水平井井眼轨迹地质导向技术析

水平井井眼轨迹的地质导向是其综合录井工作中的重点,它决定着水平井钻井工作的成败。本文结合中石化西南分公司在四川中江构造上第一口针对三叠系中统沙溪庙组“D层”砂体的水平井地质导向的成功经验,总结并提出水平井眼轨迹地质导向工作的一些基本方法,旨在为今后的水平井地质导向过程中起到一定的指导作用。     

浅析大牛地气田水平井地质导向难点

从地质角度出发,分析了地质导向在水平井施工中的难点,结合录井现场地层对比、钻时、气测和岩性等第一手资料,发挥录井地质导向作用,较好地解决了这一难题。     

安塞油田坪桥水平井区储层精细描述

安塞油田坪桥水平井区长６ １＾１小层为典型低渗储层，主要沉积类型为三角洲前缘分流河道和分流间微相，通过对取心井的岩电关系分析，建立了岩石相测井解释模型。在储层特征分析基础上，对水平井区长６ １＾１小层完成了三维储层建模，内容包括井模型研究，三维构造建模，三维流动单元建模及三维岩石物理参数建模，该区特低渗储层呈“叠合状”和“离散状”分布模式，所建三维流动单元模型及三维储层参数模型较客观地反映了地下储     

元素录井技术在海陆过渡相页岩气水平井地质导向中的应用

河南省页岩气资源主要发育于上古生界海陆过渡相沉积中,海陆过渡相页岩气层系具有多岩性频繁互层、单层厚度小、纵向变化快的特点,加上局部地区微幅构造发育,使得水平井地质导向中小层识别和水平段钻头方向的判断难度很大。为此,利用研究区优质页岩气层段的X射线荧光元素录井数据,通过统计分析对目的层各小层进行精细刻画,首次提出利用Si、Al、Na、Fe、S、K、Mn和Ti元素含量的变化关系分别建立砂岩、煤岩和泥岩元素交会图版,并利用Ba、Ti、Ca、S和Sr元素组合与深度的关系建立随钻元素定量模型。根据元素交会图版进行目的层小层识别,为水平井入窗提供准确依据;在水平段利用随钻元素定量模型判断钻头穿行方向。该技术在通许隆起中部中深层页岩气水平井钻井过程中进行了现场应用,取得了较好的效果。     

密度成像技术在南海西部油田地质导向中的应用

水平井施工过程中已广泛应用随钻地质导向技术,在持续发展储层随钻测绘等新技术过程中,密度成像技术在随钻地质导向技术中的应用仍然较为普遍。针对南海西部Z油田井控程度低、构造变化大、储层横向变化快等问题,引入了密度成像工具和相应的地质导向技术。借助高分辨率密度成像成果拾取精确的地层倾角,在此基础上分析落实构造形态,判断轨迹所处的相对位置;配合地质录井确定的岩性情况,避免局部相变造成的出层;从而为实时决策提供判断依据并指导地质导向。实施过程中首次提出并使用了过井轴视倾角的概念,改进了常规利用成像数据计算地层倾角的方法并通过实际对比验证;该区块目前已完钻4口水平井,平均长度580 m,优质储层钻遇率80%。结论认为：在密度变化明显的构造+岩性油藏中使用该技术,能有效降低构造不确定性等地质风险,提高优质储层钻遇率。     

地质导向钻井技术的现场应用

地质导向钻井是以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的钻井技术。使用这一技术,可以精确地控制井下钻具命中最佳地质目标。新疆油田MBHW04水平井是国内第一口使用地质导向钻井技术的井。重点介绍了地质导向钻井技术的具体步骤及其在新疆油田MBHW04井中的应用情况,包括自然伽马测井资料的解释和应用。应用地质导向钻井技术,该井获得良好的油藏开发效果。     

安塞油田坪桥水平井区储层精细描述

安塞油田坪桥水平井区长 6 1 1 小层为典型特低渗储层 ,主要沉积类型为三角洲前缘分流河道和分流间微相 ,通过对取心井的岩电关系分析 ,建立了岩石相测井解释模型 .在储层特征分析基础上 ,对水平井区长 6 1 1 小层完成了三维储层建模 ,内容包括井模型研究、三维构造建模、三维流动单元建模及三维岩石物理参数建模 .该区特低渗储层呈“叠合状”和“离散状”分布模式 ,所建三维流动单元模型及三维储层参数模型较客观地反映了地下储层特征 .     

水平井储层损害的室内评价方法

针对水平井的特点.通过流动效率的计算.建立了钻井液对水平井锗层损害程度的室内评价方法.根据大量实验结果.提出了计算损害带半径的数学回归模型.使用该模型.并结合岩心受钻井液污染前后渗透率的测定,可计算出表皮系数.运用该方法系统地评价了大港油田女MH-01水平井的储层损害情况.     

