徐 博,曾文倩,宋剛祥
(中海石油(中國(guó))有限公司上海分公司,上海 200335)
水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)基于地質(zhì)導(dǎo)向模型,與隨鉆測(cè)井、錄井、鉆井參數(shù)等信息相結(jié)合,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制井眼軌跡[1]。實(shí)施過(guò)程中,隨鉆人員根據(jù)實(shí)鉆資料分析井點(diǎn)構(gòu)造、儲(chǔ)層,與鉆前設(shè)計(jì)對(duì)比變化關(guān)系,實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)鉆頭前方地層巖性。若實(shí)鉆與預(yù)測(cè)有變化,及時(shí)判斷是否調(diào)整作業(yè)指令,是維持原軌跡設(shè)計(jì)方案不變,還是增斜或降斜進(jìn)行軌跡調(diào)整[2],確保水平段軌跡部署在儲(chǔ)層動(dòng)用的有利位置,提高目標(biāo)儲(chǔ)層鉆遇率,擴(kuò)大泄油( 氣)面積,從而提升水平井的開(kāi)發(fā)效果。
東海陸架盆地以陸相沉積為主,儲(chǔ)層厚度薄、橫向變化較快,且儲(chǔ)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜[3]。薄而不穩(wěn)定的儲(chǔ)層發(fā)育特征,加上邊底水氣藏避水要求,增大了水平井地質(zhì)導(dǎo)向難度。2006年水平井在東海首次應(yīng)用,之后在各油氣田中得到廣泛應(yīng)用,水平井?dāng)?shù)量和質(zhì)量均有了很大的提高,在地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的指導(dǎo)下,單井水平段砂巖鉆遇率由最初的50%提高到目前的100%,取得了良好的應(yīng)用效果。
本文針對(duì)東海水平井實(shí)施面臨的主要地質(zhì)問(wèn)題,總結(jié)了一套適合東海油氣田水平井實(shí)施的地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù),形成了“一核心、兩階段、三結(jié)合、四分析、五調(diào)整”的導(dǎo)向思路,經(jīng)實(shí)踐歸納出了著陸段、水平段導(dǎo)向的技術(shù)要點(diǎn),在東海水平井實(shí)施過(guò)程中取得了較好的實(shí)踐效果。
水平井在東海油氣田開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了重要作用,但目前存在的一些地質(zhì)問(wèn)題制約了水平井實(shí)施效益最大化,存在的主要地質(zhì)問(wèn)題如下:
(1)油氣藏埋深大(集中在2 500~4 200 m),地震資料分辨率低、地震速度變化大,導(dǎo)致構(gòu)造深度預(yù)測(cè)精度低,難以滿足精準(zhǔn)入靶要求,增加了水平段控制在儲(chǔ)層有利部位的難度;
(2)儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、橫向變化快、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、隔夾層發(fā)育,以中低孔中低滲的邊底水氣藏為主,軌跡優(yōu)化調(diào)整窗口小,在實(shí)施過(guò)程中會(huì)遇到砂泥巖互層甚至相變現(xiàn)象;
(3)隨鉆伽馬測(cè)井零長(zhǎng)一般為8~12 m,儀器探測(cè)點(diǎn)與井底這段資料“盲區(qū)”增加了井底地層的預(yù)判難度,對(duì)軌跡控制尤其是著陸段帶來(lái)挑戰(zhàn)[4]。
這些因素加大了水平井實(shí)施難度,因此針對(duì)不同情況采取相應(yīng)的隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向策略和方法意義重大。
