水平井地质导向录井关键技术

水平井钻进过程中,录井的核心任务是利用随钻过程中获得的岩性、电性、物性及含油气性资料进行地质导向。水平井地质导向录井包括两项关键技术:一是进入目的层前的地层对比和预测技术;二是进入目的层后的地质解释与导向技术。通过对这两项技术难点的系统分析,结合应用实例,深入分析了在目的层设计深度不准确的情况下,通过录井精细对比及时修正模型、保证准确进入水平段开采目的层的技术;水平段钻遇非目的层岩性情况下(井眼偏离正确轨迹、目的层沉积相变化、钻遇断层、钻遇泥岩夹层等),可利用随钻测井资料、井区资料、地震剖面等进行精确解释,提出钻头前进方向,保证油气层钻遇率和井身质量。     

地质录井在水平井施工中的地质导向

水平井施工过程中如何确保准确命中靶点、顺利钻达目标层并实现水平段最佳钻进,是水平井成功钻探的关键。在阐述水平井施工中可能出现的A靶点硬着陆、井眼轨迹钻出油层、井眼轨迹钻遇低渗透层或泥岩透镜体、钻遇复杂断层4种情况的基础上,探讨了地质录井的钻前准备工作,分析了不同情况下相应的地质导向井眼轨迹控制与调整措施,认为钻前掌握井区地层地质以及油层产状情况、钻中强化实时监测与对比并及时做出方位、井斜调整决策,是地质录井确保水平井准确命中靶点、成功钻达目标层并实现水平段最佳钻进的关键。     

渤海油田裂缝性油藏地质工程一体化井漏预警技术

为了解决渤海油田裂缝性油藏钻井过程中因断层、裂缝引起的井下漏失等问题,提出了地质工程一体化井漏预警技术。在叠后地震大中尺度断层刻画的基础上,通过滤波、断裂增强等特殊处理,进行属性优选及多属性融合,精细刻画中小尺度裂缝,建立了多尺度裂缝三维空间分布模型,设计井眼轨道时避开漏层,进行钻前风险提示,指导钻井作业采取相应的防漏堵漏措施;钻进过程中开展井漏风险随钻跟踪,实时调整并反馈井漏风险预测结果,及时优化井眼轨道,形成了随钻过程中漏层动态避钻技术,以充分保障钻井作业安全,降低钻井成本。钻前风险预测、钻进中井漏跟踪及随钻井眼轨迹实时优化等技术在旅大X油田应用后,实现了一趟钻规避断层漏失段。地质工程一体化井漏预警技术能够降低钻井风险,保障裂缝性油藏的钻井安全,为渤海油田增储上产提供了技术支撑。      

地质导向技术在塔河三叠系油藏水平井钻井中的应用

塔河油田三叠系油藏为薄层大底水构造性油藏,水平井钻井难度大。为了保证井眼轨迹最大限度在目标层中钻进,提高水平井开发效果,在TK945H井等井应用了Sperry-sun公司的FEWD地质参数无线随钻测量仪,TK7216H井试验应用了Geolink公司TRIM LWD随钻测井工具,为此,系统总结了两套仪器在塔河三叠系油藏着陆和水平段地质导向过程中的应用情况,根据应用,水平井地质导向技术有助于提高水平段在油藏中的钻遇率,并对钻井中存在的问题进行了分析。为后续地质导向技术在塔河油田三叠系油藏水平井钻井中的应用提供了借鉴作用。     

随钻测井地质导向技术在水平井钻井中的应用

鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密油储层岩性变化快、井控程度低、单砂体厚度小、砂体横向连续性差且纵向上分布不稳定,水平井随钻地质导向难度较大,砂体钻遇率偏低。针对上述难点,根据地质特征及开发要求,采用地质建模的方法沿砂体展布方向设计水平井井轨迹靶点,为水平井钻进提供依据;根据区域地层对比结果,结合导眼井目的层段测井曲线特征确定导向标志层;在造斜段导向过程中,利用随钻测井曲线特征结合录井资料识别标志层,预测着陆点位置及距离并调整钻井造斜率,保证井轨迹精准入靶;在水平段导向过程中,根据随钻伽马正演及伽马成像反演结果控制井轨迹,确保井轨迹在目的层段中穿行。形成了钻前地质设计、在造斜段确定曲率、在水平段调整井轨迹的水平井钻井全周期地质导向工作流程。应用结果表明：该地质导向技术适用于陇东地区水平井钻井,能够有效指导水平井钻进并提高储层钻遇率。     

