遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在錄井實(shí)踐中的應(yīng)用

于翔濤

張文娟 (勝利油田富邦實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司，山東 東營(yíng) 257000)

潘躍勇 (中石油西部鉆探工程有限公司測(cè)井公司，新疆 克拉瑪依 834000)

蓋珊珊 (中石化勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司，山東 東營(yíng) 257000)

遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在錄井實(shí)踐中的應(yīng)用

張文娟 (勝利油田富邦實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司，山東 東營(yíng) 257000)

潘躍勇 (中石油西部鉆探工程有限公司測(cè)井公司，新疆 克拉瑪依 834000)

蓋珊珊 (中石化勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司，山東 東營(yíng) 257000)

遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)和傳統(tǒng)地質(zhì)錄井技術(shù)的結(jié)合，也是現(xiàn)代錄井技術(shù)的發(fā)展方向之一。結(jié)合延長(zhǎng)油田上1083-平3井在實(shí)鉆過(guò)程中的應(yīng)用情況，討論了該技術(shù)在鉆井施工過(guò)程中的影響。實(shí)踐證明，該技術(shù)在優(yōu)化井身軌跡、提高水平井油層鉆遇率方面有較大作用，為后期的油層開(kāi)發(fā)提供了更加豐富、準(zhǔn)確的參數(shù)資料。

遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向；錄井技術(shù)；水平井；油層鉆遇率

隨著現(xiàn)代無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展，信息的采集、發(fā)布、傳輸和接收受地理位置和空間距離的限制越來(lái)越小，讓井場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)采集和實(shí)時(shí)發(fā)布成為可能。同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和程序算法的改善也使數(shù)據(jù)的匯總處理能力不斷增強(qiáng)，使得綜合大量數(shù)據(jù)進(jìn)行地質(zhì)建模的速度加快，工作量降低[1,2]。因此，依托現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)鉆井施工進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和指導(dǎo)的遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)成為了現(xiàn)代錄井技術(shù)的發(fā)展方向之一[3～5]。

延長(zhǎng)油田上37區(qū)塊在開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用了遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，在水平井的鉆井施工過(guò)程中對(duì)提升油層鉆遇率起到了積極作用，為后期油層開(kāi)發(fā)提供了必要的資料。

1 區(qū)塊概況與技術(shù)難點(diǎn)

研究區(qū)進(jìn)行水平井鉆進(jìn)的主要技術(shù)難點(diǎn)在于，雖然砂層單層厚度大，地層分布穩(wěn)定，但層內(nèi)非均質(zhì)性強(qiáng)，有大量泥質(zhì)及灰質(zhì)條帶發(fā)育。水平段鉆進(jìn)放大了夾層及條帶的鉆遇井段，對(duì)正確判斷和認(rèn)識(shí)地層形成了障礙。而地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的地層建?？梢跃C合周邊鄰井資料，相對(duì)直觀地反映和還原地下地層情況，有效減輕夾層和條帶對(duì)地層認(rèn)識(shí)的干擾。

2 技術(shù)應(yīng)用

2.1 鉆前準(zhǔn)備

區(qū)域地質(zhì)資料的收集和整理在地質(zhì)導(dǎo)向的工作中具有重要的意義。遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的應(yīng)用效果主要受到2個(gè)方面因素的影響，即區(qū)塊地質(zhì)資料的豐富程度和實(shí)時(shí)錄井資料的準(zhǔn)確性。鉆前利用研究區(qū)已有的地質(zhì)資料和地質(zhì)認(rèn)識(shí)，對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行地質(zhì)建模，地質(zhì)模型的準(zhǔn)確性直接影響下一步的導(dǎo)向施工作業(yè)[5，6]。

研究區(qū)上37井區(qū)的開(kāi)發(fā)程度較高，地質(zhì)資料較為豐富，待鉆的水平井上1083-平3井周邊有充足的鄰井資料可以作為參考和對(duì)比(見(jiàn)圖1)，為水平井的鉆井施工和地質(zhì)導(dǎo)向提供了有利條件。

