井震联合构建三维地质导向模型关键技术研究

地质导向是水平井钻井中保障沿着优质储集层钻进的重要支撑手段。传统的基于地层对比的地质导向技术所构建的导向模型通常难以提供精细且具有预测能力的地层构造模型、岩性分布模型及含油性分布模型,往往使导向工作出现偏差,引发优质储集层钻遇率低的问题。地震数据纵向分辨率虽低但具有层面横向控制能力,测井数据纵向层位虽精细但因井位少使其纵向地层延展性控制能力差,基于二者优点的井震联合构建三维地质导向模型技术,则可以提供更准确的三维地层模型和剖面导向模型,进一步结合随钻数据实时校正模型,即能够确保钻井轨迹位于薄砂层目的层中,指导钻井施工实现精准地质导向。三维建模技术、地层剖面建模与分析技术以及模型更新技术研究结果表明,在勘探开发中后期,钻井、测井、录井资料丰富的情况下,基于井震联合三维地质导向模型构建的地层剖面模型能够满足地质导向的精度要求,有效提高油气层钻遇率。     

基于随钻测井的地质导向解释系统研究与应用

通过理论分析和方法研究,实现了地层岩性定性判别和流体性质识别;随钻测井资料预处理和标准化后,可以利用两条随钻测井曲线实时识别地层岩性;经过垂深校正,可以直接与直井测井曲线进行对比分析,并采用直井参数解释方法对所钻遇地层进行随钻地层参数解释,通过邻井对比再结合地质、钻井等资料进行随钻地层评价;提出了从测井曲线中提取小层对比信息和极值方差聚类自动分层方法,实现了所钻地层的层位和岩性对比;研发了水平井地质导向测量参数随钻解释系统。实践表明,水平井地质导向测量参数随钻解释系统能够较好地指导油气藏评价和水平井地质导向钻井施工,随钻解释成果与电缆测井解释成果相比具有很高的可比性。实施地质导向钻井技术的前提是将随钻测井数据与储层地质特征进行实时对比和评价,从而有效控制井眼轨迹的走向。建立实时解释平台是实现地质导向钻井的基础工作,而研发基于地质导向钻井的测量参数随钻解释系统可以为地质导向钻井井眼轨迹控制提供决策依据。     

泌阳凹陷下二门地区复杂断裂带精细成像处理

针对泌阳凹陷下二门地区地表起伏大,泥质白云岩发育,速度横向变化快,地震反射层位与钻井层位深度误差大,构造高点与控制圈闭的小断层难以落实等难点问题,在成像处理中采取以下方法技术,利用微测井约束层析反演提高近地表速度建模精度;采用高密度小步长沿层百分比扫描、井速度趋势约束提高均方根速度场精度;采用速度场低频趋势约束与地震解释层位约束的方法进行层析反演,构建深度域初始层速度模型。结合射线密度分析、低降速带及高速层的速度分析,将微测井约束层析反演得到的近地表速度模型与中深层速度模型进行融合建模。为了消除各向异性引起的深度误差,利用各向同性速度场以及深度误差生成多属性数据库,对比分析深度域地震解释层位与钻井层位深度吻合性,不断更新各向异性速度、δ与ε模型,直到各向异性成像横向不出现构造异常点,纵向井震层位深度误差小于10 m为止。依据各向异性速度场进行各向异性叠前深度偏移处理,提高了井震匹配关系以及地震资料信噪比、保真性和断裂成像精度。通过对各向异性叠前深度偏移数据体进行解释,发现了一批断块圈闭,在圈闭高点部署的B437井、B443井、B449井获高产油流。     

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。     

非常规水平井地震导向关键参数分析及预测方法

水平井地震导向以三维地震资料为基础,综合地质、录井、测井和随钻实时地质评价等多种资料,为钻井工程提供靶体预估、趋势预判及风险预警等信息,即包括入靶导向（目标地层埋深预测）和水平钻进导向（地层倾角、小断层和微幅构造预测等）。然而,由于非常规储层地质特征不同,其水平井地震导向的难点或侧重点也不同。以滇黔川五峰—龙马溪组海相页岩气和松辽盆地泉四段致密油水平井地震导向为例,由于页岩分布广、箱体薄、成层性好,其地层埋深、地层倾角及小断层和微幅构造精细预测是难点,也是导向的关键问题;而致密砂岩相对较厚,其地层埋深、地层倾角、小断层和微幅构造在地震导向中的精度要求相对较低。砂体叠置关系复杂,横向变化快,是导致水平井出层的主要因素。所以,准确预测河道砂是其导向的难点和关键问题。根据储层地质特征分析,建立地质模型,通过钻探实例详细分析不同储层地震导向的关键问题,并基于水平井实时钻探的特点,应用动态地震勘探理论,建立“动态速度”,不断提高深度域地震数据精度,以解决页岩气地震导向关键问题;通过建立“动态属性”,不断提高致密砂体预测精度,解决致密油地震导向关键问题。这些手段有助于提高水平钻探效率和甜点钻遇率。     

