三维地质导向系统研发与应用

为了提高大斜度井和水平井钻井地质导向精度,解决二维地质导向技术在井斜方位角变化较大、储层非均质性变化严重、断层发育等复杂地质条件下的不足,研发了三维地质导向系统,实现了将不同来源类型的数据加载到包含地质构造和钻井轨迹的三维可视化模型中,通过综合分析判断钻头在储层中的位置及储层的构造特征,从而为实钻过程中井眼轨迹调整提供依据。目前三维地质导向系统已在渤海油田随钻导向中取得成功应用,有效地指导了该地区大斜度井和水平井井眼轨迹调整及地质油藏决策,提高了油气田开发的经济效益。     

阿姆河右岸B区复杂地层大斜度井和水平井钻完井技术

通过对已钻直井的实钻资料研究,分析总结出该区域地质特点及大斜度井钻井施工难点,通过井身结构与井眼轨迹优化,优选穿越长段盐膏层的钻井液体系及配方,研究成果已在该区域钻成8口大斜度井,钻井成功率100%,经测试产量为该区域直井的2~3倍。通过实钻作业形成了该区域大斜度井/水平井的井眼轨迹控制及复杂盐下气藏安全钻井技术;解决了巨厚盐膏层使用高密度钻井液情况下的定向钻井技术难题;实践了在使用高密度钻井液,喷漏同存、处理困难复杂情况下的完井方式,形成了巨厚盐膏层及高压含硫产层大斜度井特色钻完井技术,目前大量推广的大斜度井正在施工。大斜度井和水平井钻完井技术为该项目地区实施"稀井高产、少井多产"的开发方案提供了可靠的技术支撑和产能保障。     

昭通页岩气示范区复杂地质条件下的地质导向技术

昭通页岩气示范区龙马溪组优质页岩储层存在埋藏深、构造复杂、地层倾角变化大、箱体厚度薄等地质特征,在页岩气水平井钻进地质导向时,往往出现井眼垮塌、井漏等复杂情况,井眼轨迹控制难度大,针对该区复杂的地质与工程难题,综合运用地震、地质、测井、录井、钻井等专业知识,开展了地层电性特征分析、现场实时地层视倾角计算、井震结合地质复杂预测(波阻抗反演、缝洞体预测、蚂蚁体跟踪)、钻前地质模型优化等方面的探索,逐步总结出适用于昭通区块复杂地质条件下的地质导向技术,可以最大限度实现地质目标和钻井工程双丰收。应用实例表明,该方法提高了有效储层钻遇率,降低了工程复杂,缩短了钻完井周期。     

大庆油田水平井着陆点控制方法研究及其应用

水平井着陆点控制过程中,地层倾角对斜深校直后的地层厚度影响较大,既影响标志层的选取,也影响着陆点垂深预测的精准性。为了解决这一问题,以视垂厚度对比模式为核心,建立了大庆油田水平井着陆点控制方法,其核心内容是:通过实钻井的视垂厚度对比模式,地层真实还原后与邻井对比,进行标志层的准确选取并计算出最接近地层真实构造的倾角;通过地层倾角选择合适的预测公式,逐步推算着陆点的垂深;结合随钻录井资料及时判断轨迹着陆,弥补测井曲线的盲区。2017年上半年经过大庆油田36口水平井的实际应用检验可知,该项技术的作用显著,平均入靶成功率达到了97.2%。     