圖1 上37井區(qū)井位分布圖

圖2 上1083-平3井目的層沿水平段示意圖

圖3 上1083-平3井鄰井小層對(duì)比

在完成鄰井的地層對(duì)比后，采用普通克里金插值算法，生成了上37區(qū)塊的地質(zhì)模型(見(jiàn)圖4)。依據(jù)圖1顯示，A靶點(diǎn)處砂頂海拔-85m，較設(shè)計(jì)海拔-84m深1m，B靶點(diǎn)處砂頂海拔-92.5m，較設(shè)計(jì)海拔-92m深0.5m，在構(gòu)造形態(tài)上與設(shè)計(jì)基本一致。依據(jù)模型屬性反演顯示的地質(zhì)體細(xì)節(jié)情況，對(duì)設(shè)計(jì)井身軌跡進(jìn)行了優(yōu)化。

圖4 上37區(qū)塊地質(zhì)模型

2.2 隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向

除了井區(qū)資料的詳實(shí)程度，影響遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)應(yīng)用效果的另一個(gè)因素就是鉆井?dāng)?shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性[7]。在上1083-平3井的施工過(guò)程中，采用了國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的ZH-2綜合錄井儀和隨鉆地層檢測(cè)導(dǎo)向儀器，并對(duì)所采集到的各種地面、井下資料進(jìn)行了實(shí)時(shí)傳輸。但是遠(yuǎn)程傳輸需要面對(duì)2個(gè)問(wèn)題：①上1083-平3井的井場(chǎng)位于陜西，地形地貌復(fù)雜，因此只能采用衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸，其帶寬比常用的蜂巢式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)窄，且穩(wěn)定性受天氣情況和太陽(yáng)活動(dòng)影響，數(shù)據(jù)連接經(jīng)常中斷；②隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)有效處理，且傳輸過(guò)程中受井下環(huán)境干擾，信噪比較低，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯的噪點(diǎn)。解決上述問(wèn)題的方法是對(duì)無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行定期人工錄入，并手動(dòng)去除明顯噪點(diǎn)，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性；此外，在起鉆后及時(shí)從現(xiàn)場(chǎng)獲取隨鉆測(cè)井內(nèi)存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)，以此來(lái)對(duì)之前的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。

2.2.1水平段前模型調(diào)整

在鉆井施工過(guò)程中，結(jié)合上部對(duì)比標(biāo)志層的實(shí)際鉆遇情況，對(duì)建立的地質(zhì)模型進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以確保地質(zhì)認(rèn)識(shí)與實(shí)鉆情況相符。

通過(guò)上1083-平3井模型設(shè)計(jì)與實(shí)鉆各對(duì)比層組的著陸垂深進(jìn)行分層對(duì)比(見(jiàn)表1)，并在著陸1號(hào)對(duì)比層組后依據(jù)實(shí)鉆情況進(jìn)行模型調(diào)整；隨后的實(shí)鉆情況證明，調(diào)整后的地質(zhì)模型更為準(zhǔn)確，能較好地支持和指導(dǎo)鉆進(jìn)工作。

表1 上1083-平3井模型設(shè)計(jì)與實(shí)鉆各對(duì)比層組著陸垂深對(duì)比表

當(dāng)鉆進(jìn)至井深1894.00m(垂深1595.62m)后，在井深1894.00～1926.00m(垂深1594.64～1597.95m)井段發(fā)現(xiàn)油氣顯示(見(jiàn)表2)。巖屑油味淡，含油巖屑占巖屑體積分?jǐn)?shù)的6%，占同類(lèi)巖屑的10%，熒光濕照干照呈黃白色繁星狀，滴照呈黃白色塊狀，氯仿浸泡液自然光下呈無(wú)色，熒光下呈淡黃色，系列對(duì)比8級(jí)，槽面無(wú)顯示，現(xiàn)場(chǎng)定級(jí)為油跡，現(xiàn)場(chǎng)巖屑描述為灰色油斑細(xì)砂巖。

