蘇里格氣田水平井地質(zhì)導(dǎo)向的意義及技術(shù)研究

歐陽誠 杜 洋 彭 宇 張小全 彭 湃

(中國石油川慶鉆探公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院)

蘇里格氣田水平井地質(zhì)導(dǎo)向的意義及技術(shù)研究

歐陽誠 杜 洋 彭 宇 張小全 彭 湃

(中國石油川慶鉆探公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院)

蘇里格氣田為低孔低滲低豐度大型氣田，為提高單井產(chǎn)量達(dá)到產(chǎn)能規(guī)劃目標(biāo)，采用水平井技術(shù)對(duì)蘇里格氣田進(jìn)行整體開發(fā)勢(shì)在必行，而砂體鉆遇率是水平井單井產(chǎn)量高低的關(guān)鍵因素。根據(jù)前期綜合地質(zhì)研究成果，運(yùn)用水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，結(jié)合隨鉆測(cè)井曲線預(yù)測(cè)砂體走勢(shì)并及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)軌跡，大幅提高了砂體鉆遇率，使水平井產(chǎn)量達(dá)到了直井的3倍～5倍，取得了良好的效果。圖4參8

蘇里格氣田 水平井 砂體鉆遇率 地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)

1 概況

蘇里格氣田位于伊陜斜坡西北側(cè)的蘇里格廟地區(qū)(圖1)，區(qū)域構(gòu)造屬于鄂爾多斯盆地陜北斜坡北部中帶，行政區(qū)屬內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市的烏審旗和鄂托克旗所轄，勘探范圍西起內(nèi)蒙古鄂托克前旗、北抵鄂托克后旗的敖包加汗［1］，勘探面積約2×104km2。

圖1 蘇里格氣田地理位置圖

蘇里格氣田主要含氣層位為二疊系中統(tǒng)、下統(tǒng)石盒子組(P2h)和山西組(P1s1+2)，地層巖性主要為一套河流－三角洲相沉積的砂泥巖［2］，儲(chǔ)層巖性主要為細(xì)砂巖、中砂巖、含礫粗砂巖、細(xì)礫巖。氣藏埋深為3150m～3460m。

經(jīng)過多年的勘探開發(fā)研究，對(duì)蘇里格氣田的主要認(rèn)識(shí)為:“低孔、低滲、低豐度、單井低產(chǎn)氣田”;儲(chǔ)層總體表現(xiàn)有“薄、多、散、雜、連續(xù)性差”等特點(diǎn)［3］。

2 蘇里格氣田水平井開發(fā)的必要性及地質(zhì)導(dǎo)向的意義

目前規(guī)劃蘇里格氣田實(shí)現(xiàn)200×108m3的產(chǎn)能規(guī)模且穩(wěn)產(chǎn)10年以上，由于直井單井產(chǎn)量低，平均單井日產(chǎn)氣約1萬方，要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需在2.0×104km2的范圍內(nèi)鉆約3萬口直井，那鄂爾多斯盆地將會(huì)是千瘡百孔，美麗的草原將不復(fù)存在。因此，開發(fā)蘇里格氣田必須轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，做到稀井多產(chǎn)、少井高產(chǎn)。大力推進(jìn)叢式井、水平井開發(fā)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能目標(biāo)的唯一出路［4，5］。

蘇里格氣田實(shí)施水平井開發(fā)試驗(yàn)經(jīng)歷了三個(gè)階段:①探索階段(2001年～2002年)。常規(guī)地震無法識(shí)別含氣砂體、地質(zhì)布井技術(shù)不完善、儲(chǔ)層改造技術(shù)處于探索階段，完鉆的蘇平1、蘇平2井儲(chǔ)層鉆遇率低(23%);②試驗(yàn)突破階段(2007年～2008年):完鉆蘇10－30－38H和蘇平14－13－36H，砂巖鉆遇率提高到40%，產(chǎn)量有所提高，水平井試驗(yàn)取得初步成果;③規(guī)模試驗(yàn)階段(2009年)。完鉆水平井10口，砂巖鉆遇率提高到60%左右，水平井產(chǎn)量大幅提高，水平井試驗(yàn)取得重大進(jìn)展。

