基于随钻资料的地层岩性实时识别方法

实时确定地层岩性是水平井地质导向钻井中的一个重要问题.介绍了一种基于随钻测井(LWD)和录井资料实时识别钻井近钻头处的地层岩性的实用方法.该方法从测井相分析的角度出发,充分利用随钻资料,并从中提取反映岩性的一些特征参数,建立随钻岩性统计模式,采用灰色关联分析法实时处理随钻资料,进而识别近钻头处的地层岩性.将其应用于新疆莫北油田3口水平井的地质导向钻井中,及时地提供了较为准确的岩性剖面,提高了水平井钻井中的随钻跟踪地质目标层的能力.     

基于灰色关联的地层岩性随钻测井解释方法

随钻测井地层岩性解释的准确性直接影响水平井地质导向钻井的作业质量,地层岩性判别错误会直接导致钻探工作的失利.介绍了一种基于灰色关联的随钻测井实时识别近钻头处地层岩性的方法.该方法从测井相分析的角度出发,充分利用随钻测井资料并从中提取反映岩性的特征参数,建立随钻岩性统计模式,并采用灰色关联分析法实时处理随钻测井资料,进而识别近钻头处的地层岩性.将该方法应用于×油田×井区等2口水平井的地质导向钻井中,及时提供了较为准确的岩性剖面,提高了水平井钻井中的随钻跟踪地质目标层的能力.     

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。     

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随钻测井曲线在地质导向钻井和实时地层评价中有着重要的用途。考虑到实际钻井中常测有一条随钻伽马曲线而未测随钻电阻率和孔隙度曲线这种情况，章介绍了一种实时构造随钻测井曲线并用于水平井钻井的地质导向新方法。该法根据邻井(直眼井或水平井)的测井和录井资料，借助于回归分析法和BP神经网络法，可模拟生成随钻电阻率和孔隙度曲线，利用该模拟曲线可提高地质导向钻井的能力。将该法应用于新疆莫北油田3口水平井的实时钻井中，取得了明显的随钻跟踪地质目标效果。     

地层岩性随钻识别的神经网络方法研究

钻井过程中随钻识别钻头当前位置的岩性信息对于合理选择钻头类型、快速建立岩性剖面、及时发现油气层和卡准取心层位有着重要意义。钻井实践证明，地层岩性的变化在钻井参数上有很好的综合体现。以录井资料为基础，结合已钻井的测井资料，根据BP神经网络原理，建立了地层岩性随钻识别神经网络模型。应用该模型在新疆油田进行了地层岩性随钻识别试验，试验结果与测井资料解释结果相比，效果较好，符合率可达80％。     

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.     

钻井岩性实时识别方法研究

地层岩性的实时识别对及时调整钻井参数、有效控制井眼轨迹具有十分重要的作用。以录井资料为基础识别地层岩性,必须综合考虑钻井操作参数、水力参数以及钻头磨损状态的影响,而随钻过程中,就目前的技术还不能够实时测量钻头磨损状态。根据BP神经网络原理,建立了岩性识别双重神经网络模型。第1个神经网络用来在已知钻头磨损状态条件下,识别所钻地层岩性;第2个神经网络用来在已知地层岩性条件下,预测钻头磨损状态。2个神经网络通过钻头磨损状态参数连接起来,选取样本数据分别对2个神经网络进行训练,并结合随钻录井数据,根据岩性识别流程图对岩性进行实时识别。应用该模型在新疆油田进行了岩性实时识别试验,识别结果与测井解释结果相比,符合率达85%。应用结果表明该模型具有一定的合理性和实用性。     

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     

综合解释方法在水平井地质导向中的应用

针对水平等钻井施工作业过程中地质层位的准确卡取、钻头于目的层中水平顺畅钻进以及储集层油气显示精细识别评价等现场录井需要，系统分析了水平等钻进时相关录井测量参数、LWD随钻测井实时采集处理参数的专化规律及曲线特征，采用全烃与自然加马，深、浅侧向电阻率．气测录井烃湿度比和平衡比曲线交汇方法，利用随钻录井图在水平井地质导向层段即水平钻进阶段快速综合解释评价地层的岩性变异、储集层物性、油水界面和含沽气水情况等石油地质信息。将其在大港油田2口水平井的成功应用实例进行了介绍，对水平井现场作业、阶段措施调整和后期综合决策有一定的指导意义。     

