随钻声波井下全景成像技术现状及展望

为了提高油气开采效率，油田在勘探开发过程中，越来越多地需要同时实现井周成像和前视成像。当前随钻井下成像仪在测量时存在着一定的盲区，影响成像效果，且需要多次起下钻来实现井周成像和前视成像，影响了效率。因此，文章调研了随钻声波井周成像和前视成像技术的发展现状，探讨了融合随钻声波井周成像和前视成像的井下全景成像技术。在此基础上，分析了目前随钻声波井周成像和前视成像所面临的挑战，提出了从测量盲区的突破、声电复合、井周—前视融合、数字孪生可视化四个角度来实现随钻声波井下全景成像技术的升级，为切实推进随钻井下成像系统的可视化和智能化提供参考和借鉴。     

水平井约束的叠前深度偏移技术及应用

页岩气储层致密、分布连续,为了提高页岩气井的储层钻遇率和页岩气井的产量,页岩气开发中的井型设计普遍采用水平井。因此,井位部署和钻井设计都需要高精度预测页岩气气藏的埋藏深度和储层的地层倾角,对地震资料的成像精度提出了很高的要求。针对常规井约束叠前偏移速度模型优化方法只能利用水平井垂直段资料做约束的缺陷,基于地质模型约束和垂向速度分析的速度优化方法能高效率更新速度模型的特点,重点研发设计了能充分利用水平井垂直段和水平段资料共同约束的各向异性速度模型构建技术,并建立了一系列相应的处理流程。结果表明:水平井约束的叠前深度偏移技术在四川盆地页岩气区块的实际应用中,成像清晰、波组特征保持良好、成像归位合理,成像深度与钻井深度吻合度高,成像剖面的地层倾角与钻井所得的地层倾角一致,是解决页岩气储层精确成像的关键技术,也是解决页岩气勘探水平井轨迹高精度设计的重要支撑技术。     

无意外钻井技术发展概述

各类钻井技术及工具的发展及应用有效降低了钻井成本,提高了钻井效率,但是,井下复杂情况及事 故依然是影响钻井效率和成本的重要因素。无意外钻井技术可利用地质信息、钻前计划和随钻信息,实现钻前及 钻中对各种井下风险的识别、分析、预防和控制,减少甚至消除井下事故和复杂情况,提高钻井效益。无意外钻井 工艺流程为钻前预测、钻中分析调整及钻后统计三部分,其实现所需的关键技术主要有地质力学模型、地层压力预 测、风险预测模型、随钻监测与风险分析以及三维可视化等５项。国内无意外钻井技术的发展需集中在随钻测量 技术、风险预测模型、跨学科协作及可视化等方面。     

新1井严重破碎带地层钻井技术难点及对策

新1井三开钻进时由于钻遇破碎带地层，井壁坍塌、掉块非常严重，造成卡钻事故并因此导致两次侧钻。为保证第二次侧钻顺利进行，结合三开钻遇地层的特点，分析了该井三开钻井的技术难点，并采取了针对性技术措施。安全钻穿了严重破碎带地层。新1井严重破碎带地层钻井实践为今后在严重破碎带地层安全钻井积累了经验。     

镇探2井钻井施工实践与认识

针对镇探2井地表黄土层严重漏失,一开井段塑性地层缩经严重、起下钻困难及二开井段井壁严垮塌等问题,在钻井过程中采取的技术措施是:①优化钻具组合,减少井下事故;②合理选用钻头,提高钻井速度;③优化水力参数,提高机械钻速;防治井塌.旨在为类似地层钻井作业提供参考.     

基于油气藏认识的定录导一体化技术在大牛地气田的应用

针对大牛地气田致密气藏在纵向、横向上展布不均,地层复杂导致A靶点着陆困难、水平段储集层钻遇率低以及定向、录井、地质导向间独立决策、沟通效率低等问题,融合定向工程、录井工程、地质导向3项技术,围绕水平井施工"钻前模型优化造斜方案、随钻对比准确入靶、细化模型提高水平段钻遇率"3个重要节点,形成了以实现水平井地质目的为核心,工程与地质优势互补的定录导一体化技术。基于"小层划分、沉积微相约束、构造形态控制"3方面进行的油气藏认识,系统分析了大牛地气田不同气藏在垂向及平面上的特征,确定了相应的水平井施工方案及侧重控制节点,并成功用于不同类型气藏的水平井地质导向钻井施工。     

威204H14-1井四开"一趟钻"钻井技术难点及对策

针对四川威远页岩气威204H14-1井四开地质情况复杂、地质靶区不确定、水平段地层倾角多变、水平段后期岩屑携带困难等一系列钻井施工难点,在仪器优选、钻具组合优化、钻头优选、顺层复合钻技术等方面进行了分析,并结合该井的钻井实践,成功解决了上述钻井难题,保证了井下安全作业,实现了造斜段、水平段"一趟钻"完成施工,对于该区块...     

