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。      

可视化随钻地质导向技术研究

随钻地质导向技术已由地层对比式导向向动态地震导向、三维导向方向发展。传统的导向模型是依靠人工地层对比构建地层模型,构建简单,但其精度低;动态地震导向技术则是由静态剖面导向动态剖面方向发展,然而地震数据的精度低,对于薄层难以实际应用;三维导向技术是通过地震层位数据和测井邻井数据融合构建三维地层模型,然后提取二维导向剖面,指导导向工作,并在导向过程中动态校正三维模型,达到更精准指导作业。三维导向模型具有地震数据的横向精度,又有测井数据的纵向进度,能够准确地刻画地层的特征。实践证明,基于三维地质模型构建地层剖面模型更加精细,更具有实用价值。     

基于随钻测井的产层导向技术在水平井中的应用——以川中磨溪气田为例

随钻地质导向技术实现了以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹,达到了提高有效储层钻遇率的目的,对于高效开发复杂气藏具有重要意义。为此,简述了地震、测井联合反演和三维可视化建模在地质导向储层预测中的作用,然后结合四川盆地中部磨溪气田MM1水平井等多口井的产层导向钻进情况,总结出采用随钻测井(LWD)资料确定中靶点和钻头在目的层的位置,以及井眼轨迹、地层岩性剖面和随钻测井曲线综合成图与调整井眼轨迹等方法,并以此来指导磨溪气田三叠系嘉陵江组白云岩储层的地质导向钻井施工,明显提高了水平井目的层的钻遇率和地质导向钻井的成功率,效果良好,值得推广应用。     

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。     

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。     

井筒信息一体化地层建模及地质导向技术

利用随钻测井资料进行地质导向是定向钻井的前沿技术,由于目前随钻测井资料基本以无方位自然伽马、电阻率资料为主,因此,存在地层建模和地质导向的不确定性.鉴于录井资料可提供钻遇地层的原始资料,钻时和钻压资料可间接反映岩性和缝洞异常等,综合利用随钻测井、录井和钻井资料对钻遇地层进行评价和建模可以弥补单一随钻测井资料的不足.介绍了井筒信息和地层模型一体可视化技术,以及综合利用测井、录井、钻井资料进行储层评价、地层模型精细刻画和地质导向的方法与流程.应用实例表明,综合利用测井、录井、钻井资料进行地层精细刻画建模及地质导向是在缺少方位随钻测井资料条件下减少地层模型不确定性的有效方法.     

中石化胜利石油工程公司成功研发水平井综合地质导向技术

正为提高水平井中靶率、油层钻遇率和钻井效率,中石化胜利石油工程公司研发了水平井综合地质导向(SLGWD)技术。该技术利用录井远程传输和三维地质导向系统平台,将地质、钻井、录井、定向和测井等多专业技术、资料集成融合,通过专家在线支持、前后方联动,实现钻前地质建模、随钻模型及轨迹动态调整,提高水平井中靶率、储层钻遇率及钻井效率。近年来,该地质导向技术在129口水平井的断块油气藏、不整合油气藏、裂缝性油气藏等类型油气藏钻井作业中进行了应用,水平井中靶率、油层钻遇率和钻井效率提高     

水平井地质导向技术在周清庄油田薄油层中的应用

周清庄油田存在地层产状陡、砂体厚度薄、油层埋藏深等特征,导致水平井在油层钻进过程中,极易造成井眼轨迹出层,为了解决这一难题,开展了水平井地质导向技术研究。通过分析该地区邻井钻遇储集层的实际情况,结合录井曲线中的钻时、气测以及测井曲线中的自然伽马、电阻率等参数对周清庄地区沙三3储集层的标志层以及储集层内部进行精细划分,在纵向上建立储集层与标志层在岩性、电性上的响应特征模型,并以该模型指导水平井钻进,即首先把钻遇的标志层与模型中的标志层进行分析对比确保着陆于油层,其次运用“蛙泳法”计算地层动态倾角,为确保水平段始终处于目的层内及时调整井眼轨迹,最终达到提高储集层钻遇率的目的。     

苏里格气田苏20区块水平井地质导向技术研究

苏里格气田苏20区块主力气层盒8段储集层砂体纵向多期叠置,横向复合连片,非均质性强,给水平井准确入窗和轨迹控制造成了一定困难。通过多年水平井钻井实践,总结出"两阶段、三结合、四对比、五调整"的随钻地质导向技术。从资料收集及整理、标志层确定、精细地层对比、海拔垂深校正和成功入窗的标志判断5方面对入窗地质导向的实施进行了介绍。结合目的层顶底界预测、隔夹层判识、水平井轨迹调整等对水平井水平段控制及储集层钻遇率分析技术进行阐述,并对水平井地质导向技术在钻井现场应用过程及效果进行分析。结果表明,该技术能对气层做出现场快速准确解释,卡准水平井入窗点,实现水平段准确控制,引导钻头在有效储集层中钻进,提高水平井气层钻遇率,保障水平井开发取得良好效果。     

基于三维地质建模的定录导一体化技术在J 58井区中的应用

鄂尔多斯盆地大牛地气田J 58井区断裂发育、地层非均质性强且储集层难以识别,为准确制定靶点着陆和水平段导向预案,降低着陆失败、井身反复调整风险,达到合理开发目的,建立精细可靠三维地质模型并进行地质导向钻井尤为重要,是提高油气层钻遇率的关键所在。在地质综合研究的基础上,从地层对比预测、地质解释导向两个方面分别建立了钻前静态地质模型和水平段动态导向模型,一方面利用静态地质模型进行靶点着陆,另一方面利用随钻资料对油气藏进行实时跟踪。通过反复检验和修正地质模型来指导水平轨迹在目的层内钻进,形成了适合该区特点的水平井定录导一体化系列技术,为该区块的勘探开发提供了技术支撑。     

