陳孚，胡建平 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司第十采油廠，黑龍江 大慶 166405）

A區(qū)塊位于CYG油田背斜構(gòu)造翼部，開發(fā)目的層屬于河流－三角洲沉積體系，含油面積7.9km2，地質(zhì)儲(chǔ)量244×104t。目前，井網(wǎng)開發(fā)難以建立有效驅(qū)動(dòng)體系，為改善油層動(dòng)用狀況和減少儲(chǔ)量損失，確定采用水平井加密的方式進(jìn)行開發(fā)。為此，筆者對(duì)A區(qū)塊水平井開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了研究，以便為改善區(qū)塊水驅(qū)開發(fā)效果提供指導(dǎo)。

1 井震結(jié)合地質(zhì)建模

為確保水平井區(qū)建模精度，A區(qū)塊采用了井震結(jié)合地質(zhì)建模技術(shù)建立三維地質(zhì)模型，即利用三維地震資料的橫向分辨率高的特點(diǎn)，結(jié)合測(cè)井解釋成果，落實(shí)斷層組合關(guān)系及構(gòu)造頂部微小起伏變化特征；以測(cè)井砂巖數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用對(duì)砂巖敏感性高的地震反演屬性體為約束，精確描述砂巖的空間分布特征［1］，為水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1.1 構(gòu)造建模

構(gòu)造建模是儲(chǔ)層三維建模的基礎(chǔ)，主要描述油藏的空間幾何形態(tài)、斷裂展布和組合關(guān)系等油藏的格架信息［1］。

1）斷層模型 應(yīng)用地震解釋的斷層數(shù)據(jù)，保留斷層的傾向、延伸長(zhǎng)度，在測(cè)井解釋斷點(diǎn)的約束下對(duì)斷層面進(jìn)行最佳質(zhì)量控制，并利用相干體、地震剖面對(duì)測(cè)井?dāng)帱c(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸位匹配及斷層組合，由此建立斷層模型，以便落實(shí)斷層及斷層產(chǎn)狀 （見圖1）。此外，考慮到A區(qū)塊水平井所在斷層的上下延伸長(zhǎng)度及傾角變化大，筆者采用曲線形柵柱幾何形態(tài)的方式進(jìn)行斷層描述，以便為斷層附近布水平井及優(yōu)化水平井長(zhǎng)度提供依據(jù)。

2）層面模型 由于地震資料追蹤的地下反射界面的相對(duì)構(gòu)造趨勢(shì)是準(zhǔn)確可信的，因而在斷層模型基礎(chǔ)上，將地震解釋深度域的層面作為趨勢(shì)面，以井點(diǎn)測(cè)井分層數(shù)據(jù)作為約束建立層面模型，由此描述井間的微幅度構(gòu)造，提高構(gòu)造建模精度 （見圖2）。在層面建模過(guò)程中，以實(shí)際開發(fā)井點(diǎn)分層數(shù)據(jù)為控制點(diǎn)，采用移動(dòng)平均、收斂法和最小曲率法等多種算法進(jìn)行層面模擬［2］，應(yīng)用8口加密直井進(jìn)行驗(yàn)證，最終優(yōu)選出誤差最小的最小曲率算法，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)目的層頂面微幅度構(gòu)造的精細(xì)描述。

圖1 斷層模型

圖2 層面模型

3）構(gòu)造特征 通過(guò)井震結(jié)合構(gòu)造建模精細(xì)描述構(gòu)造特征分析認(rèn)為，A區(qū)塊被1條近南北向斷層切割，斷層傾角8.5°，延伸長(zhǎng)度1.5km，最大斷距36m。區(qū)塊構(gòu)造為單斜構(gòu)造，整體趨勢(shì)由東南向西北傾斜，構(gòu)造平緩，構(gòu)造最高點(diǎn)－911.3m，構(gòu)造最低點(diǎn)－1298.2m，平均海拔－1098.2m，構(gòu)造高差386.9m。

