页岩气水平井地质导向技术研究范文

《江汉石油职工大学学报》2015年第二期

1水平井地质导向技术的应用

X－1HF井位于焦石坝构造东北翼，目的层龙马溪组－五峰组地震波组相位连续，地层产状变化比较大。通过分析认为该井A－C之间地层平缓，地层倾角在1°～5°之间，C－B之间构造起伏较大，地层倾角在5°～11°之间，层位稳定，无地层缺失，水平段朝正北向穿行，三开后综合应用地质导向技术，在该井轨迹调整较多的情况下，完成了在“甜点”区穿行。

1.1油藏、地质特征与标准井对比分析（图3），X－1HF井气层主要集中在五峰组1、2号小层和龙马溪组下段3、4、5号小层，邻井页岩气层段分布稳定。根据气层分布，本井气层厚度在38m左右，1号和3号层显示良好，厚度在15m左右，中间隔有1m厚的2号小层。

1.2轨迹跟踪导向

1.2.1A靶点卡取X－1HF井从浊积砂层开始采用随钻LWD导向、地质模型导向、综合录井导向及信息技术远程导向四种综合地质导向技术。在钻探A靶点过程中，实时跟踪随钻自然伽马数据，分析曲线形态特征，并结合地层岩性特征、气测特征判断钻头准确位置，及时修正地质模型，指导钻头平稳着陆。导向过程中增加控制点，做好了砂体，气层及垂深变化的预测。A点卡取的主要控制点如下：1）标志层深灰色灰质泥岩对比。X－1HF井钻至灰质泥岩底井深2611．17m，垂深2414．32m，随钻伽马201API降至79API，气测值无变化，现场判断为灰质泥岩低尖。对应标准井1井灰质泥岩底界距离气层顶垂厚35．23m，根据等厚法推算出该井的气层顶垂深2449．55m，按照设计A靶点位于距气顶19m位置，推算A靶点垂深2468．55m，考虑到地层的倾角上倾2．89°，推算A靶点垂深2458．00m。2）标志层高碳尖对比。X－1HF井的高碳尖井深2679．72m，垂深2444．76m，随钻伽马由143API升至236API，气测值由7．4％降至2．93％，现场判断为高碳尖。对应标准井1井高碳尖距离气层顶垂厚9．01m，根据等厚法推算该井气层顶垂深2453．77m，A靶点垂深2472．77m，考虑到地层倾角下倾3．3°，推算A靶点垂深2482．00m。3）标志层三高尖对比。X－1HF井三高伽马底井深2796．00m，垂深2474．35m，随钻伽马由169API升至244．34API，气测值由8．7％升至19．8％，现场判断为三高尖。对应标准井1井三高伽马底进入气层14．30m，根据等厚法推算该井气层顶垂深2459．05m，A靶点垂深2478．05m，考虑到地层倾角下倾3．3°，推算A靶点垂深2482．00m。实钻A靶点井深2850．00m，井斜84．11°，垂深为2482．03m，闭合距688．98m，与前期推算A靶点垂深完全吻合，与原设计相比提前9m。在确定气层的顶界后，按照设计要求卡取了A点，实钻发现实际A靶点与设计相差9m。

1.2.2水平段地质导向X－1HF井水平段在实钻过程中，通过对随钻伽马曲线特征分析、标准层识别，并结合录井岩性特征及时修正地质模型，从而保证了轨迹在最优“甜点”区穿行。几个关键调整点为：1）在井深2870．00m处，井斜84．20°，垂深2383．94m。对比标准井1井，计算地层倾角下倾4．7°，距离五峰组顶界12．0m垂厚，轨迹与地层夹角1．1°，经计算还需667m才能探到五峰组顶。为尽快进入五峰组，将井斜降至82．0°～83．0°，稳斜探五峰组。2）在井深3200．00m处，井斜83．0°，垂深2524．50m，伽马值由180API升至359API，气测值稳定在16％，现场判断为五峰组高尖。计算地层倾角下倾3．1°，轨迹与地层夹角3．9°。于是调整井斜，在进尺70m内，将井斜增至87．0°后，稳斜穿行五峰组。3）在井深3415．00m处，井斜88．0°，垂深2535．20m，伽马值由158API升至407API，气测值稳定在10％左右，现场判断为五峰组高尖。计算地层倾角下倾5．0°，判断设计C靶点已经到达。轨迹与地层夹角约3°上切地层，为保证轨迹在龙马溪组底部或五峰组穿行，将井斜下调至83°～84°。4）在井深3631．00m处，井斜84．5°，垂深2549．65m，随钻伽马由186API降至161API，气测值由14．14％降至12．0％，现场判断为龙马溪组中下部“平台”顶。计算地层倾角为下倾7．0°，此时轨迹与地层夹角约1．5°上切地层，调整井斜降至80°。

1.3应用效果水平井地质导向技术在X－1HF井应用效果明显（图4）。该井水平段在龙马溪组下段底界－五峰组穿行水平段长1400．00m，其中龙马溪组下段水平段长1100．00m，五峰组水平段长300．00m，水平段在目的层穿行符合率100％。水平段气测显示良好，全烃2．45％～49．00％，平均值12．96％，测井、综合均解释为页岩气层。

2存在问题及建议

水平井地质导向技术目前在焦石坝地区应用趋于成熟，但也还存在问题，建议如下：1）水平井的成功实施，需要有较高的气藏精细描述、三维地质建模技术和手段，以确保水平井现场导向技术最大程度的发挥作用。目前区内虽然有二、三维地震资料，但井－震矛盾依然很大，制约着导向的发展。2）由于地质参数测量传感器的位置距离钻头较远（一般17m），不利于及时准确地了解钻头处岩性变化和流体性质，应尽快应用近钻头地质参数、钻井参数及其他辅助参数的测量工具；3）随着气田建设规模的扩大，需要提前谋划建立高效而实用的地质导向三维可视化系统平台，并把整个工区地质构造模型、钻井设计和随钻参数解释模型3个主要模块嵌入其中，形成强大的地面软件系统，以便实时做出解释和决策，实施随钻控制。

作者：赵勇单位：江汉石油工程有限公司页岩气开采技术服务公司