鄂西渝东红星地区地质导向关键技术研究与应用

鄂西渝东红星地区勘探程度较低,存在优质页岩储层厚度薄、横向地层产状变化快,且对比性差等不利条件,对地质导向技术提出了挑战。为了保证该区块的页岩气水平井能有效穿越优质气层段,从红星地区二叠统吴家坪组目的层地质特征入手,分析地质导向面临挑战的主要问题,提出了运用三维地质建模随钻跟踪、确定导向标志层(点)、优选导向工具、优化随钻导向轨迹控制等一系列有针对性的技术方案。首次建立了平均角法轨迹控制计算模型和不同造斜率约束条件下标志层(点)与井斜分段控制图版,能够解决单纯利用等厚法预测靶点误差大和轨迹控制效果不理想的难题,显著提高了靶点的预测和轨迹控制精度。应用试验8口井,取得了平均优质页岩储层钻遇率93.0%和钻井提速29.7%的成果,实现了有效提高储层钻遇率、优快钻井的目的。     

川渝地区带状气藏分支水平井的产能公式——齐成伟公式的推广

 齐成伟公式是国内外首次出现的建立于带状油藏的水平井产能预测公式,但不适用于气藏。为了预测川渝地区带状气藏中分支水平井的产能,根据气相渗流与液相渗流的相似原理和Roberts气体相对渗透率与含硫饱和度关系,成功地将齐成伟公式改造为带状高含硫气藏中分支水平井的拟三维产能预测公式。根据齐成伟公式的高含硫气藏修正公式,分析硫沉积量和渗透率各向异性系数对产能的影响规律后,取得了硫沉积量对产能的影响大于渗透率各向异性系数、在带状高含硫气藏中宜打纵向双分支水平井的重要认识。建议将齐成伟的圆形油藏中辐射状分支水平井拟三维产能公式推广到圆形高含硫气藏中。     

基于水平井资料的砂砾岩储层岩石相建模方法

以水平井开发的砂砾岩储层在地质表征方面存在诸多问题：水平井多钻遇优质储层,其数据存在样本偏差,建模结果可信度低;砂砾岩相变快,以常规手段通过水平井测井资料识别岩石相存在困难;水平井数据以“串数据”格式为主,导致作为随机建模关键控制要素的变差函数不收敛。为此,以东营凹陷盐家油田盐227块为例,提出了一套基于水平井资料的砂砾岩储层岩石相建模方法,包括水平井资料预处理、岩石相自识别、水平井资料随机建模等。研究表明,以“向量角抽稀”的方法对水平井测井曲线进行数据抽稀,可以有效解决数据样本偏差问题;以深度学习的卷积神经网络为手段,通过数据自识别的方法,能够建立可信度较高的岩石相识别结果;通过“变差椭圆”的方法,能够解决水平井资料变差函数不收敛的问题,得到有效的主次变程。     

水平井优化设计中油藏地质因素的分析

水平井井身剖面的优化设计不仅应从钻井工艺和力学角度分析，而且也需从油藏地质条件出发进行考虑，本文根据塞平１井的设计施工实际，并结合国内外有关水平井资料综合论述了地质因素诸如油气藏开发地质类型、油层厚度，产层几何形态及储层非均质性等对水平井井眼轨迹优化设计的影响，分析了确定水平井段方位取向、水平段长度、水平段垂深和入靶点位置、初始造斜点位置选择以及井眼直径大小等参数的原则、方法，以达到地质—工程的统一．     

特低渗透油藏压裂水平井新型布井方式研究

考虑长庆油田特低渗油藏地貌特征和储层各向异性,提出了一种压裂水平井新型布井方式。从钻井和油藏两个角度论证新型布井的可行性。丛式井技术可确保压裂水平井新型布井的顺利实施。利用油藏数值模拟方法,分别从单井产能、阶段采出程度、含水率、波及面积等方面评价了压裂水平井新型布井在交错、菱形和矩形井网中的开发效果。研究表明,新型布井与常规布井在交错井网中具有相同的开发效果;菱形和矩形井网中,新型布井可以提高阶段采出程度、单井产能和相对波及面积,降低相同采出程度对应的含水率。新型布井在菱形井网（矩形井网）30 a 的相对波及面积和采出程度分别提高6.00%（10.00%）和0.96%（1.60%）,含水率95% 的采出程度提高1.05%（1.50%）     

稠油油藏水平井侧向重力水驱技术研究

针对常规水驱开发稠油油藏效果较差的问题,提出了顶部注水水平井侧向重力水驱技术。在水平井注水室内评价实验基础上,分别从纵向和平面上分析了稠油油藏水平井侧向重力水驱的驱油机理,认为侧向重力水驱技术能够充分利用注入水和底水能量,提高油藏纵向动用程度,同时加大油藏的水驱波及系数和局部驱油效率。以某底水稠油油藏为概念模型,对水平井侧向重力水驱注采井网和生产层位进行了优化研究,得到最优的注采井网形式、注采井距和水平段走向,获得不同底水体积大小和韵律特征下生产井无因次避射高度优化图版和无因次射孔井段长度优化图版。为指导同类油藏实施水平井侧向重力水驱井网设计和纵向射孔层段设计提供了标准和依据。     

