地质录井在水平井施工中的地质导向

水平井施工过程中如何确保准确命中靶点、顺利钻达目标层并实现水平段最佳钻进,是水平井成功钻探的关键。在阐述水平井施工中可能出现的A靶点硬着陆、井眼轨迹钻出油层、井眼轨迹钻遇低渗透层或泥岩透镜体、钻遇复杂断层4种情况的基础上,探讨了地质录井的钻前准备工作,分析了不同情况下相应的地质导向井眼轨迹控制与调整措施,认为钻前掌握井区地层地质以及油层产状情况、钻中强化实时监测与对比并及时做出方位、井斜调整决策,是地质录井确保水平井准确命中靶点、成功钻达目标层并实现水平段最佳钻进的关键。     

地层动态倾角分析法在沁水盆地煤层气水平井地质导向中的应用

为了解决沁水盆地煤层气水平井钻进过程中,很难判断钻头在煤层中的位置,容易造成出层的问题,结合该地区煤层气水平井的实钻特点,运用随钻伽马、钻时、全烃等参数对沁水盆地煤层气井的标志层及煤层内剖面进行精细划分,并建立与之相对应的电性、综合录井曲线响应特征模型;在水平井施工过程中,通过标志层实钻数据与模型数据的分析对比,采用"地层动态倾角分析法"计算地层倾角,及时调整井眼轨迹,最终达到了快速钻进、提高煤层钻遇率的目的。     

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。     

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。      

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。     

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。     

LH油田海绿石层识别特征及指示意义

为了降低水平井作业难度,必须在了解钻井区域地层发育特征的基础上,有效识别地层对比"标志层",为钻井井眼轨迹优化和实施调整提供依据。通过分析LH油田海绿石层沉积环境及分布特征,利用地质录井、随钻测井资料准确识别海绿石层的响应特征,结合地质导向模型,对水平井着陆井段轨迹进行及时调整,确保井眼轨迹满足油藏开发要求。通过实例说明,LH油田海绿石层的有效识别,对于提高水平井作业效率具有较好的效果,在LH油田实施水平井工艺7口井,其中1口井因定向工具造斜能力不足,目的产层B段入窗时井段井斜角为84.5°,其余井入窗时井段井斜角为87.5°~89.5°,均满足设计轨迹要求。认为LH油田珠江组砂泥岩段底部海绿石层横向分布稳定,厚度适中,可作为地层对比的"标志层",利用录井、随钻测井资料响应特征能准确识别海绿石层;海绿石层的识别及其成因分析,可用于该地区中新世时期沉积环境解释;海绿石层沉积特征和识别特征分析,可辅助进行地层对比和随钻地质导向,满足油田开发对井眼轨迹的要求。     

基于地层边界探测的主动型地质导向技术在南海西部复杂油层中的应用

随钻地层边界探测仪PeriScope可以探测距离较远(15 ft)的地层边界及其产状,有效降低复杂油层中水平井地质导向的风险,在主动型地质导向技术中占有重要地位。以中国南海西部浅海油田2个复杂区块为例,具体分析水平井在薄层内钻进以及钻遇微断层和不规则夹层时的轨迹控制过程,阐述边界探测技术在提高复杂油层水平井储层钻遇率和刻画地层特征方面的价值和意义。实例分析表明,随钻地层边界探测技术可以有针对性地降低复杂油层中的地质导向风险,尤其是在水平井钻遇地层突变导致轨迹出层的情况下,远距离边界探测服务可以为前方导向施工提供有建设性的指导,帮助轨迹尽快返回储层,从而提高储层钻遇率。     