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。     

基于地层旋转的地层视倾角计算新方法——应用于水平井地质导向

随着页岩气勘探开发工作的逐步深入和开发规模的不断加大,如何更加精确地进行地质导向、指导钻井轨迹的调整、使水平轨迹在优质储层段穿行,对水平井地质导向技术提出了新的、更高的要求。为此,提出了一种在三维空间对地层进行旋转,以测井曲线上特征点匹配度最高为原则的地层视倾角计算新方法。新方法以地层等厚对比原则为基础,将地层视倾角的计算问题转化为全局寻优的过程并提出了适用于该方法的二阶段法。较之于常规地层视倾角计算方法,新方法的优势主要表现在:①在靶前大角度扭方位且地层倾向未知的情况下,同样可以准确计算水平段地层视倾角,同时计算出地层倾向和真倾角;②所选取标准井与水平井钻遇地层的铅垂厚度差别大且地层真厚度未知的情况下,也可以稳定有效地计算地层视倾角。基于实际资料的测试结果表明,利用该二阶段法可以在大角度扭方位情况下准确计算地层综合倾向,继而计算水平段地层视倾角,其结果与实际资料相吻合。结论认为,针对标准井因地层真倾角差异而导致地层铅垂厚度差别大的情况,新方法具有更强的适应性。     

地质导向跟踪技术在辽河油区的应用

在辽河油区水平井的实施过程中,应用多井对比形成的油藏剖面预测图,充分利用录井资料,结合地质、工程施工设计,及时对比地层,修正剖面,对实钻井眼轨迹进行分析、调整,基本形成了适合辽河油区特点的水平井地质导向跟踪技术.该技术提高了对所钻地层、储层特性判断的准确性,对于提高油层钻遇率、水平井钻井成功率及油气采收率具有重要意义.根据辽河油区地质条件下水平井钻井的特,最,对水平井着陆的导向和水平段钻进的过程进行了分析,为今后在辽河油区开展水平井地质导向技术提供了经验.     

川东北高陡复杂构造区三维地震精细构造解释技术

四川盆地川东北高陡复杂构造区地表多深沟、陡崖,地下断裂系统异常复杂,基于多轮二维地震解释成果始终不能很好地查清工区构造之间的接触关系及断层的组合规律,导致多口钻井不能顺利钻遇地质目标。为此,开展了三维地震精细构造解释研究:1通过单井和连井精细标定地质层位,充分利用大斜度井的井斜数据,严格按照实钻井轨迹准确标定层位;2在结合地面地质露头剖面进行地震剖面"地质戴帽"的基础上,对钻遇复杂断块的实钻井进行地质剖面恢复,确定其合理构造解释模式,从而对数据体进行三维立体可视化多方位综合解释;3针对不同断块,采用合理的速度场,利用同层或串层层速度模型进行变速成图。基于三维地震解释构造成果部署并钻探了10余口井(大部分为水平井),目前已完钻的8口井均获得高产工业气流,钻探成功率达到100%。     

叠前深度偏移及储层精细预测技术在钻井轨迹调整中的应用

受复杂构造影响,川西北SYS区块叠前时间偏移成像精度不高,导致实钻构造数据与地震预测构造数据存在较大差异。川中GM区块灯影组气藏受埋深大、非均质性强、储层薄等地质条件制约,储层精细预测难度大,优质储层钻遇率低。为解决SYS区块的偏移归位问题,开展了高精度各向异性叠前深度偏移处理。该技术充分考虑了地下介质的各向异性,在精确求取各向异性参数基础上进行叠前深度偏移,可使地下构造准确归位,避免了陡倾地层信息丢失,提高了地震成像品质,构造勘探误差明显减小,钻探成功率显著提高。为提高GM区块储层钻遇率,根据新完钻井及正钻井资料,压制地震资料中的寒武系底部强振幅反射,并实施叠后高分辨率地质统计学反演、多属性缝洞预测,实时调整钻探目标及井轨迹,确保井轨迹沿优质储层钻进。结果表明,实施钻井、地震、地质一体化跟踪后,部署井位目的层构造深度误差逐年下降,储层钻遇率、平均测试产量、高产井占比逐年增高,进一步印证了井位实时跟踪的重要性。     

苏11-1x井钻井施工难点分析与技术措施

苏11-1x井是部署在霸县凹陷苏桥构造带苏11断块的一口评价双靶点定向井,井眼轨迹剖面优化设计为三维四段制,轨迹控制精度要求高、现场施工难度大、井下事故复杂率高。介绍了本井地质概况,针对该区块大斜度井井眼轨迹控制无任何参考资料,分析了邻井已完钻直井井下复杂情况及施工难点。探讨了井身结构、钻具组合、钻井参数、轨迹控制与监测、井眼清洁、井下安全及固井技术措施等内容,提出了实施具体性的参考建议,确保了钻井顺利进行。实钻表明:地层对钻具组合影响的自然造斜率是井眼轨迹控制的关键因素,井眼轨迹优化设计、井身结构优化设计、钻井液性能优化是钻成大斜度井的重要保障。为该区块同类型井的钻井施工具有重要的借鉴意义。     

