泌陽凹陷小斷塊薄層水平井地質(zhì)導(dǎo)向探討

王立黨

（中國石化河南石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司，河南南陽473132）

為提高資源動用程度，充分挖掘資源潛力，針對難動用儲量主要為薄層、低滲透油層、小斷塊窄含油帶、低含油高度油層等地質(zhì)實際，2008年下半年河南油田開始規(guī)模化地應(yīng)用水平井開發(fā)小斷塊薄油層。本文依據(jù)近幾年水平井錄井一些成果，對小斷塊薄油層水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)進行了探討。

1 鉆前階段

雖然地質(zhì)導(dǎo)向是依據(jù)實鉆結(jié)果調(diào)整井眼軌跡，實際上大部分地質(zhì)導(dǎo)向的研究工作是集中在利用相關(guān)曲線分析上。除做好一般井鉆前錄井準(zhǔn)備工作外，水平井還應(yīng)做好以下幾方面工作。

1.1 收集消化資料

1.1.1 重新處理鄰井井斜資料

要做好水平井地質(zhì)導(dǎo)向，首先心須對鄰井油氣水關(guān)系、巖性組合、地層變化規(guī)律進行細致分析，而所有這些都必須建立鄰井資料真實可靠的基礎(chǔ)上。由于不同時期井斜處理要求不一致，因此首先應(yīng)對鄰井井斜資料重新處理。

1.1.2 分析對比掌握地層變化規(guī)律

通過縱向?qū)Ρ确治觯莆詹煌瑢佣蔚膸r性特征、巖性組合特征、巖屑油氣顯示特征、氣測曲線形態(tài)、相對幅度及氣測組分變化關(guān)系、電性特征。掌握目的層的巖性、氣測、地化等異常顯示特征，特別是氣測錄井資料進入目的層的變化特征。通過橫向?qū)Ρ龋莆詹煌瑢佣蔚貙拥暮穸?、巖性、物性、油氣顯示、電性、構(gòu)造的空間變化關(guān)系。

1.2 確定對比控制層

泌陽凹陷鉆水平井地區(qū)一般為小砂體、小斷塊、物性較差、地層相變嚴重地區(qū)，同時本區(qū)缺乏“標(biāo)準(zhǔn)層”。為了保證對比的準(zhǔn)確，便于提前確定“A”靶位置，必須選擇對比控制層?？刂茖舆x擇原則是有一定分布范圍，厚度、巖性穩(wěn)定，錄井特征明顯、容易判斷?？刂茖优c目的層距離應(yīng)穩(wěn)定或有規(guī)律變化；該層距目的層應(yīng)較近，但不能太近，以便能夠及時提前調(diào)整井眼軌跡。如井樓一二區(qū)東南部的核三段Ⅲ5、6小層，該層與目的層巖性有明顯區(qū)別，為粉砂巖、細砂巖，而目的層Ⅲ8－9為礫狀砂巖、砂礫巖。

1.3 綜合分析設(shè)計靶心合理性

1.3.1 分析設(shè)計靶心垂深是否在目的層中

不同時期資料要求不一致，一些資料存在著“真實”的錯誤，如部分斜直井原來的井斜資料沒有地面處的井斜數(shù)據(jù)和不同測斜方式及不同時期井斜計算的差異，這些錯誤與差異完全可能導(dǎo)致設(shè)計的靶心垂深在目的層外，為了盡量減少井眼軌跡調(diào)整，在接到相關(guān)設(shè)計后應(yīng)利用重新收集、重新處理的資料對設(shè)計進行分析。為了保證資料的準(zhǔn)確，所有資料井深應(yīng)折算為設(shè)計井補心海撥為基礎(chǔ)。

1.3.2 分析選擇靶心位置是否最有利

由于多種因素的影響，不同人員對不同資料的使用與理解不同，而錄井資料的特殊性，使錄井人員具有獨特的優(yōu)勢，因此在鉆前分析時，不僅應(yīng)分析設(shè)計靶心是否在目的層中，還應(yīng)綜合利用測井、錄井資料分析設(shè)計靶心是否為最有利。