基于各向异性深度偏移成像技术在A气田的应用

A气田构造南部和北部地震速度横向变化较大,需要利用变速成图来分析地层真实构造形态.通过各向异性的深度域速度建模和基于深变子波的深度域井震标定得到深度地震数据体,再进行构造解释、井点深度校正,最终得到变速构造图.相比于常速成图,变速成图对应气、水边界与强振幅匹配度更好,井点校正误差更小,计算的动、静储量更匹配.新钻A–B...     

川东南JA侧钻水平井地质导向技术

川东南焦石坝及其外围页岩地层地质导向钻井存在井震矛盾突出、岩屑代表性差、地质设计与实钻地层之间往往存在较大偏差等技术难点。针对上述技术难点,基于地震及邻井资料,建立了钻前地质导向模型,以预测可能钻遇的地层;在入靶前的地质导向阶段,根据随钻测井资料和录井资料,进行地层精细对比,并修正地质导向模型,调整靶点深度,确保水平井安全、高效着陆;在水平段地质导向阶段,充分利用随钻测井、气测、钻时、岩性等数据,准确判断钻头位置,并实时修正地质导向模型,以确保钻头始终处于目的层,形成了适用于该地区的页岩水平井地质导向钻井技术。该技术在焦石坝外围的JA侧钻水平井进行了应用,气层钻遇率达到100%,优质气层钻遇率85.5%,取得了良好的应用效果。现场应用表明,该页岩水平井地质导向钻井技术适用于川东南地区页岩水平井钻井,能够有效提高气层钻遇率,对国内类似页岩气区块地质导向钻井也有借鉴作用。      

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。     

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。     

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。     

利用断层模型约束反演技术进行储层预测

本文通过井震结合,建立了喇嘛甸油田北北二区块的构造模型,具体作法为:①利用井分层数据产生深度域顶部层面,应用地震构造解释产生时间域构造层面,通过合成记录建立油层组级别的速度场,并将深度域构造层面数据进行转换得到时间域数据;②以地震构造层面为趋势约束,最终得到时间域的各油层组构造层面;③对断层与断层、断层与层位进行交切,通过准确定义断层关系以及断层与层位之间的关系,使断层上、下盘地层的过渡符合实际地质情况。在构造模型的基础上,利用断层模型约束进行地质统计学反演,经与测井解释结果对比,砂体预测可信度明显提高。利用该预测结果落实了井网控制程度较低区域的断层附近砂体分布,对断层附近水平井设计提供了依据。     

高造斜率旋转地质导向技术在哈得逊油田的应用

塔里木油田哈得逊薄油藏埋藏深、构造变化大,水平井钻井井眼轨迹控制困难,传统的旋转导向工具侧钻初期造斜率普遍不足,需使用弯螺杆马达增斜至30°左右后再更换工具,增加了钻井风险与周期。2013年,该区块应用高造斜率旋转导向工具(Power Driver Archer RSS)及新一代地质导向技术(Scope系列),从侧钻点开始旋转导向钻进,在着陆及水平段加装地质导向工具,相比2012年,水平段平均井深增加214 m,钻井周期缩短36.7 d。在介绍高造斜率旋转导向以及随钻测井技术的基础上,结合现场应用实例分析,认为在哈得逊油藏,全井段旋转导向有利于降低井眼摩阻,节约钻进周期;地层探边及储层评价技术的应用提高了水平井的储层钻遇率,有利于该油藏的规模开采。     

旋转导向随钻测井在长庆油田致密油水平井实验区的应用

水平井开发作为提高单井产量的重要手段已在长庆区块普遍应用,但在致密油区块优质、高效地完成薄油层长水平段钻井已成为水平井开发的技术难点。在长庆油田致密油开发实验区,宁平×井应用旋转导向随钻测井技术安全优质地完成该井的测井、定向、导向及解释评价一体化的随钻测控服务,取得了良好的应用效果,为长庆油田致密油水平井开发摸索出了一套系统的解决方案。     

地质导向钻井技术在高7平1井的应用

水平井设计目标油藏的深度、位置、分布规律等与实际存在一定误差,从而影响了水平井的应用效果。地质导向钻井技术在一定程度上可以减少甚至消除这种误差。介绍了地质导向钻井技术的概念、组成、特点。高7块砂体高部油层厚度较薄、断层位置不明确,采用了地质导向钻井技术随钻监测地质参数和井身轨迹参数,判断出井眼轨迹与设计数据的误差,但受人为因素的影响,该井并没有根据随钻监测数据及时调整井眼轨迹,致使井眼轨迹已钻出油层。建议同类井应根据地质导向测井数据,及时调整轨迹,从而保证井眼轨迹位于油层内理想位置。     