表2 目的層著陸錄井參數(shù)數(shù)據(jù)表

2.2.2水平段軌跡監(jiān)控

在著陸目的層后即開(kāi)始進(jìn)行井身挑平，井斜角調(diào)制設(shè)計(jì)值時(shí)，垂深下降至1598.9m，依據(jù)模型決定以89.5°井斜穩(wěn)斜鉆進(jìn)。但是在進(jìn)行復(fù)合鉆時(shí)，井斜增斜速度過(guò)快，無(wú)法控制井身軌跡，在更換鉆具后決定下探，于井深2079～2111m，垂深1602.75～1603.29m和井深2129～2140m，垂深1604.13～1604.75m鉆遇了2段泥巖，與模型預(yù)測(cè)基本一致。鉆進(jìn)至井深2200m，垂深1607.59m時(shí)，根據(jù)模型提示，現(xiàn)場(chǎng)井身軌跡已經(jīng)過(guò)低，存在觸底底出風(fēng)險(xiǎn)(見(jiàn)圖5)，決定在井深2285.5m，垂深1609.30m時(shí)將井斜控制在90°左右鉆進(jìn)。鉆進(jìn)至井深2480.00m，垂深1610.47m時(shí)，氣測(cè)全烴體積分?jǐn)?shù)從1.16%升至6.61%，并保持上升趨勢(shì)，在井深2667.00m，垂深1611.57m升至極值76.43%，至井深3040.00m，垂深1615.31m完鉆，氣測(cè)均保持較好的顯示情況。

圖5 上1083-平3井底出風(fēng)險(xiǎn)示意圖

2.3 效果分析

經(jīng)過(guò)鉆井施工驗(yàn)證，鉆前地質(zhì)模型與實(shí)鉆垂深誤差約0.4m，經(jīng)過(guò)調(diào)整后與實(shí)鉆結(jié)果更為符合，能夠起到地質(zhì)導(dǎo)向作用。自A靶點(diǎn)斜深2014.00m鉆至B靶點(diǎn)斜深3005.00m，水平段長(zhǎng)1026.00m，鉆遇顯示層段長(zhǎng)983.00m，水平段油層鉆遇率95.8%；目的層長(zhǎng)63-2砂體1894.00～3040.00m井段見(jiàn)油斑級(jí)顯示681.00m/3層，油跡級(jí)顯示388.00m/3層，解釋油層161.0m/1層，差油層552.1m/6層，干層356.0m/1層。

3 結(jié)論

1)遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)能較好地綜合現(xiàn)有的地質(zhì)資料，對(duì)目的區(qū)塊建立較為直觀的地質(zhì)模型。

2)遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向的有效性主要受兩方面影響，即區(qū)塊地質(zhì)資料的詳盡程度和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集的情況。

3)根據(jù)實(shí)鉆數(shù)據(jù)及時(shí)修正地質(zhì)模型，始終保持模型與鉆井同步，可以有效指導(dǎo)水平井鉆進(jìn)。

4)遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在回避油層內(nèi)部夾層，提升油層鉆遇率上有積極作用。

[1]王振華，謝紅武，馬繼兵，等. ACE-500GS隨錄一體化地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].錄井工程，2014，25(4)：54～58.

[2]馮杏芬，郭建輝，王新玲，等. 即時(shí)通訊技術(shù)在錄井企業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 錄井工程，2008，19(4)：65～67.

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2016-11-22

于翔濤(1988-)，男，工程碩士，工程師，現(xiàn)主要從事隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向工作，coraline111@sina.com。

[引著格式]于翔濤,張文娟,潘躍勇，等.遠(yuǎn)程地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在錄井實(shí)踐中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2017,14(23):50～54.

P631.84

A

1673-1409(2017)23-0050-05

[編輯] 龔丹