王爭浩 朱江梅 張春澤 鄧洋 朱佳音(中海油田服務(wù)股份有限公司油田技術(shù)事業(yè)部， 天津 300452)

泥巖夾層對地質(zhì)導(dǎo)向著陸段的影響研究

王爭浩 朱江梅 張春澤 鄧洋 朱佳音(中海油田服務(wù)股份有限公司油田技術(shù)事業(yè)部， 天津 300452)

當(dāng)今水平井設(shè)計的目標(biāo)儲層厚度普遍較薄，多數(shù)在5～6m，且砂體中間經(jīng)常發(fā)育有泥巖夾層，為了提高水平井著陸段的中靶機(jī)率和水平段的鉆遇率，本文針對實際工作中遇到的有關(guān)泥巖夾層的問題進(jìn)行探索性分析。

泥巖夾層;地質(zhì)導(dǎo)向;著陸段

1 研究背景

在鉆井的過程中,地質(zhì)導(dǎo)向是一種互動的模式，整個過程包括著陸段和水平段兩個鉆井階段。地質(zhì)導(dǎo)向工程師根據(jù)各種地質(zhì)、地震資料，利用隨鉆測井、隨鉆測量、定向工具及導(dǎo)向模型軟件，在水平井的鉆進(jìn)過程中不斷的調(diào)整最初的設(shè)計，指導(dǎo)鉆進(jìn)的方向，將井眼軌跡調(diào)整到油藏最佳的位置，以達(dá)到最佳的產(chǎn)油(氣)或注水效果，因此精確的地質(zhì)導(dǎo)向可幫助油田提高鉆井投資的回報[1]。地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的優(yōu)點之一就是讓目標(biāo)靶點不再固定不變，而是根據(jù)實鉆測量的數(shù)據(jù)對油層的位置形成新的認(rèn)識從而進(jìn)行隨時調(diào)整，把預(yù)測確定的固定“幾何靶”變成了實際的不確定“移動靶”，這樣極大地提高了鉆遇目標(biāo)砂體儲層的概率[2]。

對于某海海域等勘探開發(fā)程度已經(jīng)很高的老油田，剩余油資源的品位愈來愈差，勘探開發(fā)技術(shù)難度步步加大。泥巖夾層、薄油層、低壓低滲透低產(chǎn)儲層、難產(chǎn)儲層、非均質(zhì)儲層越來越多，鉆井施工難度大、速度慢、周期長、成本高、單井產(chǎn)量低，已成為制約老油田勘探開發(fā)的“瓶頸”。因此當(dāng)今水平井設(shè)計的目標(biāo)儲層厚度普遍較薄，多數(shù)在5～6m，且砂體中間經(jīng)常發(fā)育有泥巖夾層。為了提高水平井著陸段的中靶機(jī)率和水平段的儲層鉆遇率，本文將針對實際工作中遇到的有關(guān)泥巖夾層的問題進(jìn)行探索性分析。

2 河流相砂體疊合模式地質(zhì)概念模型

層序地層學(xué)[3]認(rèn)為河道的結(jié)構(gòu)可以看作是構(gòu)造沉降、河道可容納空間或A/S(可容空間和沉積物供給速率之比)變化的函數(shù)。以河流相沉積學(xué)為基礎(chǔ)和以基準(zhǔn)面旋回為參照面的層序地層學(xué)方法，結(jié)合野外露頭、某海海域鄰區(qū)密井網(wǎng)區(qū)等資料，前人建立了河道層次的砂體疊合模式。隨著A/S比不斷增加，將河流相砂體的疊合模式依次分為下切充填式、多層式、單層式和孤立式。從前人總結(jié)的河流相砂體疊合模式中可以看出：①河流相中的砂體經(jīng)常含有泥巖夾層，尤其是對于多期河道的非均勻充填的情況；②在未知何種疊合模式的情況下無法判斷泥巖夾層橫向的展布范圍和縱向上的厚度變化；③當(dāng)砂體內(nèi)的泥巖夾層較薄時，其不僅尺度太小，且與砂體的波阻抗的差異不明顯，在地震上無法區(qū)分。這給地質(zhì)導(dǎo)向工作帶來了一定的難度。無論目標(biāo)砂體在鄰井上是否表現(xiàn)為含有泥巖夾層，在水平井鉆進(jìn)時都有可能鉆遇泥巖夾層。尤其當(dāng)目標(biāo)砂體在鄰井上表現(xiàn)為含有泥巖夾層時，隨鉆跟蹤過程中更應(yīng)該注意泥巖夾層的橫向變化所帶來的影響。