2 鉆井過程中的地質(zhì)導(dǎo)向

2.1 建立準(zhǔn)確的地質(zhì)剖面

要進行地質(zhì)導(dǎo)向，必須進行地層對比分析，而要進行地層對比分析，必須有準(zhǔn)確的地質(zhì)剖面［1］。解決這種問題方法主要有2種。

2.1.1 多種方法測量遲到時間

巖屑剖面要準(zhǔn)確，基礎(chǔ)是遲到時間的準(zhǔn)確性，由于水平井特殊的鉆井工藝及巖屑重力分異作用的影響，巖屑總要滯后，因此氣測的遲到時間不能一致，在采用“乙炔法”測量氣測遲到時間，采用“重物法”測定巖屑遲到時間的同時，應(yīng)采用“標(biāo)準(zhǔn)層法”及下鉆后第一巖屑返出法確定遲到時間。

2.1.2 利用色譜資料進行剖面歸位

相對來說，氣測色譜資料受到井身的影響相對小得多。雖然在水平井中經(jīng)?；烊脬@井液添加劑及原油，使其色譜資料受到嚴重影響，但精細的工作及與OFA錄井資料結(jié)合，在一定程度上是可判斷真假異常的。

2.2 精細地層對比

2.2.1 將視深剖面處理為垂深剖面

在恢復(fù)地下地質(zhì)剖面的基礎(chǔ)上，運用井斜軟件將每個測點的斜深轉(zhuǎn)換為垂深，以小層為單位，把斜厚度換算成真厚度，做出垂深剖面（非目的層刪薄層留厚層以便于對比）與鄰井進行巖性對比（鄰井剖面也是應(yīng)同時處理）。

2.2.2 準(zhǔn)確進行地層對比分析

在對比時首先采用分布穩(wěn)定區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)層進行大段宏觀控制，其次采用標(biāo)志層（巖性及巖性組合、特殊巖性）、結(jié)合沉積旋回、沉積韻律進行厚層大段對比，而不要被個別不符合層、薄層所干擾；在完成大段對比后，確定總體關(guān)系及變化趨勢后再進行逐層對比。

2.2.3 繪制軌跡跟蹤圖

在鉆前繪制的井眼軌跡圖上繪制實鉆井眼軌跡，繪制實鉆標(biāo)準(zhǔn)層、標(biāo)志層（圖1）。實鉆軌跡、剖面要與預(yù)測軌跡、剖面有明顯區(qū)別的標(biāo)識。

圖1 XP1井井眼軌跡跟蹤圖

2.2.4 繪制投影圖

每次隨鉆井斜資料獲得后都應(yīng)利用井斜處理軟件處理，利用所得的方位、位移資料或直接利用其東西分量、南北分量在構(gòu)造圖、小層平面圖或井位圖上繪制投影圖，以掌握鉆遇到各小層時鉆頭在平面上位置，以便結(jié)合鄰井資料判斷對比結(jié)果在空間上是否合理，進入判斷對比分析結(jié)果準(zhǔn)確與否。

2.3 水平段的地質(zhì)導(dǎo)向［2－3］

確定了“A”、“B”靶位置后仍應(yīng)細致分析，直接進入著陸點后要依據(jù)巖性、地化、氣測資料的不同特征判斷是否進入目的層。

2.3.1 水平段導(dǎo)向原則

（1）追求鉆遇油層段長最大。泌陽凹陷目前所鉆水平井絕大部分為零碎、邊緣區(qū)塊，地層控制程度差，地層相變嚴重，單層厚度較薄。因此在進行水平段地質(zhì)導(dǎo)向不能簡單以追求“B”靶為目標(biāo)，而應(yīng)以鉆遇油層厚度最大為目標(biāo)，對預(yù)測到的夾層應(yīng)提前增斜或降斜穿過［4］。

（2）考慮工程實施可能性?，F(xiàn)場地質(zhì)在調(diào)整軌跡時應(yīng)與工程施工人員協(xié)商，在確定工程能夠?qū)崿F(xiàn)的條件下，以最少的水平位移完成軌跡。

2.3.2 軌跡調(diào)整

要及時判斷井眼軌跡是否在水平目的層段中。通常認為，氣測值降低、鉆時升高、含油巖屑含量降低、泥質(zhì)含量升高是進入泥巖地層的標(biāo)志，反之是進入儲層的標(biāo)志。在水平段的錄井過程中若出現(xiàn)泥巖，其來源不外乎四種情況：一是來自上部泥巖蓋層，二是來自下部泥巖隔層，三是來自泥巖夾層，四是來自上部地層的掉塊；上蓋層下隔層的泥巖質(zhì)純、致密、性硬、吸水性強，而夾層泥巖質(zhì)不純、性軟、吸水性中等、含砂質(zhì)，另外顏色也有差異。

