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    大傾角地層真厚度求取及在水平井中的應用

    2020-09-05 09:16:58張路林
    科學導報·學術 2020年80期
    關鍵詞:鉆遇定向井水平井

    張路林

    【摘 要】該文通過地層視厚度與真厚度在三維空間模型中的關系,求取了定向井、水平井鉆遇地層真厚的計算公式。結合沿井軌跡地層傾角精細計算技術,應用于水平井優(yōu)化設計、實施與水平井地層對比等,計算實鉆靶點深度及位置,來跟蹤和及時控制井軌跡,保證靶前精準入層,順利入靶,達到油藏設計要求.

    【關鍵詞】大傾角地層;水平井地層對比;地層真厚度校正;中靶

    一、研究背景

    目前油田開發(fā)特別是老油區(qū),受復雜地面及管理成本影響,大多采用井工廠或者同臺叢式井的形式,如此可以便于管理,更能降低管理成本,因而定向井、水平井已經成為新井的主導井型。然而定向井、水平井,特別是在大傾角地層中地層真厚度對水平井的設計、實施、現(xiàn)場跟蹤調整以及對水平井鉆遇情況的地質認識存在較大影響。為此本文對地層真厚度計算公式進行了推導求取,對在定向井、水平井油藏開發(fā)及地質研究中的應用進行了總結。

    二、內容及成果

    (一)地層真厚度計算

    為了弄清井斜軌跡與地層視厚度、地層真厚度的關系,利用其空間幾何關系(圖2-12),對地層真厚度的求取進行了推演,并演算出了地層真厚度的計算公式。

    圖2-12中面ABD與面EFG為假設地層頂底面,面BCD為水平面,αn為地層傾角,αˊn地層視傾角,面ABC垂直于地層走向BD,BC為地層傾向,面ACD不垂直與地層走向,CD為其與水平面的投影,則βn為CD與地層傾向的夾角,γn為CD與地層走向的夾角(γn+βn=90°),h為某段地層視厚度,為hn為某段地層真厚度,Ln為鉆穿某段地層的鉆井軌跡長度,θn為某段鉆井軌跡的井斜角。

    (二)地層真厚度計算在水平井中的應用

    1、水平井鉆井跟蹤優(yōu)化

    水平井設計靶點深度的準確程度取決于目的層構造、儲層的描述精度,而構造精度誤差的主要原因有井斜誤差、地震測量精度誤差、地震時深關系誤差等?,F(xiàn)場跟蹤在入靶前通過井斜誤差綜合校正技術、地層真厚度校正技術和沿井軌跡地層傾角精細計算技術,計算實鉆靶點深度及位置,來跟蹤和及時控制井軌跡,保證靶前精準入層,順利入靶,達到油藏設計要求。

    2、水平井的地層對比

    水平井在井斜角大于90度時,水平井軌跡向上重疊,測井曲線在大于90度以后的垂直曲線無法成圖,因此水平井的地層對比較為困難。為了解決此問題,我們引入地層傾角參與計算,把有一定傾角的地層校正為地層為水平,即傾角為0,這時只需將地質三維空間體整體旋轉一個地層傾角的角度即可實現(xiàn),這樣不僅解決了水平井測井曲線的對比問題,也能計算出該點距油層頂部深度(如下圖2-15)。

    如下圖2-16所示,樁129-平10井設計A靶3347m,B靶3322m,沿設計軌跡地層傾角3°左右。在進入油層,且井斜角大于90°后,隨鉆曲線只能顯示下圖1所示,無法與鄰井進行地層對比,也無法正確判斷水平段鉆遇的地層位于整個油藏縱向的哪個部位。為此我們將三維地質模型整體旋轉3°,使得地層面水平,即實際測得的井斜角減去地層傾角(3°)后計算出的隨鉆測井曲線如下圖2。處理后的曲線不僅可以和鄰井樁斜161井對比,且可以直觀的看出樁129-平10井水平段鉆遇了整個油藏的3個韻律層。

    三、結論與問題

    (1)在大傾角地層水平井設計與跟蹤時,地層傾角對水平井靶點設計、跟蹤、調整以及鉆遇地層的認識影響較大。

    (2)完成了大傾角地層真厚度在不同情況下的推演,并推導出了地層真厚度的計算公式,進而推導了水平井現(xiàn)場跟蹤時,在鉆井軌跡過斷層時靶點垂深的計算公式,可做結合地層對比做水平井現(xiàn)場跟蹤調整靶點垂深的依據。

    (3)通過將地層旋轉至水平,解決水平井在水平段井斜超過90度以后,測井曲線無法顯示的問題,同時使得井斜大于90度以后,水平井對比成為可能,有效把控了軌跡,明確了鉆遇的儲層位置,有效消除了鄰井井斜誤差對水平井軌跡的影響。

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