超薄油层水平井开发技术

大庆外围葡萄花油层主要为石油储量丰度小于20×104t/km2的特低丰度油藏,常规技术经济条件下难以有效开发,为此开展了大庆外围油田的特低丰度超薄(厚度不足1m)葡萄花油层水平井开发试验.通过综合应用地震解释、油藏精细描述、整体建模、数值模拟、经济评价、测井、录井、水平井远程导向和注水开发调整等多学科技术,不断加大水平井开发技术研究应用力度,实现了外围特低丰度储量的高效开发.形成了水平井优化设计方法,完善了适应超薄油层特点的水平井随钻调整技术,探讨了水平井注水受效特征及其影响因素、递减规律,研究了以完善注采关系为主,直井分层不对称注水、水平井分段精细调整低丰度葡萄花油层综合调整技术,创新了"分段动用、分段调整"综合调整思路.已投产91口葡萄花油层水平井,平均单井含油砂岩长度275.1 m,含油砂岩钻遇率71.7%,初期单井日产油15.1 t,稳定日产油10.0 t,为周围直井的4倍以上,取得了较好的开发效果.     

地质导向技术在外围葡萄花油层中的应用——以松辽盆地大庆油田G区块为例

外围葡萄花油层单井厚度较薄,采用直井开发已无法满足经济效益。通过开展水平井技术可以有效的动用薄油层可采储量,从而实现经济效益,因此,针对外围葡萄花油层水平井的地质特点,采用切实可行的地质导向技术,在着陆点及水平段上进行轨迹控制,对提高水平井储层钻遇率有一定的积极作用。     

多学科方法在优化薄油层水平井地质设计及现场导向中的应用

根据葡萄花油层剩余未动用储量的现状及特点，优选了水平井拟布井区块。通过采用地震解释、地质建模、数值模拟、经济评价等多学科方法精细地质研究，搞清了拟布水平井地区储层特征，论证了水平井可行性，优化了井位设计。在现场钻井过程中，采用LWD监控仪、综合录井仪、岩屑录井、地震解释、地质模型等多种技术手段相结合，实时监控，进行综合分析，为地质导向提供依据，并准确地指导了钻井轨迹运行，实现了在不到2m的超薄单砂层中穿行，达到了较高的砂岩钻遇率，并成功的穿越了小断层，实现了二次着陆。投产后水平井产量超过了直井的3倍，达到了方案预测指标，见到了良好的经济效益。水平井钻井的成功，为低丰度葡萄花油层的有效动用开辟了新的途径。     

准噶尔盆地陆梁油田超薄层低阻油藏水平井开发技术

针对准噶尔盆地陆梁油田陆9井区呼图壁河组多层系单砂体刻画难度大、低阻超薄油层识别难度大、水平井实施风险大等诸多开发难点,综合应用地质学、测井、油藏工程、地质建模、录井、水平井地质导向等多学科理论和技术,以砂层组为单元建立了低阻油层电性识别标准,刻画并落实了多层系超薄油层展布形态,结合数值模拟研究成果,确定了水平井开发部署参数,按照"新老直井分注+水平井采油"的方式进行了整体开发部署。通过超薄层水平井精细设计及实施优化,实现了水平井轨迹精确控制。在29个超薄层低阻油藏成功实施57口水平井,平均油层钻遇率达到90.4%,平均单井初期日产油为13.0 t/d,建成产能12.4×10~4t/a,取得了显著效果。该技术的成功实施可为同类油藏的开发提供技术参考。     

应用导向技术提高大庆外围油田薄层水平井的钻遇率

大庆外围油田具有断裂发育、储量丰度低、直井开采产能低、经济效益差等特点,水平井升发是提高此类油田单井产能的有效手段。但受断层发育区构造复杂多变、储层薄差砂体发育不稳定等因素影响,水平井现场实施钻遇效果很难保证。以永乐油田T26-1区块水平井随钻地质导向技术应用为例,提出了大庆外围永乐油田葡萄花油层复杂断裂区薄层水平井地质设计技术路线,总结了随钻地质导向技术方法。通过利用井、震资料建立的前导地质模型和随钻过程中的现场测、录井资料对储层及构造变化随钻校准。在确保水平井以最佳角度精确中靶及最大限度地钻遇储层的同时,优化了完钻井眼轨迹,为后期水平井固井及投产开发奠定了基础。     

特低丰度油藏水平井开发技术研究

大庆外围葡萄花油层主要为石油储量丰度小于20×104t/km2的特低丰度薄互层油藏。为了经济有效开发这类油藏,进行了超薄油层水平井技术研究。形成了水平井优化设计方法,准确落实了油层顶面构造和单砂体分布趋势。建立了一套经济界限产量、水平段长度优化、井网形式和水平井与直井井距等水平井参数优化方法。在实施过程中,完善了适应超薄油层特点的水平井随钻调整技术,实现了准确把握地质导向、优化井眼轨迹,最大限度地降低了无效段。在肇州油田州603区块开展了水平井与直井联合开发试验,取得了较好的效果。     