具體判斷方法可以分為以下六種情況：①從上泥巖進入油層。鉆時下降；巖屑百分含量：泥巖巖屑減少，砂巖巖屑增加，含油巖屑比例增加；氣測值表現(xiàn)為總烴、組分由低值快速上升（尤其是C1、C2）；隨鉆測量井斜增加，扣除產(chǎn)狀變化后垂深增加。②從油氣層進入下泥巖。鉆時上升；巖屑百分含量：泥巖巖屑增加，砂巖巖屑減少，含油巖屑比例減少；氣測值表現(xiàn)為總烴、組分由高值緩慢下降（尤其是C1、C2）；隨鉆測量井斜、扣除產(chǎn)狀變化后垂深增加。③從下泥巖進入油氣層：鉆時下降；巖屑百分含量：泥巖巖屑減少，砂巖巖屑增加，含油巖屑比例增加；氣測值表現(xiàn)為總烴、組分由低值快速上升（尤其是C1、C2）；隨鉆測量井斜增加，扣除產(chǎn)狀變化后垂深減少。④從油氣層進入上泥巖。鉆時上升；巖屑百分含量：泥巖巖屑增加，砂巖巖屑減少，含油巖屑比例減少；氣測值表現(xiàn)為總烴、組分由高值緩慢下降（尤其是C1、C2）；扣除產(chǎn)狀變化后隨鉆測量垂深減少。⑤在泥巖中鉆進。鉆時持續(xù)相對高值，巖性為單一泥巖，含油巖屑含量少，氣測總烴曲線逐漸降低，組分明顯下降（尤其是C1、C2）。⑥在油層中鉆進。鉆時持續(xù)相對低值，巖性為單一砂巖，含油巖屑含量高且較穩(wěn)定，氣測總烴曲線升為高值平臺曲線，組分明顯增為最大（尤其是C1、C2）；如油層存在物性差異，氣測全烴曲線表現(xiàn)為鋸齒形，組分時高時低。

依據(jù)上述特征，綜合氣測、地化、定量熒光、電導(dǎo)、密度等資料及時確定鉆頭位置，調(diào)整井眼軌跡，確保鉆頭沿產(chǎn)層方向行進。

3 結(jié)論與建議

（1）做好鉆前準(zhǔn)備，水平井地質(zhì)導(dǎo)向就完成了一半。為此現(xiàn)場地質(zhì)人員應(yīng)提前介入，對設(shè)計人員所使用的資料進行分析，掌握地層變化特點，掌握各控制層及目的層的特征。

（2）準(zhǔn)確的巖屑剖面的建立是做好地層跟蹤分析的基礎(chǔ)，確定一個合理的氣體遲到時間、巖屑遲到時間以及在現(xiàn)場中準(zhǔn)確識別真假巖屑至關(guān)重要。在一定程度上說，這些將決定導(dǎo)向的成功與失敗。

（3）水平段鉆進過程中仍可能穿越頂?shù)装寮般@遇泥巖夾層，因此水平段鉆進過程中的軌跡調(diào)整仍是必須的。但軌跡調(diào)整在考慮地質(zhì)需要的同時，必須充分考慮工程實施的可能性、權(quán)衡利弊，否則導(dǎo)向難以實施。

［1］ 方錫賢，熊玉芹.應(yīng)用錄井技術(shù)建立地層巖性剖面方法探討［J］.錄井技術(shù)，2004，15（4）：10－13.

［2］ 方錫賢，吳福鄒，李文德，等.非常規(guī)油氣水平井地質(zhì)民導(dǎo)向方向探討［J］.石油地質(zhì)與工程，2012，26（5）：89－91，99.

［3］ 唐欽錫.蘇53區(qū)塊復(fù)雜地質(zhì)條件下水平井入靶技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.石油地質(zhì)與工程，2013，27（2）：79－81.

［4］ 王蘭江，謝輝，張社民，等.水平井錄井技術(shù)［J］.河南石油，2001，15（增）：5－7.