金力鉆

【摘要】隨著20世紀(jì)后期水平井鉆井被大規(guī)模應(yīng)用到石油開采中，水平井技術(shù)越來(lái)越得到普及，這項(xiàng)技術(shù)不但在對(duì)新油田的開發(fā)中效果顯著，而且也特別適用于對(duì)老油田的調(diào)整挖潛，具有降低勘探成本及提高油氣單井產(chǎn)能和采收率的優(yōu)點(diǎn)。但是水平井測(cè)井解釋技術(shù)相對(duì)于垂直井有它本身的局限性，本文通過(guò)剖析水平井在測(cè)井解釋中面臨的問(wèn)題，進(jìn)行了測(cè)井儀器分析及測(cè)井技術(shù)的研究，最后將水平井測(cè)井解釋技術(shù)的研究方向做了大致的總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】水平井 測(cè)井解釋 井眼軌跡 空間關(guān)系

1 水平井測(cè)井解釋技術(shù)的現(xiàn)狀

水平井技術(shù)自誕生以來(lái)就迅速在石油行業(yè)得到大規(guī)模普及，經(jīng)過(guò)一系列的發(fā)展，水平井的解釋技術(shù)也相應(yīng)取得了較大進(jìn)展。中國(guó)各大油田公司的水平井解釋技術(shù)也都有了不同程度的進(jìn)步，一些科研院所也正在進(jìn)行三維各向異性地層模型中的感應(yīng)、聲波、密度和中子數(shù)值模擬方法研究，并且多年來(lái)積累的技術(shù)如儲(chǔ)層評(píng)價(jià)等在應(yīng)用中取得了較好的地質(zhì)效果。隨著水平井在油田勘探中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，提高數(shù)據(jù)采集技術(shù)水平、發(fā)展和完善水平井測(cè)井方法及提高水平井測(cè)井解釋技術(shù)水平是石油行業(yè)急需解決的難題。

2 水平井測(cè)井解釋面臨的問(wèn)題分析

水平井不同于直井，水平井近水平穿越地層，且井眼周圍的介質(zhì)不成徑向?qū)ΨQ，井下流動(dòng)狀態(tài)和直井極不相同，這些特點(diǎn)造成了測(cè)井儀器在井中的性能指標(biāo)下降、響應(yīng)機(jī)理發(fā)生變化、測(cè)井解釋模型也隨著儀器的轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生變化，這些不利因素加大了數(shù)據(jù)采集及處理的難度，同時(shí)給測(cè)井解釋造成了一定的困難。因此，在水平井的測(cè)井過(guò)程中需要根據(jù)水平井測(cè)井環(huán)境與直井之間的差別，充分考慮到井眼附近地層的幾何形狀、測(cè)量方位、重力引起的儀器偏心、井眼底部聚集的巖屑、異常侵入剖面以及地層各向異性的影響，來(lái)區(qū)別對(duì)待對(duì)水平井測(cè)井分析。

3 水平井測(cè)井儀器技術(shù)分析

水平井的測(cè)井儀器分為兩大類：徑向平均測(cè)量類儀器和定向聚焦類測(cè)量?jī)x器。

徑向平均測(cè)量取的是垂直于井眼并從井眼向外呈放射形的平面上的平均讀數(shù)，用于垂直井中能很好地反映地層真實(shí)情況，而用于水平井卻不能準(zhǔn)確反映地層的實(shí)際特征。例如感應(yīng)測(cè)井、側(cè)向測(cè)井、自然伽瑪測(cè)井、自然電位、電極電阻率測(cè)井、聲波測(cè)井等均屬于徑向平均測(cè)井類的儀器。

定向聚焦測(cè)量類儀器從特定的一側(cè)井眼讀數(shù)，比如密度測(cè)量?jī)x是從井眼一側(cè)讀數(shù)。而地層傾角儀則是從井眼的四個(gè)不同的方位讀數(shù)，可以提供井眼上下及兩側(cè)的電阻率信息，其探測(cè)深度類似于球形聚焦測(cè)井儀，用地層傾角儀器很容易識(shí)別與井眼相交的地層界線。在對(duì)水平井的測(cè)井中，定向聚焦測(cè)量?jī)x能夠比徑向測(cè)量?jī)x更清楚地識(shí)別地層界面。另外，在測(cè)井時(shí)由于很多儀器是專門為探測(cè)垂直井地層設(shè)計(jì)的，所以在水平井測(cè)井解釋時(shí)必須分析其測(cè)井響應(yīng)與垂直井測(cè)井響應(yīng)的差異性。

4 水平井測(cè)井解釋技術(shù)研究

水平井測(cè)井解釋是指綜合應(yīng)用地質(zhì)、測(cè)井、油藏和軟件等方面的知識(shí)及技術(shù)解決油田生產(chǎn)實(shí)踐的過(guò)程。水平井測(cè)井解釋技術(shù)的主要任務(wù)包括水平井井簡(jiǎn)軌跡及地層剖面咨詢和地層評(píng)價(jià)等，其處理原則是先把水平井的測(cè)井資料轉(zhuǎn)化為井眼軌跡信息和儲(chǔ)層特性參數(shù)信息，并根據(jù)這些信息繪制出井眼軌跡圖和垂深的測(cè)井組合圖，并在此基礎(chǔ)上以直井的解釋為參考進(jìn)行地層定量評(píng)價(jià)。