地质导向钻井技术在鄂尔多斯气田水平井的应用

为配合西气东输工程,加快鄂尔多斯盆地气田的快速高效开发,从英国GEOLINK公司引进了1套Ori enteer-LWD无线随钻可定向测井地质导向系统。介绍了Orienteer-LWD系统的组成及应用情况,采用该系统与气测录井相结合的地质导向水平井钻井技术在鄂尔多斯盆地成功地实施了2口小井眼天然气水平井。在2.8m厚的薄目的气层中导向钻进869.5m,共穿越5个砂体,顺利地完成了1口小井眼4台阶水平井SP1井;在DP1井先后经过4次侧钻调整井眼轨迹,达到了起死回生的目的,并替代了通过有线测井卡准目的气层的常规方法,?152.4mm水平井眼中累计导向钻进947m。这2口井的实钻轨迹均与原设计轨迹差别很大,从而对目的层有了新认识,也为鄂尔多斯盆地复杂气藏的开发开辟了新途径。     

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     

储层预测技术在东濮凹陷前8地区的应用

针对东濮凹陷前8地区油气藏勘探程度高，断块小、埋藏深、储层薄的特点，在综合分析地震、测井及地质资料的基础上，确定了适合本地区的储层预测方法。该方法的工作原理是，①在目的层附近提取子波，调整井旁地震层位和测井分层，制作合成记录，进行层位标定；②对地震层位进行加密，追踪出砂层组，然后利用这些层位和断层数据体建立地震框架地质模型；③利用测井资料和地震数据体进行波阻抗反演，建立砂岩厚度与波阻抗的统计关系，将地震属性转换为储层参数。将储层预测成果应用于井位部署，实际钻探结果与储层预测结果较为吻合。     

用钻井地层异常压力参数标定逆断层的方法——以准噶尔盆地南部逆冲褶皱带为例

准噶尔盆地南部逆冲褶皱带地表条件复杂,复杂的构造变形导致地震成像差,地震资料解释难度大。在解释横穿玛纳斯背斜构造二维或三维地震资料中,首先依据地表地质标定浅部已出露的地层和断层,利用常规钻井玛纳1井和玛纳002井的垂直地震测深(VSP)资料和声波测井资料进行地震-地质层位标定,再根据地震剖面反射特征标定出深部可能的断层。利用地层倾角测井资料,可识别出探井钻遇的一部分断层点。由于横穿玛纳斯背斜二维地震剖面上、中浅层地震反射杂乱,尤其逆冲断层沿古近系安集海河组泥岩、页岩滑脱,导致地层倾角测井无法识别构造增厚的安集海河地层中发育的逆冲断层断点。地震剖面上地震反射异常和玛纳1井、玛纳002井的断层断点井深对比表明,逆冲断层发育与钻井压力变化有关,因此利用钻井监测的地层异常压力以及地层压力系数变化的特点标定出一系列断点井深,并得到钻井地层压力图及邻井断点资料的相互佐证。这两口井的模块式地层动态测试器(MDT)实测地层数据均表明,在紫泥泉子组地层存在两套压力系统,分割两套压力系统的仍然为逆冲断层。最终,地震剖面的构造解释结果表明霍玛吐逆冲断裂是由一系列叠瓦扇断层组成。     

时深转换技术在巴西某海域3D层速度建模中的应用

地震勘探技术面临的关键问题之一是时间域数据向深度域转换的问题。时间域与深度域之间的转换桥梁是平均速度。获得平均速度的途径主要有两个:井数据和地震数据。研究区位于巴西某海域，海水深，海底地形起伏大。尽管井资料多，但分布不均匀，3D地震速度资料缺乏，多井平均速度拟合存在问题。利用Petrel软件，通过追踪海底反射层界面、井震标定、主要构造层位解释，重建地下3D层速度模型，为储层建模、储量复算、开发井调整等提供了精确的深度域数据体。     

大港滩海地区地震沉积学研究

在井点少、井网不规则的滩海地区,基于井资料的研究方法对储集层研究精度低,难以满足油藏开发研究的需要.在大港埕海油田Ⅰ区开展地震沉积学研究,通过纵向与平面信息相互约束和标定,实现对辫状河心滩单砂层内部结构的细致刻画.对地震资料进行相位转换和地层切片处理,利用切片上的振幅特征对研究区心滩砂体平面分布进行解释,并通过不同深度...