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。     

地质导向技术在页岩气水平井钻井中的应用——以川东南地区A井为例

川东南地区是我国页岩气勘探开发的前沿阵地,区内井网控制程度低、井震矛盾突出、岩屑代表性差,且钻探的水平井水平段长,给地质导向工作带来较大困难。针对上述难点,利用“三步骤”地质导向方法,对川东南页岩气勘探水平井A井进行了地质导向。首先,基于区域地质资料和导眼井测井曲线特征,确定了地层对比标志层,为实钻过程中的地层对比工作提供依据;在入靶前地质导向阶段,进行曲线微观特征对比,结合录井气测资料识别标志层,预测A靶点深度,并调整轨迹,确保该井顺利中靶;在水平段地质导向阶段,密切观察随钻自然伽马曲线的变化趋势,准确判断钻头位置,并利用标志层控制轨迹,确保钻井轨迹始终位于靶窗内。该井水平段钻遇优质页岩储层1 317m,优质储层钻遇率达100%,取得了显著的效果。现场应用实践表明,该地质导向技术适用于川东南地区页岩气水平井钻井,能够有效提高优质页岩储层钻遇率,对国内其他页岩气区块的地质导向工作具有较好的借鉴意义。     

综合地质导向技术及其在海上油田的应用

综合地质导向技术是在引进、消化、吸收国内外地质导向先进技术和经验的基础上,集成创新形成的一套多专业综合性技术系统,主要包括实时测井数据接收、定向工程控制、随钻地震反演和三维地质建模以及地质导向前导建模与调整4个部分。掌握和建成了相对应的几项关键技术,协助作业者制定了数据传输标准和流程,建立了基于过井和实时测井资料提高地震反演精度的目标储层随钻地震反演方法,构建了井眼轨迹的模拟测井响应,并与实时测井响应相对比,动态更新地质模型、调整钻井轨迹,确保钻头在储层中有效钻进。该技术在海上油田实际水平井段的应用中,很好地指导了钻头钻进,创造了85%以上的油层钻遇率。     

水平井地震地质导向技术及其在涪陵页岩气田的应用

涪陵页岩气田晚奥陶世五峰组—早志留世龙马溪组(O3w-S1l)页岩气层经过多期构造运动改造,地层变形强烈,断裂、褶皱发育,地层产状变化剧烈,给页岩气水平井导向带来了极大挑战。为保证水平井轨迹在优质页岩气层中穿行,提出了基于导向模型实时修正的水平井地震地质导向技术。在区域地质特征研究的基础上,以地震剖面为初始导向模型,综合钻井、录井、测井等多种数据信息,开展标志层特征分析、实时小层精细对比和速度场实时更新,建立了靶点深度和地层产状的预测方法,保证了精准入靶,形成了水平井井眼轨迹实时跟踪调整技术,确保了水平井井眼轨迹在优质页岩气层中穿行。实践证明,水平井地震地质导向技术有效指导了水平井钻井,为涪陵页岩气田的高效开发提供了技术保障。     

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     

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。     

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。     

河道沉积环境下可视化精准导航钻井技术

河道沉积地层由于受河流冲刷的影响,地层沉积分布不均,砂体变化大,造成钻井定向施工困难,为此开展了井下可视化精准导航钻井技术研究。采用以多井测井细分层为垂向地层约束、以地震层面为横向约束的井周地层反演技术,构建了井周地层可视化模型,并以待钻井方位为基础,提取模型垂向剖面,形成地层钻井导航模型,支撑钻井快速准确钻达目标层位。可视化精准导航钻井技术在杭锦旗JPH-X井进行了现场试验,通过对比构建的导航模型与前期二开实际钻遇地层,发现所建导航模型与实际数据完全一致,表明所建导航模型准确;基于该模型进行了三开钻井侧钻位置确定及钻井施工导航,顺利完成了水平段施工,砂岩钻遇率达到了100%。井下可视化精准导航钻井技术为河道沉积地层优快钻井施工提供了新的技术手段。      

三维地质导向在地质工程一体化实践中的应用

随着非常规油气藏水平井提产、降本、增效需求的提高,地质工程一体化已经成为必不可少的勘探开发策略。非常规水平井钻井面临着来自地质和工程多方面的挑战。为了实现产能突破和效益开发,并且出于降本和提早建产的实际需求,非常规油气藏多采用水平井进行早期开发,地质上的不确定性不仅影响了水平井的钻遇率,同时增加了施工风险,降低了钻井时效。在工厂化、集约化的布井指导思想下,轨迹形态复杂的大位移三维井成为必然,进一步增加了钻井施工难度。实践证明,只有采用高效的地质导向方法,优化水平井轨迹,才能够在保证甜点钻遇率的同时,降低钻井风险,保证有效完井改造,实现效益开发。三维地质导向是建立在地质工程一体化理念上的新一代导向方法,其核心是地质导向模型重构和高精度三维地质建模,发挥"井工厂"的优势,利用水平井作为控制提高模型精度,为钻前轨迹设计优化、实钻地层预判和轨迹预调提供支撑。三维地质导向是不依赖于随钻测井工具的独立的地质导向方法,能够显著降低钻井成本,在中国页岩气和致密油水平井钻井实践中取得了良好的效果。     

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。