水平井地質(zhì)導(dǎo)向的關(guān)鍵是利用隨鉆過(guò)程中獲得的測(cè)井、錄井、工程參數(shù)等資料,在地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)測(cè)和導(dǎo)向,并結(jié)合新錄取資料不斷修正地質(zhì)模型。其中,預(yù)測(cè)是對(duì)當(dāng)前井底前方的儲(chǔ)層空間展布特征進(jìn)行預(yù)測(cè);導(dǎo)向是根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果,對(duì)井眼軌跡進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,確保軌跡位于儲(chǔ)層中,且最大程度位于有利儲(chǔ)層位置,保障水平井的開(kāi)發(fā)效果。
經(jīng)過(guò)多年的探索和實(shí)踐,東海水平井地質(zhì)導(dǎo)向形成了“一核心、兩階段、三結(jié)合、四分析、五調(diào)整”的導(dǎo)向思路,即以提高有效儲(chǔ)層鉆遇率這一目標(biāo)為核心,重視水平井著陸和水平段鉆進(jìn)兩個(gè)階段的導(dǎo)向,隨鉆過(guò)程中緊密結(jié)合測(cè)井、錄井和工程參數(shù)等三個(gè)專業(yè)的實(shí)時(shí)資料,開(kāi)展地層對(duì)比、沉積相分析、單砂體刻畫(huà)、儲(chǔ)層內(nèi)部構(gòu)型等四方面的實(shí)時(shí)分析研究,針對(duì)構(gòu)造變淺、構(gòu)造變深、沉積相變化、鉆遇頂?shù)讎鷰r、鉆遇夾層等五種常見(jiàn)問(wèn)題制定相應(yīng)的調(diào)整策略(圖1)。
圖1 水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)流程圖Fig. 1 Flow chart of geological steering technology for horizontal wells
水平井能否成功高效著陸直接影響到后續(xù)水平段能否實(shí)施,以及水平井投產(chǎn)后的產(chǎn)能和見(jiàn)水時(shí)間,因此水平井實(shí)施的關(guān)鍵是著陸段的地質(zhì)導(dǎo)向[5-6]。鉆前結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征優(yōu)選出有利標(biāo)志層,隨鉆過(guò)程中根據(jù)LWD測(cè)井響應(yīng)特征、綜合錄井信息開(kāi)展精細(xì)地層對(duì)比,驗(yàn)證鉆前預(yù)測(cè)的目標(biāo)砂體頂?shù)讟?gòu)造及其厚度,以實(shí)時(shí)校正的地質(zhì)導(dǎo)向模型提前預(yù)判目的層砂頂構(gòu)造,從而指導(dǎo)下步井眼軌跡的優(yōu)化調(diào)整,確保實(shí)現(xiàn)水平井順利著陸。
2.1.1 標(biāo)志層的選取
著陸段地質(zhì)導(dǎo)向的主要手段是通過(guò)地層對(duì)比進(jìn)行目的層深度預(yù)判,結(jié)合區(qū)域地層沉積特征,選取厚度穩(wěn)定泥巖、雜色泥巖、煤層等作為標(biāo)志層,在標(biāo)志層控制下,結(jié)合沉積旋回、地層厚度、巖性組合、電性等地質(zhì)特征以及地震反射層位等開(kāi)展地層對(duì)比和劃分。以K氣田平湖組為例(圖2),典型標(biāo)志層是P3層頂部發(fā)育的一套較厚的灰色泥巖,厚度穩(wěn)定,厚度一般大于20 m,巖性和電性都很穩(wěn)定,在自然伽馬曲線上呈高幅“齒形”;其次是平湖組廣泛發(fā)育的煤層,可作為輔助標(biāo)志層。
圖2 K氣田地層對(duì)比剖面圖Fig. 2 Stratigraphic correlation section of K gas field