但其砂體鉆遇率及單井產(chǎn)量仍難以達(dá)到水平井規(guī)模實(shí)施的要求［6］，主要難點(diǎn)表現(xiàn)在:①縱向上優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)層不突出，優(yōu)選目的層段難度大;②有效儲(chǔ)層平面分布連續(xù)性差，水平井軌跡難設(shè)計(jì);③縱向上未鉆遇小層的儲(chǔ)量動(dòng)用程度差;④微幅構(gòu)造難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。因此加強(qiáng)綜合地質(zhì)研究，精細(xì)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層，做精做細(xì)水平井井位論證，水平井實(shí)施過程中加強(qiáng)地質(zhì)跟蹤研究，結(jié)合LWD、MWD、綜合錄井等開展水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)研究意義重大。

3 蘇里格氣田水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)研究

水平井要獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，提高儲(chǔ)層鉆遇率是關(guān)鍵。因此必須做到三點(diǎn):①綜合地質(zhì)研究成果、精細(xì)部署水平井井位;②小層對(duì)比跟蹤，確保準(zhǔn)確入靶;③水平段穿行過程中實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)前行軌跡，為水平井軌跡定向提供依據(jù)。

3.1 綜合地質(zhì)研究、精細(xì)優(yōu)選水平井井位

基本步驟為:①根據(jù)井間小層的劃分與對(duì)比(圖2)，對(duì)儲(chǔ)層有效厚度、物性參數(shù)變化情況追蹤研究;②根據(jù)三維地震屬性反演及定性描述，與地質(zhì)認(rèn)識(shí)相結(jié)合，選出有利布井區(qū)域;③借用地質(zhì)建模對(duì)砂體發(fā)育情況進(jìn)行模擬，提供更加直觀合理的地質(zhì)依據(jù);④分析各小層動(dòng)用程度及潛力情況，找出有利富集區(qū)，確定小層砂體在剖面上的展布情況以及含氣性，精細(xì)描述各個(gè)小層在平面上的分布變化趨勢(shì)、連通狀況、發(fā)育程度，精細(xì)刻畫砂體和儲(chǔ)層空間展布;⑤結(jié)合鄰近的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)對(duì)井位進(jìn)行優(yōu)選和確定［7］。

3.2 隨鉆跟蹤對(duì)比小層，確保準(zhǔn)確入靶

隨鉆跟蹤對(duì)比小層，是確保水平井準(zhǔn)確入靶的關(guān)鍵?，F(xiàn)場(chǎng)隨鉆分析LWD曲線，準(zhǔn)確識(shí)別鉆出巖屑并與鄰井進(jìn)行小層對(duì)比，精確標(biāo)定所鉆地層位置，同時(shí)根據(jù)綜合錄井儀氣測(cè)值，判斷是否鉆入含氣砂體。最終明確入靶點(diǎn)，確保準(zhǔn)確入靶。

圖3為蘇里格地區(qū)某水平井入靶示意圖，該井的目的層為奧陶系馬家溝組，現(xiàn)場(chǎng)錄井結(jié)合隨鉆測(cè)井曲線準(zhǔn)確判斷，確認(rèn)A1為入靶點(diǎn)鉆入了儲(chǔ)層段。

圖2 井位部署流程圖

圖3 某水平井入靶示意圖

3.3 實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)鉆頭前的巖性，為水平井定向提供依據(jù)

現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)師根據(jù)實(shí)際巖性、隨鉆測(cè)井曲線和其它工程物理參數(shù)，與地質(zhì)設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比分析(圖4)，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)砂體走勢(shì)及鉆頭前的巖性，為水平井軌跡定向提供依據(jù)，以及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)軌跡，確保鉆頭在砂體中鉆進(jìn)，獲得最大的儲(chǔ)層鉆遇率［8］。