4.1 水平井咨詢

根據(jù)測(cè)井資料解決水平井鉆井、地質(zhì)及采油工程師等提出的問(wèn)題，以此來(lái)指導(dǎo)水平井的鉆進(jìn)及檢查鉆進(jìn)效果，對(duì)地層評(píng)價(jià)具有指導(dǎo)作用。對(duì)水平井的咨詢可以幫助和指導(dǎo)鉆井工程師及時(shí)修正實(shí)際井眼軌跡和設(shè)計(jì)井眼軌跡，以及在完鉆后可檢驗(yàn)水平井的實(shí)際效果，最終能檢驗(yàn)水平井井跟軌跡的地質(zhì)設(shè)計(jì)是否正確。

4.2 地層評(píng)價(jià)

地層評(píng)價(jià)的主要任務(wù)是認(rèn)清目的儲(chǔ)集層的巖性、物性和含油性及其沿井筒的變化。水平井地層評(píng)價(jià)的工作重點(diǎn)是找到相應(yīng)的儲(chǔ)集層，并分析該儲(chǔ)層平面上的展布及物性變化情況，據(jù)此繪制出的垂深和斜深的組合成果圖能夠?qū)⑿本車闹本M(jìn)行對(duì)比，以分析出儲(chǔ)層層段的垂直厚度和斜厚度，從而對(duì)水平井作出更全面及準(zhǔn)確的地質(zhì)評(píng)價(jià)。

4.3 井眼軌跡與油藏的關(guān)系

經(jīng)上述分析可知，水平井的測(cè)井解釋技術(shù)涉及到了水平井井眼軌跡和油藏的空間關(guān)系問(wèn)題，這種關(guān)系包括以下幾方面：井眼軌跡與以油藏為核心的地層之間的關(guān)系、井眼軌跡與儲(chǔ)層流體分布之間的空間關(guān)系、井眼軌跡與油藏儲(chǔ)層物性空間分布的關(guān)系。

井眼軌跡是利用井徑、井斜角和井斜方位數(shù)據(jù)計(jì)算井軸上每一點(diǎn)的相關(guān)空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)一系列的空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及演算繪制出的井身結(jié)構(gòu)的二維平面和三維立體圖，此圖能夠反映出井深鉆進(jìn)深度、斜井段、造斜點(diǎn)和水平段的空間方位等。在對(duì)水平井的資料解釋中，借助實(shí)際垂直深度曲線可以方便地對(duì)水平井和周圍直井進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

4.4 水平井測(cè)井解釋技術(shù)的研究思路

水平井測(cè)井解釋技術(shù)的研究思路可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）熟悉地質(zhì)數(shù)據(jù)體?？蓮囊韵聨追矫孢M(jìn)行：閱讀油藏相關(guān)資料；在構(gòu)造背景上標(biāo)出井口位置及平面投影；選定參考井并在構(gòu)造圖上表明其位置；對(duì)參考井進(jìn)行地層構(gòu)造傾角處理以備參考。

（2）測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)校直處理。利用測(cè)井資料繪制出井眼軌跡圖，同時(shí)以計(jì)算出的垂直深度作為新的深度系統(tǒng)，對(duì)每條曲線進(jìn)行重新等距采樣，利用得出的新的數(shù)據(jù)文件繪制出測(cè)井組合成果圖。

（3）加強(qiáng)水平井的地質(zhì)設(shè)計(jì)研究。綜合利用地質(zhì)資料、三維地震資料，充分把握油層的空間展布和物性的三維變化情況，使水平井軌跡位于油層的最佳位置，使水平井資料解釋轉(zhuǎn)變成近似均質(zhì)的厚層時(shí)的資料處理程度。這樣可以極大地簡(jiǎn)化解釋的復(fù)雜性及技術(shù)上的難度，則目前用于常規(guī)直井的解釋技術(shù)就可以很好地用來(lái)解釋水平井。

5 總結(jié)

由于目前水平井解釋技術(shù)發(fā)展的局限性，用于垂直井的固有的解釋技術(shù)在水平井的解釋中仍然占很大比例，所以說(shuō)對(duì)水平井的解釋技術(shù)還需要做進(jìn)一步的綜合化和系統(tǒng)化研究。對(duì)于水平井測(cè)井解釋技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，我們需要針對(duì)水平井測(cè)井解釋中存在的問(wèn)題發(fā)展新的水平井解釋技術(shù)，并開展復(fù)雜條件下各種測(cè)井方法的高效數(shù)據(jù)模擬研究及反演技術(shù)研究，最終形成一套以水平井井眼軌跡與油藏的空間關(guān)系為核心的測(cè)井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)。全面解決水平井鉆井中的實(shí)際技術(shù)難題，進(jìn)一步提高水平井開發(fā)效率，為油藏的合理開發(fā)提供全新的技術(shù)支持。

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