2.1.2 建立地質(zhì)導(dǎo)向模型
一般地,海上油氣田井?dāng)?shù)較少,井間距離大,需結(jié)合高分辨率三維地震反演體開(kāi)展可能鉆遇砂巖的頂?shù)讟?gòu)造深度預(yù)測(cè),在此基礎(chǔ)上,綜合已有井信息,建立地質(zhì)導(dǎo)向模型的構(gòu)造格架,直觀預(yù)測(cè)目的層及其以上地層構(gòu)造深度、地層傾角等信息。在隨鉆過(guò)程中,根據(jù)錄取的LWD測(cè)井曲線和錄井信息等資料與鄰井進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比,若實(shí)鉆結(jié)果與模型模擬情況有出入,及時(shí)更新模型參數(shù),并及時(shí)更新對(duì)下部層位深度和巖性預(yù)測(cè),以便更好地指導(dǎo)著陸段井眼軌跡的實(shí)施。
2.1.3 目的層判斷
水平井著陸是水平井水平段實(shí)施的前提[7],若沒(méi)有領(lǐng)眼井,更增加了地質(zhì)導(dǎo)向的難度,因此需要綜合多種方法進(jìn)行目的層精準(zhǔn)預(yù)判,在實(shí)鉆中進(jìn)行方法有效性驗(yàn)證。目前采取的主要方法有旋回對(duì)比法、海拔預(yù)測(cè)法、地層厚度對(duì)比法、特殊巖性對(duì)比法和油氣顯示情況對(duì)比法等[8]。
2.1.3.1 旋回對(duì)比法
以穩(wěn)定或雜色泥巖、煤層等“標(biāo)志層”作為參考,“巖性或巖性組合”為地層格架單元,采用“旋回對(duì)比、分級(jí)控制”開(kāi)展地層旋回對(duì)比。以K氣田為例,P4~P2砂組縱向上整體表現(xiàn)為 “粗~細(xì)~粗”的完整旋回,地層格架內(nèi)部可以進(jìn)一步細(xì)分為4個(gè)“下粗上細(xì)”的正旋回。其中P4砂組為2個(gè)正旋回,P3砂組為1個(gè)完整的正旋回,P2砂組為2個(gè)旋回,每個(gè)次級(jí)旋回上部都發(fā)育有相對(duì)穩(wěn)定的泥巖段(圖3)。
2.1.3.2 海拔預(yù)測(cè)法
東海部分油氣田砂組頂部構(gòu)造相對(duì)平緩,鄰井同一層位頂部構(gòu)造相差不大,利用這一特征可較為準(zhǔn)確定位目的層著陸位置。若水平井靶區(qū)已鉆井揭示砂體頂部構(gòu)造有一定變化,則砂體可能屬于不同期次,砂體之間很可能不連通,導(dǎo)致水平井實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)較大。以X油田中塊YQ1層為例,該層頂部構(gòu)造相對(duì)平緩,砂體發(fā)育較為穩(wěn)定,實(shí)施X10H井前,已有4口開(kāi)發(fā)井過(guò)路鉆遇YQ1油氣層,井網(wǎng)1.8口井/km2,設(shè)計(jì)著陸靶點(diǎn)距離已有開(kāi)發(fā)井X4H井僅140 m,X10H井鉆后目的層著陸位置與設(shè)計(jì)基本一致。
2.1.3.3 地層厚度對(duì)比法
東海部分區(qū)域沉積相對(duì)穩(wěn)定,地層厚度分布基本穩(wěn)定,地層厚度對(duì)比法可作為地層對(duì)比的方法之一。以西湖區(qū)域K氣田為例,含油氣層位主要為上-中始新統(tǒng)平湖組,根據(jù)旋回對(duì)比和沉積特征進(jìn)一步劃分為12個(gè)小層,每個(gè)小層厚度40~300 m,這種傳統(tǒng)的地層厚度對(duì)比法作為水平井目的層準(zhǔn)確卡層精度不夠,只能作為大致位置的初步判斷。
2.1.3.4 特殊巖性對(duì)比法
結(jié)合區(qū)域地層沉積特征,局部地區(qū)分布的特殊巖性,在橫向上具有一定的展布連續(xù)性,可作為地層對(duì)比的標(biāo)志層,如煤層、鈣質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r層等。參考鄰井的特殊巖性層與設(shè)計(jì)目的層的垂向距離可更為精確地校準(zhǔn)目的層位置,有助于預(yù)判著陸位置與原設(shè)計(jì)的差距,以利于井眼軌跡的優(yōu)化調(diào)整。