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。      

基于地震数据体的水平井实时导向系统

传统的地质导向方法仅利用钻井过程中得到的实时地质数据,忽略了前期地震勘探中得到的地层信息。提出并实现了一种运行在Windows操作系统下的基于地震数据体的水平井实时导向系统。该系统在导向过程中同步采集、处理、传输井场的LWD/MWD数据,综合录井等随钻数据,同时将井眼轨迹、综合录井曲线、电测曲线实时投射到地震剖面上,实现实时钻井地震数据体模拟。这些叠加实时曲线的地震剖面给钻井人员提供钻头当前位置以及钻头周围空间的地层信息,为钻头钻探方向提供了决策参考。这种导向模式首次将地震数据的岩层地球物理信息用于水平井导向定位,弥补了地质导向的不足。该方法已在水平井开采中得到应用,有效地提高了钻井效率。     

页岩气水平井地质导向钻进中的储层“甜点”评价技术

随钻自然伽马探测手段在四川盆地涪陵国家级页岩气产能示范区水平井导向实践中暴露出储层特征显示不明确、"甜点"层钻遇率低的问题。为此,通过研究该区页岩标志层、"甜点"层的岩性、物性及含气性特征,建立其与已测量的自然伽马值的对应关系,总结得出了该区页岩储层"甜点"判别方法,以此作为LWD随钻地质导向轨迹实时控制的依据。焦页14-3HF井的现场试验结果表明,实钻水平段1 540 m,"甜点"钻遇率和储层钻遇率均为100%,优质"甜点"钻遇率达93.6%,单井完井测试平均无阻流量达到103.24×10~4 m~3/d,取得了非常好的效果。结论认为,该储层"甜点"层判别和识别技术能够更好地指示钻头在"甜点"层中钻进,有利于全面发挥地质导向技术在页岩气水平井钻井中的技术优势。     

水平井随钻地质导向方法的研究与应用

以大港埕海油田水平井随钻地质导向的应用为例,总结分析了国内外现场水平井地质导向技术方法,提出了水平井优化设计的技术思路;通过结合精确地质模型的建立、随钻过程中围岩储层的识别及现场录井等技术,摸索出了水平井着陆与水平段钻进的主要技术流程与导向原则,提出了钻头位置、地层倾角及地层视厚度的判定方法;并在此基础上,完成了地质导向监测系统的构建,实现了油田地质、钻井、录井实时数据的资源共享,保证了水平井精确中靶及最大限度地钻遇储集层,该方法与传统水平井导向相比,较大幅度地提高了水平井的钻井成功率。     

水平井录井技术在华北油田的应用

在水平井钻进过程中,地质导向技术是保证井眼顺利着陆,并在油层中水平穿行一定距离的关键技术.针对华北油田水平井施工的技术特点,探讨了利用区域、邻井资料以及钻时、气测、岩屑等实时录井资料,结合MWD/LWD参数,较为精确地预测着陆点深度、地层倾角等目的层参数,以及判断钻头着陆和钻头在油层中位置的方法,在现场及时指导钻进方向,实现油层准确着陆、保障井眼轨迹尽可能多地位于油层中.在现场实践中效果显著,对今后的水平井施工具有重要的指导意义.     

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。     

随钻地质导向智能决策的实现与应用

地质导向决策是随钻地质导向技术的核心,为避免人为因素造成决策结果差别并最终影响施工效果,基于典型的在储层中部钻进、沿储层顶部钻进及追踪储层甜点等3种地质导向场景类型,收集并整理了60口井的3 000条决策样本数据进行神经网络训练,搭建智能决策平台实现随钻地质导向智能决策。训练结果表明,智能决策平台生成的导向决策准确率达到89.7%,满足地质导向实时决策分析的施工要求,并可以对已钻井的地质导向施工质量进行定量分析。该研究提高了地质导向实时决策分析的准确性以及决策效率,可优化井眼轨迹并降低钻井风险,为实现随钻地质导向技术智能化转型和加强地质工程一体化开发提供参考。     

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。     

CGDS172NB近钻头地质导向钻井技术在江汉油田的应用

地质导向钻井系统是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一,是石油钻井工业的一次技术革新,它以近钻头地质参数与工程参数的随钻测量、传输、地面实时处理解释和决策控制为主要技术特征,被广泛应用于水平井(尤其是薄油层水平井)、大位移井、分支井、侧钻井和深探井.通过分析常规LWD在江汉油田的应用效果及存在的弊端,介绍了我国首套CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统的性能特点,并结合在江汉油田的应用实例,分析了近钻头地质导向钻井技术的优越性和重要性.     

水平井综合录井地质导向系统及应用

通过理论研究与现场实践相结合,自主开发了水平井综合录井地质导向应用分析系统,该系统安装在综合录井仪上,利用综合录井资料结合MWD快速分析评价正钻井的实际情况。系统集地质导向、几何导向、井眼轨迹设计及控制、邻井防碰扫描等功能为一体,降低了因地质目标不确定而带来的钻探风险,降低了生产成本,为薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开采提供了技术支撑,有效控制了井眼轨迹在油层中钻进。现场应用表明,水平井综合录井地质导向分析系统具有广泛的研究价值和广阔的开发前景。