基于模型的地震波阻抗反演在水平井随钻跟踪中的应用

在水平井地质导向随钻跟踪中,通常利用临井的测井资料建立地质导向前导模型指导随钻。该模型在水平井着陆阶段能相对准确地预测目的层的深度,但在水平段随钻跟踪时,要保证钻头始终控制在目的层内物性较好的部位钻进,仅靠临井的井资料插值预测储层物性,误差就比较大。为此,针对地质导向前导模型储层横向非均质预测的缺陷,把基于模型的地震波阻抗反演技术引入到地质导向模型修正中,预测目的层横向非均质性,指导水平井水平段随钻跟踪服务,以控制井轨迹始终在储层物性较好的部位钻进,提高储层钻遏率。此方法经过实钻水平井的验证,达到了良好的效果。     

CB3-1双分支水平井钻井实践与认识

CB3-1井是长庆钻井总公司在长北气田承担的第一口双分支水平井,每一个分支设计水平段为2000m,钻探目的层为山西组山2段。文章介绍了该井井身剖面优化设计、套管开窗及裸眼侧钻等新技术,提出井眼轨迹控制、长裸眼段施工的技术措施及分支井所面临窗口再入等关键技术。总结出煤层段钻进的技术要点及适合长北区块的双分支水平井钻井液体系,PBL循环接头、AgitatorSub等先进井下工具的应用确保水平段穿越在最有价值的产层中,CB3-1井的开发对提高该区块的产能具有重要的作用。     

东海水平井地质导向技术及应用

为提升东海水平井实施效果,针对储层埋深大、储层厚度薄、横向变化快、砂体内部结构复杂的特点,开展了水平井地质导向技术研究,总结了一套适合东海水平井实施的地质导向策略和方法,基于测井、录井等随钻资料,开展地层精细对比,实时预判目的层深度,保障合适井眼井斜角顺利着陆;建立地质导向模型指导水平段钻进,提高水平段有效储层钻遇率,提升水平井实施效果。采用地质导向技术,平均砂岩钻遇率80.3%,平均有效储层钻遇率74.9%,取得了显著的实施效果,对东海后续水平井实施具有较高的借鉴和应用价值。     

新型地质导向技术在渤中25—1油田的应用

在水平分支井钻进过程中，地质导向技术是保证井眼顺利进入油层，并在油层中穿行一定距离的重要技术。结合渤海海域渤中25—1油田曲流河相沉积地层水平分支井开发实例，介绍了Powerdrive和GST等地质导向钻井工具，并进一步结合LWD／MWD和综合录井技术，探讨了复杂地层的地质导向技术，包括：依据近钻头电阻率、自然伽马判断钻头处的岩性；依据衰减电阻率和相位电阻率的差别判断钻头是否接近泥岩；利用顶密度和底密度的差别判断泥岩位置；利用顶底密度差别计算地层倾角；利用电阻率曲线的极化角现象识别地层界面；依据钻时和气体数据，结合岩屑、扭矩和D指数判断钻头处岩性；利用地层的韵律性，结合砂岩粒度变化判断井眼位于油层中的位置等。综合利用这些技术，可以在现场及时指导钻进方向，保证井眼轨迹尽可能多的位于油层中。从应用该技术钻进的7口水平井及水平分支井效果上看，钻遇油层率为95．3％，达到了非常理想的水平。导向工具的先进性、导向技术的全面性及技术人员的素质水平，是保障水平井导向最优化的前提条件。     

安塞低渗油田水平多分支井钻井技术

针对安塞油田低渗透油藏地质特征,结合分支井开发方式的适应性及其技术特点,通过对分支井井身结构优化、钻头选型、轨迹控制、分支井眼侧钻、地质导向、摩阻扭矩分析等技术的研究和应用,成功完成了安塞油田第1口水平多分支井-杏平1井。该井完钻井深5068 m,水平位移1574.22 m,主水平段长1203 m,水垂深比1.16。在只能使用常规钻井设备及导向工具等难题下,成功采用低边侧钻技术在主水平段内侧钻了7个分支井眼,分支井眼总长2300m,累计打开目的储层3503 m,并实现了多次重入钻井,初步形成了适合安塞油田地质特点的分支井钻井技术。     

