頁巖氣水平井地質導向技術研究范文

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《江漢石油職工大學學報》2015年第二期

1水平井地質導向技術的應用

X－1HF井位于焦石壩構造東北翼，目的層龍馬溪組－五峰組地震波組相位連續，地層產狀變化比較大。通過分析認為該井A－C之間地層平緩，地層傾角在1°～5°之間，C－B之間構造起伏較大，地層傾角在5°～11°之間，層位穩定，無地層缺失，水平段朝正北向穿行，三開后綜合應用地質導向技術，在該井軌跡調整較多的情況下，完成了在“甜點”區穿行。

1.1油藏、地質特征與標準井對比分析（圖3），X－1HF井氣層主要集中在五峰組1、2號小層和龍馬溪組下段3、4、5號小層，鄰井頁巖氣層段分布穩定。根據氣層分布，本井氣層厚度在38m左右，1號和3號層顯示良好，厚度在15m左右，中間隔有1m厚的2號小層。

1.2軌跡跟蹤導向

1.2.1A靶點卡取X－1HF井從濁積砂層開始采用隨鉆LWD導向、地質模型導向、綜合錄井導向及信息技術遠程導向四種綜合地質導向技術。在鉆探A靶點過程中，實時跟蹤隨鉆自然伽馬數據，分析曲線形態特征，并結合地層巖性特征、氣測特征判斷鉆頭準確位置，及時修正地質模型，指導鉆頭平穩著陸。導向過程中增加控制點，做好了砂體，氣層及垂深變化的預測。A點卡取的主要控制點如下：1）標志層深灰色灰質泥巖對比。X－1HF井鉆至灰質泥巖底井深2611．17m，垂深2414．32m，隨鉆伽馬201API降至79API，氣測值無變化，現場判斷為灰質泥巖低尖。對應標準井1井灰質泥巖底界距離氣層頂垂厚35．23m，根據等厚法推算出該井的氣層頂垂深2449．55m，按照設計A靶點位于距氣頂19m位置，推算A靶點垂深2468．55m，考慮到地層的傾角上傾2．89°，推算A靶點垂深2458．00m。2）標志層高碳尖對比。X－1HF井的高碳尖井深2679．72m，垂深2444．76m，隨鉆伽馬由143API升至236API，氣測值由7．4％降至2．93％，現場判斷為高碳尖。對應標準井1井高碳尖距離氣層頂垂厚9．01m，根據等厚法推算該井氣層頂垂深2453．77m，A靶點垂深2472．77m，考慮到地層傾角下傾3．3°，推算A靶點垂深2482．00m。3）標志層三高尖對比。X－1HF井三高伽馬底井深2796．00m，垂深2474．35m，隨鉆伽馬由169API升至244．34API，氣測值由8．7％升至19．8％，現場判斷為三高尖。對應標準井1井三高伽馬底進入氣層14．30m，根據等厚法推算該井氣層頂垂深2459．05m，A靶點垂深2478．05m，考慮到地層傾角下傾3．3°，推算A靶點垂深2482．00m。實鉆A靶點井深2850．00m，井斜84．11°，垂深為2482．03m，閉合距688．98m，與前期推算A靶點垂深完全吻合，與原設計相比提前9m。在確定氣層的頂界后，按照設計要求卡取了A點，實鉆發現實際A靶點與設計相差9m。

1.2.2水平段地質導向X－1HF井水平段在實鉆過程中，通過對隨鉆伽馬曲線特征分析、標準層識別，并結合錄井巖性特征及時修正地質模型，從而保證了軌跡在最優“甜點”區穿行。幾個關鍵調整點為：1）在井深2870．00m處，井斜84．20°，垂深2383．94m。對比標準井1井，計算地層傾角下傾4．7°，距離五峰組頂界12．0m垂厚，軌跡與地層夾角1．1°，經計算還需667m才能探到五峰組頂。為盡快進入五峰組，將井斜降至82．0°～83．0°，穩斜探五峰組。2）在井深3200．00m處，井斜83．0°，垂深2524．50m，伽馬值由180API升至359API，氣測值穩定在16％，現場判斷為五峰組高尖。計算地層傾角下傾3．1°，軌跡與地層夾角3．9°。于是調整井斜，在進尺70m內，將井斜增至87．0°后，穩斜穿行五峰組。3）在井深3415．00m處，井斜88．0°，垂深2535．20m，伽馬值由158API升至407API，氣測值穩定在10％左右，現場判斷為五峰組高尖。計算地層傾角下傾5．0°，判斷設計C靶點已經到達。軌跡與地層夾角約3°上切地層，為保證軌跡在龍馬溪組底部或五峰組穿行，將井斜下調至83°～84°。4）在井深3631．00m處，井斜84．5°，垂深2549．65m，隨鉆伽馬由186API降至161API，氣測值由14．14％降至12．0％，現場判斷為龍馬溪組中下部“平臺”頂。計算地層傾角為下傾7．0°，此時軌跡與地層夾角約1．5°上切地層，調整井斜降至80°。

1.3應用效果水平井地質導向技術在X－1HF井應用效果明顯（圖4）。該井水平段在龍馬溪組下段底界－五峰組穿行水平段長1400．00m，其中龍馬溪組下段水平段長1100．00m，五峰組水平段長300．00m，水平段在目的層穿行符合率100％。水平段氣測顯示良好，全烴2．45％～49．00％，平均值12．96％，測井、綜合均解釋為頁巖氣層。

2存在問題及建議

水平井地質導向技術目前在焦石壩地區應用趨于成熟，但也還存在問題，建議如下：1）水平井的成功實施，需要有較高的氣藏精細描述、三維地質建模技術和手段，以確保水平井現場導向技術最大程度的發揮作用。目前區內雖然有二、三維地震資料，但井－震矛盾依然很大，制約著導向的發展。2）由于地質參數測量傳感器的位置距離鉆頭較遠（一般17m），不利于及時準確地了解鉆頭處巖性變化和流體性質，應盡快應用近鉆頭地質參數、鉆井參數及其他輔助參數的測量工具；3）隨著氣田建設規模的擴大，需要提前謀劃建立高效而實用的地質導向三維可視化系統平臺，并把整個工區地質構造模型、鉆井設計和隨鉆參數解釋模型3個主要模塊嵌入其中，形成強大的地面軟件系統，以便實時做出解釋和決策，實施隨鉆控制。

作者：趙勇單位：江漢石油工程有限公司頁巖氣開采技術服務公司