3 實例分析

本文以某油田A12H為例分析泥巖夾層對地質(zhì)導(dǎo)向著陸段的影響。

3.1 鄰井的選取

圖1為A12H井附近井的三維位置關(guān)系圖。A12H井為生產(chǎn)井，目的砂體為1708砂體。鉆前分析選取A28井作為鄰井，A28井為過路井，距A12H井距離很近，且目的層在同一個斷塊內(nèi)。因此著陸時選取該井為鄰井，同時參考A15H、A16H井進(jìn)行地層對比(圖2)，根據(jù)等厚原則，預(yù)測目的層深度。

圖1 A12H井附近井的相對位置關(guān)系圖

圖2 A15H-A16H-A28井的連井對比圖

圖3 過A12H-A28井的連井剖面

圖4 A15H-A16H-A12H-A28井的連井對比圖

如圖3所示，A28井鉆穿A12H的目的儲層。鉆前分析認(rèn)為A12H與A28在同一斷塊內(nèi)且A28井過斷層后無明顯標(biāo)志層，因此選取NmIV-2砂體作為標(biāo)志層，預(yù)測A12H井目的層深度。

3.2 地質(zhì)導(dǎo)向現(xiàn)場服務(wù)

鄰井A28井與A12H井的最近距離為40m，因此隨鉆跟蹤前分析認(rèn)為A12H井的目的層砂體厚度應(yīng)與A28井目的層砂體厚度差距不大，在6m左右。隨鉆跟蹤過程中鉆至預(yù)測深度附近時伽馬明顯下降，電阻率明顯上升，地質(zhì)循環(huán)后井底巖屑為灰色細(xì)砂巖，成分以石英為主,少量長石及暗色礦物,細(xì)粒為主,部分粉粒，熒光面積20%，判斷進(jìn)入目的儲層，決定全力增斜至設(shè)計井斜，但在增斜過程中，電阻率明顯下降，地質(zhì)循環(huán)后井底巖屑為紅褐色泥巖。鉆后分析認(rèn)為本井目的砂體下部受泥巖夾層的影響，目的層砂體厚度明顯變薄，泥巖夾層與下部砂體的厚度變化不大，但深度都明顯變淺。由于目標(biāo)砂體與底部砂體間泥巖夾層較薄(2～3m)，已經(jīng)超出了地震的分辨能力，因此目標(biāo)儲層在地震反演結(jié)果中表現(xiàn)為一套砂體，地震數(shù)據(jù)無法反映出儲層內(nèi)部的細(xì)節(jié)變化。

（文章題目：泥巖夾層對地質(zhì)導(dǎo)向著陸段的影響研究）

4 結(jié)論及對策

從以上分析中可以得到河流相砂體泥巖夾層具有以下三個特征：①在河流相儲層中泥巖夾層分布的普遍性和隨機(jī)性；②橫向連續(xù)性差；③當(dāng)泥巖夾層較薄時，地震上限于分辨率的問題無法分辨。

針對泥巖夾層的上述特點，可以從以下兩個方面降低其影響：①結(jié)合地質(zhì)人員提供的河流相分布圖，進(jìn)行較大尺度的約束，在相變區(qū)域隨鉆跟蹤時提高警惕性；②進(jìn)行精細(xì)地層對比，對于鄰井中目的砂體變化明顯時，要做好可能鉆遇泥巖夾層的準(zhǔn)備，提前控制好井斜，做好出現(xiàn)泥巖夾層時的著陸預(yù)案。

[1]蘇義腦.地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)概況及其在我國的研究進(jìn)展[J].石油勘探與開發(fā),2005,Vol.32,No.1.

Su Yinao.Geosteering drilling technology and its development in China[J].Petroleum Exploration and Development,2005,Vol.32,No.1.

[2]榮延善.水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的應(yīng)用[J].江漢石油職工大學(xué)學(xué)報,2003,16(3),50-51.

Rong Yanshan.The Application of Geosteering Technique for Horizontal Wells[J].Journal of Jianghan Petroleum University of Staff and Workers,2003,16(3),50-51.

[3]周銀邦,吳勝和.曲流河儲層構(gòu)型表征研究進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2011,26(7),695-700.

Zhou Yinbang,Wu Shenghe.Research Progress on the Characterization of Fluvial Reservoir Architecture[J]. Advances in Earth Science,2011,26(7),695-700.

王爭浩(1987- )，男，漢，河北衡水人，2014年7月畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)地質(zhì)工程專業(yè)，研究方向：油氣田地球物理勘探，碩士學(xué)位，現(xiàn)從事地質(zhì)導(dǎo)向相關(guān)工作。