分支水平井技术在辽河油田潜山地层中的应用

胜601-H402CH井是辽河油田第1口在潜山地层开窗侧钻的侧钻分支水平井,设计、施工的主要目的是利用分支井技术,在下部产层不理想情况下动用上部储层,实现油藏高效、经济开发。针对油层特点对胜601-H402CH井进行了优化设计及施工,运用贯通技术实现预开窗套管与空心导斜器紧密搭接,并形成较好的通道;运用悬空侧钻技术及从前向后的鱼骨井钻进工艺,解决了硬地层无法实现鱼刺分支悬空侧钻的难题。该井的成功设计为潜山地层侧钻分支水平井技术在辽河油田的进一步推广应用奠定了基础。     

胜利油田地质导向钻井技术研究与应用

以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的地质导向钻井技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一.通过理论研究、仪器研制和软件研发,胜利钻井院自行研制出了具有自主知识产权的新型MWD、随钻自然伽马测量仪、随钻电阻率测量仪以及国内第一个移动式随钻自然伽马测井标准刻度装置,形成了地质导向双参数LWD仪器设计制造技术和地质导向钻井工艺配套技术.80余口井的应用实践表明,利用自行研发的地质导向钻井配套技术成功地实施了地质导向钻井,开发的最小有效油层厚度已缩短到0.8m,水平段井眼轨迹的平均油层有效延伸率达94%以上,将井眼轨迹控制标准由原来几何导向的"工程中靶"提升为"地质中靶",降低了因地质目标不确定性而带来的钻探风险,为薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开发提供了技术支撑.同时,简要介绍了胜利油田水平井地质导向钻井技术现状以及认识与体会.     

深部薄油层、双阶梯水平井钻井技术

利用常规水平井技术开发深部薄油层有较高的技术难度。介绍了新疆哈得逊地区完井的薄油层、双阶梯水平井-HD1-27H井的设计和施工情况。该井2个水平段设计靶半高仅0.5m,并要求AB、CD段测井解释油层长度不低于水平段设计长度的75%,因而中靶精度要求高、轨迹控制难度大。合理地利用水平井钻井配套技术;利用小度数的单弯马达配合MWD导向钻井技术控制井眼轨迹,使水平段油层实钻轨迹所有测点与设计线的垂深差都控制在0.5m以内,且测井解释油层穿透率100%,刷新了利用常规MWD控制水平井轨迹精度的最高记录,该井投产后取得了显著的经济和社会效益,为以后利用水平井技术进一步开发深部薄油层提供了有益的尝试。     

鱼刺分支水平井在稠油油藏中的应用

鱼刺分支水平井根据油藏条件设计井眼并进行井眼空间分布,能有效增加油层的裸露面积,提高油藏动用程度,增大蒸汽波及体积,最终达到提高采收率的目的.杜84-兴H238Z井是辽河油田在超稠油油藏中部署和实施的第一口鱼刺分支水平井,共4个分支,水平段总长837 m.该井在井身结构优化、钻井技术、储集层保护技术、完井技术等方面均取得了实质性突破,为进一步推广应用鱼刺分支井提供了一定的参考依据.悬空侧钻技术是鱼刺分支水平井的关键技术.利用LWD随钻测井技术进行地质导向钻井作业,可以有效地提高储集层判别精度和轨迹控制精度,从而提高实施效果.杜84-兴H238Z井投产后蒸汽吞吐最高日产量达到152.6 t,平均日产量是同区块常规水平井的1.41～1.85倍,效果显著.     

水平井地质导向技术在复杂河流相油田中的应用——以曹妃甸11-1油田为例

水平井地质导向技术首先建立钻前地质导向模型，并根据评价井的测井资料，对随钻测井（LWD）曲线及可能钻遇的地层岩性进行预测。钻井过程中，在钻前地质导向模型基础上，根据钻井时LWD不同的测井响应和综合录井资料，实时验证构造和储集层信息，不断修正地质导向模型，对靶点深度进行实时预测，及时调整靶点，实现水平井的钻井目的。水平井导向包括2个关键步骤：水平井着陆的导向和水平段钻进过程中的导向。曹妃甸11-1油田开发大量采用了水平井，在水平井钻井过程中，根据目的层油藏类型和不同构造、储集层特征，确定了相应的水平井着陆和水平段钻进的导向原则，保证了水平井精确中靶并使水平段最大限度地穿越储集层，与传统导向技术相比，大幅度提高了水平井钻井成功率。图3参13     