圖4 某水平井地質(zhì)導(dǎo)向綜合對(duì)比圖

4 實(shí)施效果

2009年11月完鉆桃7區(qū)塊第一口xx水平井，產(chǎn)層為盒7段，水平段長(zhǎng)850m，通過運(yùn)用水平井定向?qū)蚣夹g(shù)，鉆遇有效儲(chǔ)層厚519.4m，儲(chǔ)層鉆遇率61.1%，極大地提高了蘇里格氣田水平井儲(chǔ)層鉆遇率水平，試氣獲無阻流量160.15×104m3/d，配產(chǎn)15×104m3/d，為同區(qū)塊直井產(chǎn)量的三倍以上，極大地提高了單井的產(chǎn)量，取得了良好的效果。

2010年5月21日完成xx水平井，以砂體鉆遇率100%，儲(chǔ)層鉆遇率96.3%等刷新了蘇里格氣田水平井新指標(biāo)，取得了重大突破。

5 結(jié)論

(1)砂體鉆遇率是限制水平井產(chǎn)量的重要因素，為達(dá)到預(yù)期生產(chǎn)目標(biāo)，進(jìn)行水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)研究以提高砂體鉆遇率意義重大。

(2)隨鉆跟蹤對(duì)比小層，是水平井準(zhǔn)確入靶的關(guān)鍵。

(3)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)鉆頭前的巖性，為水平井定向提供依據(jù)是提高儲(chǔ)層鉆遇率的關(guān)鍵。

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3 李海燕，彭仕宓.蘇里格氣田低滲透儲(chǔ)層成巖儲(chǔ)集相特征［J］，石油學(xué)報(bào)，2007，28(3):100－104.

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6 姜洪福、隋軍，龐彥明，等，特底豐度油藏水平井開發(fā)技術(shù)研究及應(yīng)用［J］.石油勘探與開發(fā)，2006，33(3):364－368.

7 司麗.曲流河點(diǎn)壩砂體地質(zhì)建模及在水平井軌跡設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.巖性油氣藏，2008，20(3):104－108.

8 何順利，蘭朝利，門成全.蘇里格氣田儲(chǔ)層的新型辮狀河沉積模式［J］.石油學(xué)報(bào)，2005，26(6):25－29.

GEO－STEERING TECHNOLOGY OF HORIZONTALWELL，SULIGE GASFIELD

OUYANG Cheng，DU Yang，PENG Yu，ZHANG Xiaoquan and PENG Pai(CCDC Geological Exploration＆ Development Research Institute)．

Sulige gasfield is a large－scale one with low porosity，low permeability and low abundance．To increase the single－ well production and then reach the target productivity，horizontal－ well technology must be adopted for overall development．Drilling ratio of sandbody is the key factor of single－well production．According to some achievements obtained from comprehensive geological research，using geo－steering technology of horizontal well，predicting sandbody trend by well－logging curve while drilling and adjusting well trajectory，this study increases greatly drilling ratio of sandbody．The yield of horizontal well reaches 3 to 5 times of vertical one＇s．

Sulige gasfield，horizontal well，drilling ratio of sandbody，geo－steering technology

歐陽誠，男，1982年出生，湖北荊州人;2005年7月畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)，獲碩士學(xué)位;現(xiàn)任中國石油川慶鉆探公司地研院難動(dòng)用油氣研究所所長(zhǎng)，主要從事石油、天然氣地質(zhì)研究。地址:(610051)成都建設(shè)北路一段83號(hào)地研院。電話:13908072153。E－mail:ouyang4056@sina.com

NATURALGAS EXPLORATION＆DEVELOPMENT．v．34，no．3 ，pp．69－71，7/25/2011

(修改回稿日期 2010－07－15 編輯 景岷雪)