水平井钻井技术在低丰度薄油层开发中的应用——以肇州油田葡萄花油层为例

在肇州油田储层描述基础上,室内研究与钻井现场相结合,通过室内地震-地质、地质建模、数 值模拟等研究进行井网优化和精细的单井设计,现场采用随钻电测(LWD)、综合录井及地质模型等先进 技术进行地质导向,论述了利用水平井技术开发动用低丰度、超薄油层试验成功的经验和认识,取得了 较好效果。从而开创了利用水平井技术开发动用低丰度、超薄油层储量的先例,冲破了该类油田有效开 发技术经济界限,使大庆外围油田葡萄花油层大部分未动用储量可以有效动用。     

利用侧钻水平井、分支井开采静17块低渗高凝油油藏

通过对静17块油藏地质特征的再认识，在完成油藏精细描述和剩余油分布规律研究的基础上，经过井位和层位精细筛选，结合区块纵向上主要发育2套油层的地质特点，在静17块整体部署了侧钻水平井、分支井，分层系开采不同目的层。在钻井过程中应用了现场地质跟踪导向技术，完钻4口井5个分支，油层钻遇率达到90％以上。目前投产的侧钻水平井单井累计产油量为邻近直井产油量的3倍以上。侧钻水平井、分支井的应用提高了静17块的开发效果。     

地质导向钻井技术在埕71-平4井中的应用

在水平井钻井中,通常采用地质导向钻井技术来提高井眼轨迹在油层中的穿透率。地质导向钻井是一项系统工程,需由钻井、地质、测井、油藏及录井人员共同参与、联合解决。结合地质导向钻井技术特征和在钻油层的地质特征、钻具结构、轨迹控制及实时地质曲线现场应用等实际情况,介绍了地质导向钻井技术在水平井钻井中的应用情况,论述了地质导向钻井技术在识别油层中的重要作用,提出了指导地质导向钻井施工的几点认识和建议。实践表明,地质导向钻井技术可实时准确测量油气层参数,在埕71-平4井应用中取得了良好的效果,水平井地质导向测量参数随钻解释系统为LWD实时曲线的解释提供了可靠手段,结果与电缆测井解释成果基本一致,具有较高的推广应用价值。     

水平井优化设计与导向技术研究在油藏描述中的应用

针对葡萄花油层丰度低薄互层发育的问题,采用水平井优化设计技术和多学科方法,对葡萄花油层进行了精细描述和预测,并取得了较好的效果,实现了在1m左右的薄互层中穿行,且水平井产量是直井的3倍以上,为低丰度薄互储层水平井优化设计及地质导向提供了参考.     

致密砂岩气藏水平井多学科综合导向新技术——以鄂尔多斯盆地为例

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气藏的储层主要表现为近南北方向条带状展布,河道分叉、交汇频繁,单砂体接触方式以侧向加积形成的多层式接触为主,河流交汇处砂体具有近东西向横卧分布的特征,给水平井地质导向带来了很大的难度。为了提高水平井储层钻遇率,系统分析了水平井地质导向现状和储层沉积特征,利用三维地质建模与三维地震对储层空间展布进行预测,同时结合对已钻水平井砂体空间展布的认识,不断完善和丰富水平井地质导向技术与方法,形成了"小层精细对比入靶、地质小尺度、地震大方向"的多学科思维深度融合的综合导向新技术,并进行了现场应用。研究结果表明:①沉积模型导向可在入靶过程中精确制导,提高一次入靶成功率,是斜井段入靶导向的主要方法 ;②地质建模导向可指导水平井钻进,但与地下真实地质体存在着一定的误差,可作为水平段辅助导向方法 ;③三维地震导向可区分复合河道界限和判断优势砂体空间相对位置,对水平段导向有很好的预判和指导性,是水平段导向的主要方法 ;④新方法在致密砂岩气示范区应用于水平井62口,实现平均水平段长1 430 m、平均砂岩钻遇率86.2%、平均气层钻遇率70.2%,水平井气层钻遇率提高了10%以上。     

丛式水平井组在复杂断块油藏开发中的应用研究

胜利油田永8复杂断块油藏的特点是断层多、油层层数多、含油面积小、储量丰度高，开发过程中油层易出砂，直井产量低。水平井的优点是泄油面积大、生产压差小、产量高。在优选水平井在断块平面和油层纵向的位置、水平段长度高等基础上，设计并实施了永8－X4块的一个丛式水平井组。该水平井组投产初期的平均日产量是直井的两倍。实现了高效开发复杂断块的目的。图2参18（李顺明摘）     

