转导向、近钻头地质导向、智能完井等高端技术的攻关力度,提高整体技术水平.     

川西新场须二段新10-1H水平井安全快速钻井技术

川西新场构造须二段气藏储层埋深较大,范围一般为4600～5200m,孔隙度和渗透率较低,孔隙度范围在1%～4%之间,渗透率普遍低于0.06×10-3μm2。由于须二段气藏获得高产、稳产的储层类型主要为致密的裂缝-孔隙型,因此水平井是开发此类气藏的有效技术。以川西新场构造第一口水平井——新10-1H水平井为例,分析了该构造须二段水平井安全快速钻井的难点,并提出相应技术对策:直井段一开井段采用塔式钻具组合,二开井段采用钻头和直螺杆配合塔式钻具,并根据实时测量数据,采取小钻压吊打等措施,确保井眼的防斜打直;通过动力钻具与MWD配合控制井眼轨迹,并根据MWD实时测量数据分析井下情况,合理调整井眼轨迹,确保井眼轨迹的精确控制;根据地层岩性特点,优选牙轮钻头和PDC钻头,是提高钻速的关键;水平段钻进施工时,采用复合金属离子聚磺防漏水包油钻井液体系,能够有效润滑、防卡,降低摩阻至250kN以下,保障钻进的顺利进行。     

辽河双6区块储气库水平井钻井与完井技术

辽河油区地质条件复杂,尤其是东部断陷盆地形成复杂破碎的断块构造加上储层复杂多变的陆相河流相沉积,给储气库建设带来了较大的难度.鉴于此,开展了枯竭油气藏双6区块储气库水平井钻完井技术研究,在有利部位优选主力层段部署水平井10口.针对储气库水平井钻井完井技术难点,进行井身结构和套管柱强度设计.施工中采用φ210mm 1.5°单弯螺杆(带φ308mm球扶)钻具和MWD仪器,采取滑动钻进和复合钻进方式进行造斜井段施工;采用φ172mm 1°和1.25°小度数单弯螺杆(带φ212mm球扶)钻具和LWD仪器进行水平井段施工.同时还采取了有针对性的油层保护技术以及安全钻井技术.技术套管固井采用双级注水泥固井工艺,为了保证固井质量,研发了防窜水泥浆体系——胶乳体系.通过现场应用,形成了一套比较完整成熟的储气库井配套综合技术.     

肯基亚克油田钻井施工措施及轨迹控制技术

哈萨克斯坦肯基亚克盐下油田油层埋藏深,地质条件复杂。以H8068井为例,肯基亚克盐下油藏复杂地质条件下的钻井施工措施包括：①钻遇敏感性弱胶结、易坍塌地层时,采用快速钻进的方案,以减少地层在钻井液中浸泡的时间;②钻遇易膨胀缩径和塑性流动的地层时,采取减少扶正器的使用量,小钻压、低钻速钻进,适当提高钻井液密度等措施,来减少缩径,平衡膏岩层的塑性流动;③钻遇高压层段时,起下钻及短起下作业控制起下速度,钻井液密度严格控制在1.97—1．98g／cm3;④钻遇下部井段泥板岩地层时,应对增斜钻具发生屈曲的临界钻压和疲劳破坏系数进行校核。该油田H8068井定向井段轨迹控制钻具组合及实钻轨迹控制过程表明,H8068井纯钻进时效高（占钻井时效的56．40％）的原因在于后期合理的钻头选型,减少了起下钻更换钻头所用的时间。     

三塘湖盆地马中区块致密油水平井生产特征及影响因素研究

吐哈油田三塘湖盆地马中区块属于中高孔、特低渗、高含油饱和度型致密油藏,近年来通过水平井开发获得很好效果,但水平井单井稳产时间短、自然递减快。水平井生产特征以及致密油采用"水平井+体积压裂"的投产方式决定了其产量受油藏条件和压裂工艺的共同影响,因此综合研究了影响水平井产量及其递减原因的九大因素,得出影响水平井生产的主要因素为入井砂量和气测全烃值,重要因素为入井液量、钻遇油层厚度,一般因素为原油黏度、水平段长度,次要因素为压裂段长、油层厚度、排量。通过分析马中区块水平井生产特征、产量影响因素及其大小排序,制定了相应对策以提高区内单井产量:新投井提高单井产量应着眼于寻找优质储层,提高入井总砂量、油层钻遇率和入井液量;老井增产措施是注水吞吐和重复压裂,实施后第1轮次平均采收率提高0.51个百分点。     

YH23-2-4侧钻水平井钻井实践

位于新疆牙哈地区的YH23-2-4井是在某直井基础上填井侧钻而成的凝析气田水平井。实钻中,克服了斜井段长、水平位移大、井眼轨迹控制难度大,以及摩阻扭矩大、大斜度井段钻井液携岩困难、钻具疲劳破坏等诸多技术难点,井眼轨道设计采用直—增—增—增—平五段制剖面类型;深井侧钻坚持小钻压、小排量和稳定的工具面的原则,优选适宜的钻具组合;斜井段为满足轨迹对造斜率的需要,选用高速牙轮钻头配合1.75°螺杆钻具及MWD施工;水平段钻进中,合理确定滑动钻进和复合钻进的比例,根据LWD实时测井曲线与邻井测井曲线对比结果,及时调整靶点垂深,控制井眼轨迹在储层中有效穿行,降低钻井风险;采用聚磺类钻井液体系,在膏泥岩地层井底温度升高、井壁缩径、黏切升高、失水量大的情况下,适当提高钻井液密度,并加入一定量的原油和抗高温高压、降低失水量的钻井液材料,以增加钻井液的润滑性和流变性,保证井眼稳定和井下安全。     

地质研究在煤层气U型井中的应用及实例分析

煤层气勘探开发实践表明,与煤层气地质条件、储层特征相适宜的钻井方式是有效提高单井产量的必要步骤。U型井作为煤层气开发的一种新型井型,其优点是能最大限度的沟通渗流通道,增大单井控制储量,依靠重力场作用实现排水采气。U型井在我国的施工井数相对较少,截至2013年底,在我国共施工80多口,分布范围主要集中在沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘,施工区目的煤层煤阶主要为中低-中高阶煤,单井最高日产气量在12000m3左右,大多数井日产气量在300~3000m3之间,整体产气效果差异较大,主要缘于U型井自身的工艺难度较高和对钻前地质研究程度重视不够。为保证U型井顺利施工,钻前需要对邻井基础资料进行收集、整理,掌握煤层变化规律,确定对比标志层,并预测目的层位垂深,选择最佳中靶位置。以DJ2井为例,重点分析井区构造特征、煤层展布和发育情况,以及煤层结构、煤体结构特征,将石盒子组骆驼脖子砂岩和山西组3号煤层作为标志层,依据生产井目的层的深度和地层倾角变化计算出中靶位置,同时分析了水平段调整点和调整幅度,评价结果有利于DJ2井的顺利施工。