页岩气水平井钻井的随钻地质导向方法

四川盆地川南地区页岩气开发的主力目标层位为厚约6 m的下志留统龙马溪组海相页岩,具有靶窗较小、构造复杂、地层倾角变化大等特点,实钻井眼轨迹存在脱靶和出层的风险。为此,以该盆地威远区块页岩气水平井为例,通过分析该区水平井地质导向过程中出现的技术难点及其原因,从入靶导向和水平段地质导向等关键环节入手寻找出解决上述难点的办法:1应用随钻自然伽马依次测量地层剖面上的高伽马页岩标志层,配合地质录井确定轨迹精确入靶点,保证井眼轨道按设计井斜角姿势入靶,避免了提前入靶和推迟入靶;2应用随钻自然伽马测量优质页岩储层低值层段特征,配合地震深度剖面判断地层大致视倾角以及微构造的发育情况,实现实钻轨迹在钻进箱体中位置的正确确认,确保了储层的钻遇率。2年的现场应用效果表明,该区块已完钻27口水平井,平均深度为5 043 m,平均水平段长度为1 428.96 m,优质页岩箱体钻遇率达95.75%。结论认为,优质页岩箱体地质导向方法配合地质、三维地震、气测全烃含量等多种方式,可实现箱体的准确着陆及水平段的精准穿行。     

川东地区高陡复杂构造LWD跟踪有效储层的方法

随钻地质导向技术(LWD)是20世纪90年代发展起来的前沿技术,在高陡复杂构造上钻水平井,及时准确了解地层产状、识别储层特性,引导水平井的井眼轨迹沿着有效储层钻进是LWD数据解释的关键内容。为此,以四川盆地川东地区钻探石炭系的高陡构造为例,在对区域地质特征、构造背景和储层特征及分布规律的深入细致分析基础上,应用地震、录井、测井资料建立起了钻探目的层段的岩—电模型、钻前三维地质导向的井眼轨迹模型。实钻中,把钻前建立的目的层岩—电模型与随钻实时测量的自然伽马、电阻率信息进行对比,及时分析钻头所钻岩性在岩—电模型中的位置,判断井眼轨迹与地层相切关系,进而用电阻率信息分析储层特性来指导钻进井眼轨迹实时调整,确保水平井段有效储层的钻遇率。该导向模型的建立与数据解释的方法可供类似探区参考。     

侧钻水平井裸眼侧钻工艺技术

在侧钻水平井施工作业中,常因地质设计整,工具造斜率误差,造成实钻井眼轨迹不符合地质,油藏工程要求,导致注水泥回填,二次侧钻。在井下发生钻具事故后,如多次找捞失败,也需填井侧钻,与常规直井裸眼相比,侧钻水平井多在大斜度井段实施裸眼侧钻,则于井眼小、曲率大,施工难度较大。该文在详细讨论侧钻水平井裸眼侧钻施工难点的基础上,重点介绍了侧钻水平井裸眼注水泥塞工艺技术,裸眼侧钻工艺技术。     

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川东地区高陡构造分布广、勘探前景可观，但复杂情况众多。文中根据高陡构造的地质构造特点和钻井地质特点，将高陡构造分为主体构造（Ⅰ类）和翼部潜伏构造（Ⅱ类）两类，推演其钻井工艺的合理技术配套方案。提出Ⅰ类构造应实施以清水强钻、钻具安全、深下技术套管和钻直井技术为主的配套技术，Ⅱ类构造则应实施利用地层自然造斜规律钻中靶井、综合治理井眼失稳、高效暂堵与保护产层、深部高压地层的井下动力钻具配金刚石钻头快速钻进技术。希望对川东地区今后的钻井工作起到一定的参考作用。     