2.1.3.5 油氣顯示情況對(duì)比法
多數(shù)情況下,目的層上部往往發(fā)育多套薄砂層,對(duì)于這種情況,一般結(jié)合鄰井同一位置油氣顯示情況來(lái)綜合判斷。如果鄰井在鉆遇該套地層時(shí)砂體出現(xiàn)油氣顯示,氣測(cè)全烴值和背景值接近,且?guī)r性組合形態(tài)特征一致,表明上部砂體為有效儲(chǔ)集層且為同一套油氣藏,應(yīng)放棄該層繼續(xù)追蹤下方的目的層,確保著陸位置為目的層位。
2.1.4 著陸前井斜角設(shè)定
為了確保水平井著陸,在無(wú)明顯標(biāo)志層控制的情況下,可考慮提前將井斜增至某一角度穩(wěn)斜探測(cè)氣頂,在進(jìn)入目的層后,逐步增斜至著陸。一般地,水平井目的層探頂角度設(shè)定在84°左右,以便增加調(diào)整空間。對(duì)于薄層以及反韻律儲(chǔ)層采用水平井軌跡部署在儲(chǔ)層頂部的思路[9],確保井眼軌跡盡量與下部水層保持一定距離以延緩見(jiàn)水時(shí)間。在即將進(jìn)入目的砂體時(shí)以井斜84°探頂,若目的層頂面構(gòu)造變淺,則增斜著陸,垂深下降2~3 m (表1)即可將井斜轉(zhuǎn)平;若目的層頂面構(gòu)造變深,這種方式則有利于控制靶前距,以便盡快著陸;若儲(chǔ)層發(fā)生相變,砂體尖滅,則可以采取適當(dāng)降斜,快速落實(shí)目的層下方儲(chǔ)層發(fā)育情況,避免因井斜過(guò)大浪費(fèi)進(jìn)尺。
表1 不同穩(wěn)斜角度與增加垂深深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系Table 1 Corresponding relationship between different stabilizing angles and increasing vertical depths
水平段直接關(guān)系到投產(chǎn)后生產(chǎn)效果,提高水平段有效砂體鉆遇率是其地質(zhì)導(dǎo)向的重點(diǎn)。為保障實(shí)施效果,水平段軌跡應(yīng)盡可能穿越儲(chǔ)層,尤其是物性相對(duì)較好的“甜點(diǎn)”區(qū)域。水平段隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向原則為“先追蹤砂體,后參考構(gòu)造”,利用地質(zhì)導(dǎo)向模型對(duì)水平段可能鉆遇地層的巖性、軌跡與目的砂體空間相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè),最大程度提高有效砂巖鉆遇率。
2.2.1 建立著陸后水平段儲(chǔ)集層、地質(zhì)導(dǎo)向模型
準(zhǔn)確的地質(zhì)模型對(duì)水平井導(dǎo)向具有重要意義,在已有井鉆后認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)域沉積背景、單井相分析、泥質(zhì)含量以及反演成果,建立儲(chǔ)層巖相模型(圖4),預(yù)測(cè)儲(chǔ)集層隔夾層展布規(guī)律。水平井定向段著陸后,利用已錄取的測(cè)井曲線、分層信息等對(duì)儲(chǔ)集層、地質(zhì)導(dǎo)向模型進(jìn)行及時(shí)校正,預(yù)測(cè)水平段可能鉆遇夾層的起始深度,提前制定相應(yīng)對(duì)策。
圖4 S氣田儲(chǔ)層屬性模型Fig. 4 Reservoir attribute model of S gas field
2.2.2 水平段的導(dǎo)向原則