随钻测井探边技术在水平井地质导向中的应用

在大斜度井和水平井钻进的过程中,往往面临着储层分布范围不确定,地层构造幅度变化大等诸多风险,给水平井的钻进和地质评价带来了很大的困难。首先分析了随钻电阻率曲线在地层界面附近出现的“提前”、“延迟”以及极化效应,并指出利用其判断钻头在地层中的位置存在局限和不足,难以有效指导井眼轨迹的调整;随后介绍了电阻率探边工具,并举例说明了它的实际应用效果,其中包括一种可能的断层模式。结果表明,根据密度和电阻率成像图,结合随钻测井曲线,能够对当前钻遇的地层提供相对可靠的模式和依据,有效判断钻头在地层中的位置,尤其是靠近地层顶界还是底界这个关键问题,在指导水平井轨迹调整,保证油层钻遇率方面起到了很大的作用。     

随钻测、录井结合指导水平井钻井方法及应用

为了解决水平井地层的岩性识别、及时准确着陆以及判断油层顶底等问题,根据垂直井中常规测井与水平井随钻测井所反映地层信息的差异性,分析了随钻测井曲线在不同厚度、不同岩性地层的响应特征,并通过与岩屑录井、荧光录井及气测录井等技术进行综合对比,分析归纳了指导水平井钻井的岩性及油层边界的识别方法。通过对大庆外围宋芳屯油田葡萄花油层的水平钻井应用,证实该方法起到了综合指导作用,并且能够及时准确掌握并调整井眼轨迹,提高了钻达目的层的精准度。     

让纳若尔低渗薄油层水平井LWD钻井实践与认识

哈萨克斯坦让纳若尔油田Дю区块油藏渗透率低,仅为10 mD,属于特低渗透率油藏,同时该地区油层薄,仅为2~3 m,已钻直井单井产能低,多年来一直未能得到有效开发。为挖掘剩余油潜力,开发低渗难动用储量,同时为提高低渗油藏开发效率,尝试应用水平井钻井技术,并结合导眼钻井、LWD地质导向、地质录井等关键技术,顺利钻成H5147井和H4061井2口水平井,有效保证了水平井段中靶率和油层钻遇率,最终获得较高的单井产能,单井初期日产分别达到89 t和91 t,达到直井初期产能的3倍。其中,导眼钻井有效确定油层深度与厚度,LWD地质导向和地质录井则保证了井眼轨迹在油层中穿行。2口井的产能效果证明了水平井及配套钻井技术在Дю区块的适用性和必要性。     

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。     

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??During the drilling of shale gas horizontal wells with such new techniques as gas drilling and PDC bit + rotary steering drilling, a mass of fine-grained or powder-like cuttings are often generated, making it hard to identify the stratum lithology through cutting logging, and to track and interpret shale gas reservoirs. As a result, a number of Class-I shale gas reservoirs were missed in well drilling initially, which hindered directly the horizontal well production and ultimate recovery. In this study, the natural gamma-ray spectral logging was applied in the Lower Silurian Longmaxi shale gas reservoir in the Sichuan Basin. This technique has the following advantages. (1) High adaptability. It can be applied in stratigraphic correlation and division to diagnose good shale gas reservoirs in the wells drilled by using new techniques. (2) Good timeliness. It can be used to identify accurately the Longmaxi reservoirs and track the horizontal wellbore by logging while drilling, so that the wellbore trajectory can be adjusted in real time to efficiently penetrate good shale reservoirs. (3) Strong pertinency. The method for calculating the total organic carbon content (TOC) of shale gas reservoirs is established, and based on the criteria of classification in the region, shale reservoirs are classified. Field applications show that the natural gamma-ray spectral logging facilitates the quantitative organic carbon content interpretation while drilling and the division of layers in shale gas wells. Therefore, this technique provides a powerful support for the horizontal well geo-steering drilling to penetrate more shale gas reservoirs.     