随钻地质与地球化学分析在四川威远页岩气开发中的应用

四川威远是国家级长宁—威远页岩气开发示范工程的重点开发地区,页岩气目的层为下志留统龙马溪组优质页岩发育层段。页岩气水平井钻进过程中,传统的地质录井及随钻测井方法难以对优质页岩气储层进行实时有效的分析与评价,降低了优质储层的钻遇率,增加了钻井施工的风险。通过研究区水平井随钻过程中大量岩屑样品的地质与地球化学录井分析,结合相应取心井分析资料,建立了水平井储层地质评价方法,应用TOC辅助地层界面卡取,应用TOC、吸附气含量、气测全烃参数评价储层含气性,再结合储层脆性矿物含量进行有利页岩气开发层段评级和优选;同时建立了水平井地质导向辅助方法,通过TOC、Ca含量、气测全烃等关键参数的相对区间变化,指导工程人员进行水平井着陆入靶调整和水平井窗体控制。现场应用表明,该套技术方法提高了威远地区页岩气水平井开发效率,同时可为同类页岩气储层的有效开发提供技术参考。     

新技术在广安构造水平井开发中的应用

广安构造储层具有低孔、低渗、低压特征,储层水敏、盐敏、应力敏感,储层遇到损害后,很难用其它措施恢复产量。欠平衡水平井钻井技术是开发广安构造的主要手段。广安构造使用了中空玻璃微球欠平衡、油包水欠平衡、气体欠平衡等欠平衡技术;使用了长水平段水平井技术、分支井技术、旋转地质导向技术、电磁波随钻地质导向技术等先进的水平井技术。通过对多种技术的结合使用,完善了各项工艺技术,总结出了几套适合广安构造开发的水平井钻井方案。     

CQ-IGS水平井一体化地质导向技术——以在长宁—威远国家级页岩气示范区的应用为例

地质导向技术是页岩气水平井钻进的核心技术之一,但是仅根据单一随钻测量参数的常规地质导向方法已无法满足页岩气快速商业化开发的需要。为了精准控制水平井轨迹,采用三维地震数据体高分辨率处理技术,结合自主研发的水平井一体化地质导向软件平台,建立精细三维地质导向模型,通过该软件平台对三维地震、随钻测井、综合录井一体化处理解释,应用岩屑识别和成分分析技术,实现了对水平井轨迹的精确控制,形成了水平井一体化地质导向技术。2011—2018年在四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区187口井的应用结果表明,采用该技术后每口水平井水平段钻进时间从原来的35 d缩短为2018年的25 d;平均单井靶体钻遇率达到96.7%,最优地质甜点的平均单井钻遇率由2014年的35.3%提高到2018年的91.0%;威远页岩气区块单井测试日产量从原来平均每口井11.5×10~4m~3提高到15.5×10~4m~3;长宁页岩气区块单井测试日产量从原来平均每口井14.0×10~4m~3提高到18.5×10~4 m~3。结论认为,该技术合理优化了钻井轨迹、缩短了钻井周期、节约了钻井成本,显著地提高了储层的钻遇率和单井产量。     

胜利油田CB26B-ZP1鱼骨状水平分支井钻井技术

以胜利油田成功设计施工的一口鱼骨状水平4分支井——CB26B-ZP1井为例，从井眼轨迹优化、井身结构设计、钻具组合设计、油气层保护和完井技术等关键要素出发，综合阐述了施工一口鱼骨状水平分支井的技术要点、成功经验以及技术措施。实践表明，胜利油田完全可以依靠自身技术力量设计实施具有自主知识产权的鱼骨状水平分支井，该井的成功，标志着胜利油田在水平分支井钻井研究和应用施工方面取得了重大突破，为今后进一步应用和推广水平分支井钻井、完井技术，提高油井产能提供了重要依据，积累了宝贵经验。     

分支水平井技术在单家寺特稠油油藏开发中的应用

通过对单家寺油田单2块沙一段特稠油油藏特征的系统研究,探讨了分支水平井开发特稠油油藏边际储量的巨大优势。分支水平井具有泄油面积大、单井产量高、节约钻井费用等特点,可实现特稠油边际储量的有效动用。以单家寺油田单2块沙一段为例,从分支水平井部署的位置优选、分支水平井参数优化及轨迹设计与优化等方面描述了水平分支井的地质设计技术,并提出在分支水平井钻进过程中进行实时跟踪分析,以确保分支水平井的顺利完钻,从而达到高效开发特稠油边际储量的目的。