目的層油氣柱高度、油氣藏性質(zhì)(邊水、底水、巖性)等地質(zhì)油藏特征,以及著陸風(fēng)險(xiǎn)大小的不同,對(duì)水平段軌跡的實(shí)施要求也不相同,需制定不同的導(dǎo)向原則。東海以邊底水氣藏為主,對(duì)于氣柱較大的邊底水氣藏,為延緩邊底水的錐進(jìn),水平段軌跡需距離氣水界面一定距離,需設(shè)置軌跡下限;對(duì)于氣柱高度較小的邊底水氣藏,鑒于氣井避水要求,水平段盡量在砂體上部穿越,考慮到東海大多儲(chǔ)層以下粗上細(xì)的正韻律為主,為保障產(chǎn)能,水平段軌跡也不能靠氣藏頂部太近,需結(jié)合巖性特征和氣水界面綜合考慮,并利用油藏?cái)?shù)值模擬開(kāi)展敏感性分析,合理設(shè)置水平段與氣水界面間的距離。水平段實(shí)施過(guò)程中,導(dǎo)向原則應(yīng)堅(jiān)持“先追蹤砂體,后參考構(gòu)造”,以提高砂巖鉆遇率。
以S氣田S5H井為例,目的層M12層為構(gòu)造塊狀底水凝析氣藏,氣柱高度較大,達(dá)到61 m,但目的層北塊存在構(gòu)造降低、氣層厚度變薄的風(fēng)險(xiǎn),鑒于避水需求,鉆前要求水平段軌跡控制在氣水界面20 m以上。
2.2.3 實(shí)際地層傾角的估算
地層頂面構(gòu)造橫向上并不是均勻不變,往往是起伏不平的,這加大了水平段軌跡穿越儲(chǔ)層的難度,因此需要及時(shí)判斷鉆頭鉆出儲(chǔ)層的可能性,有針對(duì)性地制定調(diào)整措施。總體來(lái)說(shuō),井眼軌跡偏離儲(chǔ)層后,鉆頭與儲(chǔ)層的相對(duì)位置關(guān)系主要有以下4種情形,相應(yīng)地進(jìn)行地層傾角的計(jì)算(圖5)。
圖5 鉆頭出層后的實(shí)際地層傾角的估算Fig. 5 Estimation of actual dip Angle after bit out
(1)鉆頭沿油氣層下傾方向底部穿出時(shí),α=arctan [(H2-H1-h0)/(L1-L2)]
(2)鉆頭沿油氣層上傾方向底部穿出時(shí),α=arctan {[h0-(H2-H1)] /(L1-L2)}
(3)鉆頭沿油氣層下傾方向頂部挑出時(shí),α=arctan [(H2-H1)/(L1-L2)]
(4)鉆頭沿油氣層上傾方向頂部挑出時(shí),α=arctan [(H1-H2)/(L1-L2)]
式中:α為地層傾角,°;H1為著陸點(diǎn)海拔,m;H2為出層點(diǎn)海拔,m;h0為氣層視垂厚度,m;L1為出層點(diǎn)水平位移,m;L2為著陸點(diǎn)水平位移,m。
2.2.4 “盲區(qū)”巖性的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)
隨鉆測(cè)井儀器測(cè)點(diǎn)距離井底鉆頭有一定距離,無(wú)法反映零長(zhǎng)井段的測(cè)井信息,且錄井上受遲到時(shí)間的客觀存在,也不能實(shí)時(shí)有效反應(yīng)井底地層信息,導(dǎo)致了這個(gè)區(qū)間的“盲區(qū)”[10],因此,“盲區(qū)”巖性的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)對(duì)于地質(zhì)導(dǎo)向尤其重要。
水平井地質(zhì)導(dǎo)向過(guò)程中,可參考機(jī)械鉆速、扭矩、立管壓力等工程參數(shù),實(shí)時(shí)判斷井底的巖性變化,從而快速判別井底地層巖性。在機(jī)械鉆速較慢的情況下,單位時(shí)間進(jìn)尺較短,可通過(guò)返出巖屑和錄取的氣測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)輔助快速判斷井底巖性。
水平井隨鉆跟蹤調(diào)整主要包括定向段調(diào)整和水平段調(diào)整兩個(gè)階段,其中定向段調(diào)整的目的是確保準(zhǔn)確著陸,水平段調(diào)整的目的是最大程度提高有效砂巖鉆遇率。水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在東海油氣田開(kāi)發(fā)中取得了良好的應(yīng)用效果。