1.2 砂巖建模

1）地震反演預(yù)測(cè) 考慮到電阻率對(duì)含油性的判別較好，且自然伽馬對(duì)砂泥巖識(shí)別較明顯，因而通過(guò)對(duì)電阻率和自然伽馬曲線重構(gòu)以及地震資料重采樣等手段，使連續(xù)分布的地震資料與井點(diǎn)電阻率、自然伽馬測(cè)井曲線進(jìn)行結(jié)合、匹配和轉(zhuǎn)換，建立電阻率和自然伽馬反演數(shù)據(jù)體。根據(jù)砂巖的電阻率值和自然伽馬值特征，對(duì)比多條過(guò)井反演剖面，綜合分析確定砂巖門檻值，由此預(yù)測(cè)區(qū)塊砂體發(fā)育狀況。

2）砂巖預(yù)測(cè)模型 以井點(diǎn)砂巖數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將反演數(shù)據(jù)體地震屬性作為第二變量進(jìn)行協(xié)同模擬，通過(guò)采用變差函數(shù)［3］進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)合砂體的垂向概率分布曲線，并根據(jù)河道方向、延伸長(zhǎng)度、河道寬度、縱向沉積單元厚度確定變差函數(shù)，由此建立砂體預(yù)測(cè)模型來(lái)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層井間砂體發(fā)育狀況 （見圖3）。

3）砂巖特征 A區(qū)塊以低彎曲分流河道和順直分流河道沉積為主，其中水平井目的層位BⅡ1和BⅡ2層砂體的低彎曲分流河道沉積砂體多呈寬幅條帶狀分布，寬度500～900m，厚度3～7m，砂體內(nèi)部連續(xù)性好，方向性強(qiáng)，其余層位均為順直分流河道沉積，砂體厚度小，呈窄條帶和斷續(xù)條帶分布。此外，河道邊部發(fā)育少量河間溢岸沉積。利用加密井進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)比，結(jié)果表明，2m以上砂體厚度識(shí)別精度達(dá)到86%，2m以下砂體厚度識(shí)別精度達(dá)到60%。

圖3 砂巖模型

2 水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1 優(yōu)選水平井井位

根據(jù)A區(qū)塊地下及地面情況，應(yīng)選擇在構(gòu)造平緩、斷層和微幅度構(gòu)造不發(fā)育之處作為水平井區(qū)，并在油層層數(shù)少、發(fā)育穩(wěn)定、目的油層厚度大于0.5m的地區(qū)布井。此外，對(duì)構(gòu)造較陡 （＞3°）、油層厚度大于0.8m、直井無(wú)法施工的低洼地區(qū)也可采取水平井進(jìn)行開發(fā)。

2.2 優(yōu)化水平井參數(shù)

1）井型 A區(qū)塊水平井區(qū)油層構(gòu)造平緩，其中BⅡ1南部、BⅡ2北部單層砂巖厚度和有效厚度相對(duì)較厚，砂體分布較穩(wěn)定，其他油層發(fā)育較差。根據(jù)上述情況，決定采用單層水平井井型。

2）方位 由于裂縫性油藏的裂縫延伸具有方向性，儲(chǔ)層的平面非均質(zhì)性很強(qiáng)，因而水平井水平段的取向?qū)τ途牟懊娣e和產(chǎn)能會(huì)產(chǎn)生很大影響。裂縫性油藏水平井水平段取向主要有以下2種方式：沿平行裂縫方向布井；沿垂直裂縫方向布井。由于A區(qū)塊屬于東西向裂縫發(fā)育的單向裂縫系統(tǒng)油藏，如果沿平行裂縫方向布井會(huì)影響壓裂效果，不利于水平井產(chǎn)能的發(fā)揮。因此，決定采取沿垂直裂縫方向布井，這樣能夠提高水平井的鉆遇率，較大幅度地增大波及面積，最終提高采收率。

3）水平段長(zhǎng)度 水平段長(zhǎng)度越大，累產(chǎn)油量越大，但超過(guò)500m后，產(chǎn)量隨水平段長(zhǎng)度增大的幅度有所減小，含水上升則相應(yīng)加快［4］，因而建議水平段設(shè)計(jì)長(zhǎng)度在500m左右。根據(jù)A區(qū)塊砂體的實(shí)際發(fā)育情況，確定水平段設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為397～541m。