元坝地区超深含硫气井安全快速钻井难点及对策

川北元坝地区是中国石化南方海相重点勘探区域,其钻井完钻井深超过7 000 m,属于超深含硫气井。针对该区陆相地层研磨性强、可钻性差,井身质量控制难度大、海相地层盐膏层发育、井漏和井控安全问题突出等施工难点,提出了安全快速钻井技术对策：①运用气体钻井技术提高机械钻速,减少井漏复杂事故;②结合邻井资料,优选钻头类型,优化钻井参数;③制订井下安全钻井技术措施,预防地层掉块和键槽卡钻、缩径和压差卡钻、断钻具和钻头等井下复杂情况的发生。     

超深井开窗侧钻技术探讨

随着国内各油田的勘探开发逐步向深部地层进军,超深井的数量越来越多。超深井井下复杂情况多,侧钻施工难度大,在钻井完井过程中,超深井极易出现井下复杂情况及发生井下事故。开窗侧钻是解决这一问题的最有效手段,它可以使老井恢复产能,节约投资,具有良好的经济效益。在分析超深井开窗侧钻点深、地层压力高、井下情况复杂等技术难点的基础上,从侧钻方式的选择、侧钻距离的计算和侧钻施工等方面介绍了超深井开窗侧钻工艺技术措施。从施工效果来看,K1和KS101超深井侧钻施工顺利,尤其是K1井创造出了侧钻点为6335．72m的国内新纪录。     

T453井三叠系石炭系地层安全钻井液密度窗口的确定

塔河油田三叠系、石炭系地层钻井过程中井壁垮塌严重，井径扩大率太，严重影响了钻井效率和固井质量。利用三叠系、石炭系地层岩心，进行了地应力与岩石力学参数室内试验研究，并根据试验结果标定了岩石力学测井解释的模型，根据S68井的测井资料分析了其坍塌压力、地层破裂压力，建立了安全钻井液密度窗口。根据研究成果，确定了T453井三开井段安全钻井液密度窗口，推荐了现场钻井作业的钻井液密度程序。现场试验表明，严格按照设计的钻井液密度程序施工可避免井壁垮塌、缩径导致的起下钻遏阻以及卡钻等井下复杂情况或事故。     

马头营凸起馆二段窄薄河道砂体地震识别

南堡凹陷马头营凸起馆陶组二段（Ng₂）河道砂体单砂层厚度薄、宽度窄,河道砂体地震识别难度大。综合运用面元小网格化叠前偏移处理、古地貌恢复、高频等时地层划分与对比及岩心-测井相分析技术、“地震线描”河道砂体追踪、层控波阻抗反演和振幅地层切片等技术对马头营凸起Ng₂ Ⅴ砂层组窄薄河道砂体进行识别。结果表明,地震资料面元尺度由15 m×30 m缩小为7.5 m×7.5 m,提高了地震资料垂向和横向分辨率,增强了曲流河窄薄河道砂体边界识别能力;馆二段为明显的曲流河“二元结构”沉积,岩性具河道沉积与泛滥平原沉积“砂泥间互”的特征;短期沉积旋回控制着不同沉积砂体的分布,上升半旋回中下部和下降半旋回上部河道砂体较发育;Ng₂ Ⅴ砂层组地震相分析揭示河道状、不规则圆弧状振幅或波阻抗异常体为曲流河河道沉积和点坝砂复合体,预测河道总体上呈北东—南西和近南北向展布。预测结果与钻井实测结果吻合度高,表明窄薄河道砂体地震识别结果真实、可靠。     

涠西南凹陷(西部)古近系层序地层及沉积特征研究

在不同勘探阶段,运用层序地层学理论进行层序地层的沉积特征研究是当前石油行业各生产单位常用的工作方法。在勘探初期钻井稀少的情况下,充分利用钻井和地震资料,采用井—震结合进行三级层序沉积特征研究的思路和方法,探讨了涠西南凹陷(西部)古近系层序地层。通过钻井资料分析,进行单井及多井层序地层及沉积旋回解释。井震结合,进行地震剖面的地震地层学解释,建立层序地层格架并进行地震相及沉积相分析。结合构造背景和古地貌研究,在层序地层格架内进行研究区沉积相及沉积体系平面特征及沉积演化过程的分析和预测。     

准噶尔盆地西缘春光探区沉积演化及含油砂体分布特征

综合利用岩心、钻井、测井、地震资料,开展春光探区沉积相研究,确定研究区发育扇三角洲-湖泊、辫状河三角洲-湖泊、冲积扇-辫状河和曲流河-曲流河三角洲等4种沉积体系。在层序地层格架下,结合春光探区各层系古地貌特征研究,认为古地貌控制了各层系沉积体系展布特征,在此基础上明确了春光探区沉积演化特征,确定了各层系有利沉积相带。结合春光探区油气成藏特征,最终确定了新近系沙湾组一段的冲积扇沟谷砂体、沙湾组河道砂体侧缘尖灭带、古近系滩坝砂体和白垩系扇三角洲地层超覆/剥蚀带是有利勘探区带。     