带状高含硫气藏分支水平井产能预测

根据气相渗流与液相渗流的相似原理和Roberts气体相对渗透率与含硫饱和度关系,著名的齐成伟公式被成功改造为带状高含硫气藏中分支水平井的拟三维产能预测公式。根据齐成伟公式的高含硫气藏修正公式,分析硫沉积量和渗透率各向异性系数对产能的影响规律后,取得了硫沉积量对产能的影响大于渗透率各向异性系数、在带状高含硫气藏中宜打纵向双分支水平井的重要认识。     

页岩气水平井前导地质物理模型的测井研究

以川南威远地区寒武系筇竹寺组页岩气为研究对象,首先,利用邻井的测井储层评价结果优选“地质甜点”作为导向目标层;其次,分析沿井眼轨迹方位钻遇不同岩性、物性、含油性及脆性的地层剖面的随钻测井响应特征,并根据LWD和MWD资料实时确定地层倾角和厚度,准确建立前导地质物理模型;最后,利用井眼轨迹-随钻测井曲线-气藏岩性剖面综合成图技术及时判断水平井井眼轨迹在页岩储层中的位置、延伸长度及上下行方向,实时优化井眼轨迹与修正前导地质物理模型,指导钻头在优质页岩储层中的钻进,提高钻遇率。将该方法应用于研究区的页岩气水平井地质导向钻井中,效果明显。     

神木气田低渗致密储层特征与水平井开发评价

鄂尔多斯盆地东部神木气田是长庆气区目前增储上产的重要组成部分,系统研究其储层特征、空间叠置结构及水平井开发适用性对气田科学开发具有重要意义。实验分析表明,神木气田山西、太原组储层岩石类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑砂岩及石英砂岩,孔隙类型以溶蚀孔、晶间孔及粒间孔为主,储层孔隙度分布于2.0%~10.0%,平均为6.6%,渗透率分布于0.10~1.00 mD,平均为0.83 mD,整体属低孔、致密砂岩储层。测试分析表明,孔隙度5.0%、渗透率0.10 mD、含气饱和度45%为有效储层物性下限标准。基于密井网解剖,将有效砂体空间结构类型划分为多层孤立分散型、垂向多期叠加型、侧向多期叠置型等3种。研究表明,神木气田不适合开展大规模水平井开发,可在有限地区进行局部式水平井部署。     

准噶尔盆地东部致密油水平井钻井液技术研究

准噶尔东部致密油水平井局部非储层井段地层易水化膨胀、分散或剥落掉块,长水平段钻井液携砂和润滑减阻难度大。根据地质工程特征及钻井液技术难点,提出了针对性的钻井液技术对策。通过室内实验对现场常用降失水剂、抑制剂及封堵剂等关键处理剂的评价与优选,进一步简化了钻井液配方;并强化了钾钙基钻井液的抑制和封堵性能,形成了一套适用于准噶尔东部致密油长水平井的钻井液体系。结果表明,该钻井液具有较强的抗盐、抗钙及抗钻屑污染的能力,混油后的钻井液润滑性能可满足长水平段钻井延伸能力的要求,现场应用效果良好。     

2区复合油藏水平井试井模型与实例解释

目前关于复合油藏水平井不稳定试井理论与应用研究很少见,针对这一问题,建立了水平井2区复合油藏不稳定试井模型,研究了一种利用拉普拉斯变换、分离变量及特征函数与特征值法等现代数学分析方法对模型进行求解的新方法,获得了拉普拉斯空间中不稳定试井井底压力表达式。利用数值反演,编程绘制了标准的试井分析样版曲线,并分析了2区复合油藏井底压力动态响应特征。不同的外边界条件具有不同的外边界特征响应,对顶定压或底定压边界,压力导数曲线在早期迅速下掉,不能反映出2区复合油藏的复合特性。对顶、底均为封闭边界,样版曲线明显反映出油藏的2区复合特性。实例分析结果表明,该模型可以用于2区复合状油藏水平井的不稳定试井解释,为油田开发生产服务。     

超低渗透油藏压裂水平井注采缝网形式研究

为了延长压裂水平井的无水采油期、提高水平井单井产量和采出程度、降低水平井含水上升率,推导了直井 注水压裂水平井开采水驱前缘推进距离计算公式,采用油藏数值模拟和油藏工程分析方法,优化了直井水平井注采缝 网形式和水平段长度,研究了最优裂缝穿透比和最优排距。研究结果表明,五点法注采井网与七点法注采井网相比, 阶段采出程度高、含水上升慢;均匀布缝、哑铃型裂缝和纺锤型裂缝相比,纺锤型裂缝累产量高,采出程度大,在相同 采出程度下纺锤型裂缝含水率低,水驱前缘到达纺锤型裂缝的时间长,延长了其无水采油期;超低渗透油藏水平井水 平段越短阶段采出程度越高,水平段长度超过500 m 后随着长度增加投资回收期增大、净现金流量减小;纺锤型裂缝 五点法井网在最优裂缝穿透比为0.7 时的最优排距为300 m。