页岩气水平井储集层追踪和评价关键技术

湖南保靖页岩气区块地质构造复杂、岩石致密、断层和褶皱发育、地层倾角变化大、下志留统龙马溪组地层分布广泛、有机质含量高但优质页岩层薄,水平井钻井存在水平段长、纵向靶窗范围小、埋深不确定、标志层不明显、可钻性差等困难,给井眼轨迹控制和地质导向钻井带来挑战,实钻中井眼轨迹存在脱靶和出层风险。针对上述难点,基于地震解释、邻井地层评价等资料,水平井段采用先进的旋转导向钻井系统,推广应用"钻前地质建模、随钻测量/测井、钻后综合评价"三大关键技术,即:钻前根据储集层特征,制定高自然伽马结合高气测全烃值引导钻头向前钻进的地质导向方案;钻井过程中利用随钻成像测井拾取地层倾角,结合录井岩屑和气测显示,对比地层,分析钻头和地层的切割关系,实现井眼轨迹精细化控制和储集层精准追踪、识别;钻后综合解释、全面评价划分有效页岩气储集层。完钻后统计储集层钻遇率100%,机械钻速7.36～8.88 m/h,达到了优快钻井目的,实现了页岩气勘探高效、低成本开发。     

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川东高陡构造钻探难点主要表现在：（１）地层倾角大，钻井井封及井斜变化大，井壁稳定性差，钻压及钻具结构受到限制、钻井速度低，上部地层破碎、裂缝溶洞发育，井塌、井漏问题十分突出；（２）纵向上压力系统复杂，高低压力系统相间、横向上压力梯度对比性差，事故复杂较多；（３）高陆构造地面地腹构造复杂、断层裂缝发育、靶区范围狭小，有的井严格按照设计井眼轨迹积靶区要求钻进仍钻遇断呈陡带落空，钻井中靶难度大。经过多年     

地质导向钻井技术在S7P1井的应用

江苏油田S7块地质条件复杂,构造小、油层薄、渗透率低,在这样的油田钻水平井,采用几何导向钻井很难命中最佳地质目标,通过采用地质导向技术,取得了较好的效果。介绍了S7P1水平井应用随钻地层电阻率、自然伽马测井来指导井眼轨迹的实时调整和控制,并对该区块实施地质导向钻井提出了建议。     

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川东高陡构造上部地层倾角大,在钻井中极易发生井斜、井塌、井漏 、卡钻等复杂情况,且目的层靶区要求严格。如何有效地控制井斜、保证井身质量,提高机械钻速、降低钻井成本,是高陡构造上钻井的一大难题。文章通过分析上部大倾角地层复杂的地质特点,提出了使用一新工具、新工艺、新技术、以达到井身质量的有效控制和较大幅度地提高上部大倾角地层钻井速度的目的。     

井眼轨迹与钻遇地层关系的随钻测井解释研究

在以水平井为主要开发手段的油藏中,为了提高水平井段有效储层的钻遇率,就必须搞清楚井眼轨迹在地层中的走向及其空间产状,必须根据测井资料对井眼轨迹与钻遇地层的接触关系进行精细解释与分析。本文以东方区块测有随钻测井资料的E3hb和E5h两口水平井为例,基于水平井随钻测井解释的方法原理,采用井眼轨迹、地层剖面和测井曲线综合成图技术对实钻的井眼轨迹与地层的各种接触关系与特点进行了精细解释与描述。应用表明,该技术可以及时监测井眼轨迹在导向标志层和目的层中的钻遇情况,有助于现场实施地质导向钻井。     

地质导向钻井技术在S7P1井的应用

江苏油田S7块地质条件复杂，构造小、油层薄、渗透率低，在这样的油田钻水平井，采用几何导向钻井很难命中最佳地质目标，通过采用地质导向技术，取得了较好的效果。介绍了S7P1水平井应用随钻地层电阻率、自然伽马测井来指导井眼轨迹的实时调整和控制，并对该区块实施地质导向钻井提出了建议。