以B氣田B2H井為例。B2H井設(shè)計(jì)為開(kāi)發(fā)H6氣層的一口水平井,鉆探目的是開(kāi)發(fā)動(dòng)用H6層中部及東部地質(zhì)儲(chǔ)量;B2HP為B2H井領(lǐng)眼段,B2HP井的鉆探目的是落實(shí)東部構(gòu)造及儲(chǔ)層發(fā)育情況,也為后續(xù)B1H井實(shí)施提供參考。
領(lǐng)眼B2HP井鉆后表明東部微高點(diǎn)較鉆前預(yù)測(cè)變深,H5、H6層構(gòu)造頂面深度分別較鉆前預(yù)測(cè)變深20 m、21 m,H6砂頂較探井BX3井變深10 m,目的層H6頂部發(fā)育近20 m泥巖(圖6),且儲(chǔ)層厚度減薄,砂體展布關(guān)系有待再認(rèn)識(shí)。根據(jù)領(lǐng)眼B2HP井的實(shí)鉆情況結(jié)合反演預(yù)測(cè),以提高砂體鉆遇率為目的對(duì)B2H井著陸段軌跡進(jìn)行了第一次優(yōu)化,優(yōu)化后的井軌跡較原設(shè)計(jì)向北偏移,末端靠近BX3井。
圖6 領(lǐng)眼B2HP井與鄰井BX3井地層對(duì)比剖面圖Fig. 6 Stratigraphic correlation section of Well B2HP in the lead hole and Well BX3 in the adjacent hole
B2H井自斜深3 047 m開(kāi)窗側(cè)鉆,水平井著陸過(guò)程中,以井斜85.8°穩(wěn)斜鉆至預(yù)計(jì)斜深4 110.5 m/垂深3 340.2 m仍未鉆遇目標(biāo)砂體,考慮到地質(zhì)油藏及工程風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合地震反演剖面,決定中完,轉(zhuǎn)入另一口井B1H井作業(yè),為B2H井水平段軌跡優(yōu)化提供了調(diào)整空間。B1H井實(shí)鉆表明H6層儲(chǔ)層厚度較厚,與反演Vp/Vs屬性吻合,驗(yàn)證了疊前反演資料的可靠性,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了B2H井軌跡的第二次優(yōu)化,較第一次優(yōu)化的井軌跡再向北偏移,從河道邊緣優(yōu)化到河道主體部位,避開(kāi)著陸長(zhǎng)泥巖段。按照優(yōu)化調(diào)整后的軌跡實(shí)施,在斜深4 150 m/垂深3 341.8 m/井斜88.2°實(shí)現(xiàn)一次著陸,僅鉆遇40 m泥巖實(shí)現(xiàn)著陸,較原軌跡(預(yù)計(jì)鉆遇300 m泥巖)減少進(jìn)尺260 m(圖7),取得了不錯(cuò)的實(shí)施效果。
圖7 B2H井軌跡優(yōu)化示意圖Fig. 7 Schematic diagram of the trajectory optimization of Well B2H
該井鉆后水平段進(jìn)尺1 077 m,鉆遇氣層1 017 m,氣層鉆遇率近95%,實(shí)施效果良好,并創(chuàng)造了兩項(xiàng)東海新紀(jì)錄:?jiǎn)沃蕉伍L(zhǎng)度首次超過(guò)1 000 m,氣層段長(zhǎng)度首次超過(guò)1 000 m。投產(chǎn)初期日產(chǎn)氣約23×104m3,產(chǎn)能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
以K氣田A2H井為例,A2H井設(shè)計(jì)為開(kāi)發(fā)P3c低滲氣藏的一口水平井,目的層埋深大 (4 360 m),且縱向上薄煤層頻繁發(fā)育,嚴(yán)重影響了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度,給水平井實(shí)施帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