准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组沉积相分析

目的层段沉积相研究是勘探目标优选的基础。以岩心分析和大量的钻井、测井、地震资料为基础,研究了准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组沉积相、微相构成及主要含油储层的沉积微相特征,认为三工河组发育辫状河三角洲、扇三角洲、曲流河三角洲等沉积相类型,储层主要为各类三角洲前缘的水下分支河道和河口坝。在高分辨率层序地层划分与对比的基础上,结合研究区内的试油资料,分析了主要目的层沉积微相的演化和平面分布,指出三工河组沉积中、晚期形成的三角洲前缘河口坝砂体和水下分支河道砂体是最重要的勘探目标。     

四川盆地元坝中部断褶带须四段高分辨率层序地层

依据地层发育特征,对元坝中部断褶带须四段进行高分辨率层序地层划分。 首先,根据现代辫状河与辫状河三角洲沉积特征,厘清辫状河与辫状河三角洲沉积体系发育部位,依据钻井和测井资料,确定须四段发育辫状河和辫状河三角洲相;然后,根据高分辨率层序地层学原理,识别出具有层序地层意义的 2 种河道类型,即低可容纳空间侧向叠置河道和高可容纳空间垂向叠置河道,进而判断基准面旋回转换位置,明确须四段可划分出 2 个四级旋回及 3 个亚段：上砂段、腰带段及下砂段;最后,井-震结合进行须四段层序地层综合解释,建立区域等时层序地层格架,为进一步分析等时层序格架内沉积相展布特征奠定了基础。     

江家店地区沙三段高分辨率层序地层研究

以钻／测井、高分辨率三维地震资料为基础，以多级次基准面旋回为参照面的高分辨率层序地层理论为指导，对惠民凹陷沙三段不同级别的基准面旋回层序进行分析，从中识别出4个中期旋回，从上至下命名为C1，C2，C3和C4旋回，由此建立了惠民凹陷沙三段的层序地层对比格架。在区域层序地层格架的基础上，根据岩性和电性资料，对研究区沙三段开展了高频层序划分与对比，共识别出9个短期基准面旋回。以短期旋回为基本的时间地层单元，在连井剖面的层序地层对比基础上，建立了江家店地区高分辨率层序地层对比格架。在高频层序内研究了沉积微相的构成与演化特征以及储层分布规律。最后在高精度层序划分与对比、层序的沉积微相构成分析、砂体分布规律研究基础上，对有利的岩性圈闭勘探目标区作出了预测。     

地层水相态变化与深盆气形成机理——以鄂尔多斯盆地上古生界为例

对比千米桥潜山异常高温气藏产水特征及封闭条件下汽、水相态模拟实验结果,分析鄂尔多斯盆地上古生界气藏形成过程和形成条件。镜质体反射率、磷灰石裂变径迹、包裹体均一温度测定表明,晚侏罗世—早白垩世鄂尔多斯盆地上古生界具有异常高的古地温场。异常高温促使煤系有机质快速熟化、生成大量天然气,同时地层水汽化,天然气与蒸汽互溶并逐渐积累产生异常高压;气(汽)相流体在异常高压推动下向封存箱内的上部地层扩散运移,降低下部异常高温地层的压力,加速地层水汽化并重新积聚压力,如此循环反复,气(汽)相流体逐渐渗透到封存箱的各个部位,封存箱内温度、压力趋于平衡,从而形成盆地级的高温高压气藏。晚白垩世—古近纪的抬升剥蚀导致上古生界温度、压力下降,蒸汽液化使气藏中的蒸汽和天然气浓度降低,从而形成了盆地级的低压气藏。     

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。     

河流相地层波阻抗特征及其控制因素

利用油、水基泥浆测井资料,根据沉积学原理、声波传播机理系统分析了砂泥岩剖面各类岩性测井声阻抗、真实波阻抗变化特征及其控制因素。河流相地层测井声阻抗受钻井泥浆的影响较大,在水基泥浆条件下,由于含泥质地层的蚀变以及井眼跨塌,往往导致测井波阻抗反演时的不匹配或假象。地层真实的波阻抗则主要受泥质含量控制。当泥质含量等于该套地层的最大有效孔隙度时,其波阻抗值最大。一般而言,泥质砂岩、砂质泥岩的波阻抗值较大,泥岩波阻抗值较小,而砂岩介于两者之间。     

榆林气田标志层法和沉积旋回法水平井导向技术

针对鄂尔多斯盆地榆林气田水平井钻进山23砂体时存在的入窗困难和入窗后井眼偏离气层段穿行等难题,分析了该气田30多口井的沉积层序和山23砂体沉积韵律,发现山2段发育3套距山23砂体厚度稳定的煤系地层,山23砂体由多个正韵律单砂体在垂向上叠加而成。因此,将煤系地层作为标志层预测山23砂体顶界垂深,形成了标志层法水平井入窗导向技术;将山23砂体沉积旋回特征与钻时、岩屑、气测值和随钻伽马变化特征结合,形成了沉积旋回法水平段穿行导向技术。该技术在YuH1井和YuH2井进行了应用,砂岩钻遇率分别达到了98.2%和95.6%。标志层法和沉积旋回法水平井导向技术为水平井准确入窗和提高砂岩钻遇率提供了高效的地质导向方法。