苏53区块工厂化钻井完井关键技术

苏里格气田是国内最大的致密砂岩气田,苏53区块是该气田目前实施水平井整体开发的唯一区块。为提高该区块的开发效率,实现低成本开发,以前期实践和国内外工厂化作业先进经验为基础,通过强化区域地质研究,优化方案设计,加强施工管理,形成了适合苏里格气田工厂化作业的钻井完井技术。该技术主要包括水平井地质导向技术、钻井技术、储层改造技术等。地质导向技术主要通过完善地质模型和调整井眼轨迹,实现水平井准确入靶和高效钻进;钻井技术主要为优化井身结构及井眼轨道,优选PDC钻头和钻井液体系及设计钻机平移系统等;储层改造技术是根据区域地质特征及完钻参数,将体积压裂融入同步压裂,以提高储量动用。苏53区块通过实施工厂化钻井完井技术,水平井平均单井钻井周期比该区块常规水平井缩短15.98 d,平均单井储层钻遇率比该区块常规水平井提高4.9百分点,水平井平均单井产气量比该区块常规水平井高0.49×104 m3/d,其工厂化钻井完井技术可为国内非常规气藏水平井工厂化作业提供借鉴。      

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。     

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随钻测井曲线在地质导向钻井和实时地层评价中有着重要的用途。考虑到实际钻井中常测有一条随钻伽马曲线而未测随钻电阻率和孔隙度曲线这种情况，章介绍了一种实时构造随钻测井曲线并用于水平井钻井的地质导向新方法。该法根据邻井(直眼井或水平井)的测井和录井资料，借助于回归分析法和BP神经网络法，可模拟生成随钻电阻率和孔隙度曲线，利用该模拟曲线可提高地质导向钻井的能力。将该法应用于新疆莫北油田3口水平井的实时钻井中，取得了明显的随钻跟踪地质目标效果。     

松南地区火山岩水平井优快钻井技术

松南火山岩地层抗压强度高、研磨性强,裂缝、断层发育,导致水平井钻井过程中易漏、易坍塌,机械钻速低,周期长。为了进一步提高松南火山岩地层的水平井机械钻速、缩短钻井周期、降低钻井成本,以地层可钻性级值、三压力剖面和节点分析法为依据,采用钻头效益指数法和纵横弯曲梁理论及微单元力平衡分析法,通过软件模拟优选出KS1952SGR等高效PDC钻头,优化出φ152.4 mm小井眼三级井身结构、能够提高中靶成功率的“直—增—稳—增—平”井眼剖面、合适的靶前距及全井段复合钻井等优快钻井技术。该系列技术在松南地区5口火山岩水平井进行了现场应用,全井平均机械钻速提高了23.9%,平均钻井周期缩短了25.2%,取得了很好的应用效果。      

大庆老区水平井的矿场试验

通过大庆老区水平井矿场试验,可挖掘油层顶部的剩余油,提高油层采收率。笔者根据水平井地质评价技术,优选了水平井矿场试验区并设计轨迹。采用地质导向技术,实时监控钻井轨迹。根据水平井钻井轨迹,选择不同的射孔方式。先后完钻2口水平井,效果差别悬殊,尤其是钻出了大庆第一口日产百吨的高产水平井。从砂体沉积类型、河道砂体规模、韵律及夹层发育状况、注采井距、避水厚度、水平段的长度和射孔层位等方面,分析对比了2口典型水平井产能的影响因素。结果表明,水平井的设计必须与三次采油、区块层位的注采井网和储层沉积类型等相结合。     

珠江口盆地XJ油田薄油层水平井三维地质导向技术

针对XJ油田薄油层厚度小、砂体展布特征不确定、岩性变化快和井眼轨迹出层风险大等问题,开展了薄油层水平井三维地质导向技术研究。通过沉积微相精细描述明确砂体展布特征,深入研究储层岩性特征,建立精细地质模型,并充分应用地层边界探测仪、结合其他测录井资料,准确判断井眼轨迹在目的层中的位置,预测地层变化情况。研究表明,XJ油田薄油层中浊积砂体多呈条带状分布,厚度大于前缘席状砂体,是水平井部署的有利相带;沉积微相分布对储层岩性有重要影响,沉积微相约束下建立的岩相模型能准确预测水平井所钻遇地层岩性;地层边界探测仪能获得井眼轨迹周围较大范围内的地质特征,可有效指导油层中的水平井钻进。该技术在XJ油田油层厚度小于5.00 m的3口薄油层水平井进行了应用,储层钻遇率均高于90%。研究与应用表明,XJ油田薄油层水平井三维地质导向技术应用效果良好,对其他地区的薄油层地质导向钻井具有很好的借鉴作用。      

水平井技术在涩北气田的应用

针对柴达木盆地涩北气田水平井投产后反映出产量递减快、出水对生产影响较大的问题,从水平井产能、水平井实施效果、水平井先导性试验、气层筛选、水平井部署的有利位置、水平段长度等多个关键技术出发,深入分析了涩北气田疏松砂岩气藏水平井产能的主要影响因素。运用气藏数值模拟技术,基于典型层组的地质模型,模拟预测并对比分析了涩北气田水平井布井的有利位置及合理水平段长度。提出了对水平井部署和优化设计的建议：①对于射孔单元内个别气层面积远大于其他气层的井可单独用水平井开发,可减少直井总数量和低部位低产直井数量;②对于地层疏松、水体能量较强、气水关系复杂的涩北气田,在布井方案中水平井水平段长度的选择应谨慎;③对于非均质较强的目的层,应严格设计水平井目标靶区,并做好钻井跟踪,保证水平井段能钻达优质储层。