A2H井于斜深4 950 m成功著陸,之后增斜轉(zhuǎn)平,保持90.5°~91.5°鉆進(jìn),平均機(jī)械鉆速10.6 m/h,GR值約57 API,氣全量23%,巖屑為灰色細(xì)砂巖。在斜深5 635 m時(shí)GR值突然變大,綜合錄井表明鉆遇一薄煤層,繼續(xù)以91°穩(wěn)斜鉆進(jìn);穿過(guò)煤層后機(jī)械鉆速變慢(降至8.7 m/h),GR值增加(增至65 API),氣測(cè)顯示變差(由23%降至13%),錄井上巖屑仍為細(xì)砂巖,但泥質(zhì)含量變重,判斷位于儲(chǔ)層物性相對(duì)較差部位,因此調(diào)整軌跡指令增斜至92°,以盡快回到上部?jī)?chǔ)層物性較好部位。鉆進(jìn)至斜深5 850 m處出現(xiàn)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖,GR值大幅增加至110 API,氣測(cè)降至1%,持續(xù)鉆進(jìn)30 m(約1柱)仍無(wú)改善,判斷可能已從主力砂體頂部穿出,參考地質(zhì)導(dǎo)向模型(圖8),軌跡即將進(jìn)入地層由上傾變?yōu)橄聝A的拐點(diǎn)位置。因此,從斜深5 905 m開(kāi)始從92°以2°狗腿降斜尋找P3c主力砂體;鉆進(jìn)至斜深5 950 m,機(jī)械鉆速變快 (10 m/h),GR值大幅降低至50 API,氣測(cè)值增大至30%,經(jīng)下調(diào)井眼軌跡,水平段重新回到主力砂體,隨后繼續(xù)鉆進(jìn),根據(jù)鉆探情況實(shí)時(shí)調(diào)整軌跡。
圖8 A2H井地質(zhì)導(dǎo)向預(yù)測(cè)模型Fig. 8 Geological steering prediction model of well A2H
該井水平段實(shí)際進(jìn)尺1 470 m,砂巖段長(zhǎng)度1 350 m,砂巖鉆遇率92%,創(chuàng)下東海最深水平井、最長(zhǎng)水平井、最長(zhǎng)有效段等多項(xiàng)紀(jì)錄。鑒于水平段P3c氣測(cè)值、電阻率均較探井變好、GR值變低、巖屑錄井顯示為細(xì)砂巖,取消了原計(jì)劃的酸化增產(chǎn)作業(yè),節(jié)約作業(yè)費(fèi)500萬(wàn)元。該井投產(chǎn)初期產(chǎn)能超過(guò)了預(yù)期,日產(chǎn)氣約16×104m3。
水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)有效指導(dǎo)了東海20口水平井(包括水平分支井)的實(shí)施,水平井施工出現(xiàn)復(fù)雜情況頻次明顯減少,平均砂巖鉆遇率80.3%,平均有效儲(chǔ)層鉆遇率74.9%,實(shí)施效果良好。
(1)形成了“一核心、兩階段、三結(jié)合、四分析、五調(diào)整”的水平井地質(zhì)導(dǎo)向思路。隨鉆過(guò)程中,在標(biāo)志層基礎(chǔ)上勤于地層對(duì)比,對(duì)目的層預(yù)測(cè)適時(shí)更正,根據(jù)實(shí)鉆情況靈活調(diào)整著陸位置;對(duì)于無(wú)標(biāo)志層控制、著陸風(fēng)險(xiǎn)較大的情況,可采用大井斜穩(wěn)斜探頂?shù)牟呗裕瑸樗骄戭A(yù)留調(diào)整空間。
(2)水平段地質(zhì)導(dǎo)向應(yīng)以“先追蹤砂體,后參考構(gòu)造”為原則,有利于提高砂層鉆遇率,結(jié)合水平段鉆探情況實(shí)時(shí)校正地質(zhì)模型,及時(shí)更新鉆頭前方地層情況的預(yù)測(cè),為水平段實(shí)施提供參考。
(3)應(yīng)用該地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)成功指導(dǎo)了20口水平井的實(shí)施,取得了較好的實(shí)施效果,對(duì)東海后續(xù)開(kāi)發(fā)井實(shí)施提供了較好的技術(shù)支持。