卫 68-FP1 井泥页岩油藏水平井钻井技术

为了解决卫68-FP1 井水平段井眼尺寸小、井下摩阻大、井眼轨迹不易控制等问题,在计算不同井眼曲率下摩阻、扭矩的基础上,结合邻井实钻资料,优化了井眼轨道设计,以降低摩阻和扭矩;根据非常规水平井的实钻经验,选用"小角度螺杆+欠尺寸双稳定器"钻具组合,并对螺杆钻具的弯角和稳定器外径进行了优化,以提高井眼轨迹控制精度;选用合理密度的油基钻井液,以保证水平段的井壁稳定性;采用C1+伽马地质导向技术,以提高油层钻遇率;制定了安全钻进技术措施,以确保钻井安全。实钻结果表明:合理的井眼轨道设计能够有效降低钻进摩阻;"小角度螺杆+欠尺寸双稳定器"钻具组合能精确控制井眼轨迹,并能提高旋转钻进比例;C1+伽马地质导向技术能确保水平段始终在油层穿行。卫 68-FP1 井的顺利完成,可为泥页岩油藏水平井的钻井施工提供借鉴。      

准噶尔盆地陆梁油田薄油层水平井钻井技术

对准噶尔盆地陆梁油田多口薄油层水平井实施技术难点、地质导向技术、井眼轨迹控制技术进行了分析和阐述,并以LUHW1532井为例,介绍了薄油层水平井钻井技术应用情况和效果.现场试验结果表明,采用薄油层水平井钻井技术大幅度提高了油层钻遇率,明显增加了单井产量,实现了复杂油气藏的高效益开发,展示了该项技术具有十分广阔的应用前景...     

鄂尔多斯盆地延长组7段致密油地质工程一体化解决方案——针对科学布井和高效钻井

鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密油储层主要为重力流砂体沉积,砂体的分布在垂向和横向上均复杂多变,单砂体厚度薄,对高效钻井和生产提出了挑战。文章提出了一套利用近钻头随钻测量技术等多学科知识相结合的地质工程一体化方法。在综合地质研究的基础上,建立三维精细地质、油藏和地质力学模型,进行钻井位置优选、工厂化平台设计、钻井作业实施和地质导向方案优化,使井轨迹设计科学合理,钻井过程中提高砂体钻遇率,同时保证后期生产阶段较高的单井产量与井区的最终长期累计产量。研究结果表明:研究区的优质储层主要为碎屑流的块状砂岩,提高钻遇率的核心在于利用实时传输随钻测量数据,综合分析钻、测、录数据,确定钻头在沉积旋回的位置,从而确定地质导向作业方案。在该方法指导下实施的两口水平井钻井作业,油层钻遇率较周边井钻遇率提高5%~10%;通过早期基于地质模型和地质力学模型基础上的数值模拟,结合钻井和生产实践科学布井,最终选定400m为研究区最佳水平井井距。     

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     

磨溪气田雷一1中亚段薄储层水平井地质导向着陆技术

四川盆地川中地区磨溪气田中三叠统雷一段为泥质白云岩、膏质白云岩、石膏频繁互层,地质录井分层困难,雷一¹中亚段有效储层为针孔白云岩,厚度较薄（仅2~6 m）,井眼轨迹在薄储层顶部准确着陆的风险巨大。为此,开展了随钻测井与电缆测井的伽马和深、浅相位电阻率信息相关性分析,建立了能够准确地反映所钻岩性的曲线形态。利用地质构造图、地震剖面、随钻测井信息、岩屑录井等资料,建立钻前井眼轨迹着陆姿态地质模型;实钻中考虑到随钻测井工具的仪器测量点距离钻头有10~13 m距离,将岩屑录井与随钻测井信息进行综合应用,准确地跟踪正钻的标志岩性,及时修正储层垂深,精细调整井眼轨迹,有效地保证了水平井井眼轨迹在储层顶部准确着陆,形成了磨溪气田雷一¹中亚段薄储层的地质导向着陆技术。该项技术的现场应用降低了钻穿储层而必须填井侧钻、水平段一开始钻进就进行大幅度的轨迹调整等钻井风险,为该气田水平井高效开发做出了贡献。