2.3 水平井軌跡設(shè)計(jì)

A區(qū)塊水平井目的層位為河流相沉積，砂巖厚度較大，平均有效厚度達(dá)到3.4m。由于油層下部相對(duì)水洗程度高，因此盡可能選擇中上部剩余油富集、砂體預(yù)測(cè)厚度較大、夾層較少的部位設(shè)計(jì)水平井軌跡，并按照頂面微幅度構(gòu)造變化，將水平井軌跡控制在距油層頂面1.0m左右的范圍內(nèi)。A區(qū)塊水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)表如表1所示。

表1 A區(qū)塊水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)表

3 隨鉆跟蹤技術(shù)

為了確保水平井順利完鉆，應(yīng)用三維地質(zhì)模型結(jié)合隨鉆測(cè)井監(jiān)控儀、巖屑錄井，對(duì)水平段鉆井軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、校正和調(diào)整，指導(dǎo)鉆井軌跡運(yùn)行方向。

3.1 入窗調(diào)整技術(shù)

1）對(duì)比標(biāo)志層 結(jié)合地質(zhì)模型分析通過(guò)精細(xì)地層對(duì)比、巖屑錄井、氣測(cè)錄井和LWD隨鉆測(cè)井信息，由此實(shí)現(xiàn)決策的準(zhǔn)確性和調(diào)整的實(shí)時(shí)性。

2）落實(shí)儲(chǔ)層變化情況 根據(jù)對(duì)比電測(cè)結(jié)果來(lái)修正構(gòu)造誤差，重新進(jìn)行巖性預(yù)測(cè)，據(jù)此對(duì)水平井軌跡的垂深、水平位移、井斜角等參數(shù)進(jìn)行微觀調(diào)整。

3.2 水平段調(diào)整技術(shù)

在水平段鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)三維地質(zhì)模型所描述的微構(gòu)造特征提前做出判斷，調(diào)整井斜角，防止向上或向下鉆出油層，確保軌跡沿挖潛目標(biāo)鉆進(jìn)。如在現(xiàn)場(chǎng)跟蹤A42－P125井時(shí)，LWD隨鉆測(cè)井結(jié)果顯示比實(shí)際鉆頭所在位置滯后8m左右，而巖屑錄井和氣測(cè)錄井資料所反映的信息比實(shí)際鉆頭所在位置僅滯后5m左右。因此，在隨鉆跟蹤時(shí)應(yīng)根據(jù)巖屑含量、熒光級(jí)別、C1烴值高低等對(duì)鉆頭是否鉆出油層做出及時(shí)預(yù)判，同時(shí)結(jié)合LWD隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整鉆頭傾角，保證水平段鉆進(jìn)具有較高的鉆遇率。

4 應(yīng)用效果

采用上述方法在A區(qū)塊水平井區(qū)完鉆3口水平井，水平段的砂巖鉆遇率平均達(dá)到90.4%，油層鉆遇率平均達(dá)到80.9% （見表2），且水平井實(shí)鉆軌跡與預(yù)測(cè)鉆井軌跡符合程度較高 （見圖4），取得了較好的施工效果。

表2 A區(qū)塊完鉆水平井砂巖及油層鉆遇情況統(tǒng)計(jì)表

圖4 A35－P124井實(shí)鉆與預(yù)測(cè)鉆井軌跡對(duì)比圖

［1］冉建斌，李建雄 .基于三維地震資料的油藏描述技術(shù)和方法 ［J］.石油地球物理勘探，2004，39（1）：102－112.

［2］崔野 .基于精細(xì)油藏描述成果的超高精度地質(zhì)模型技術(shù)研究 ［J］.中國(guó)科技財(cái)富，2011（6）：62－62.

［3］姜巖，李 綱，劉文嶺 .基于地震解釋成果的地質(zhì)建模技術(shù)及應(yīng)用 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，22（10）：115－117.

［4］胡月亭，周煜輝，蘇義腦，等 .水平井水平段長(zhǎng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 ［J］.石油學(xué)報(bào)，2000，21（4）：80－86.