趙蘭 王希東 姜海申

摘 要：由于鉆前地質(zhì)模型的不確定性，在實(shí)鉆過程中，如何準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)斷塊油藏的鉆探目標(biāo)，需要行之有效的錄井地質(zhì)導(dǎo)向工作的指導(dǎo)。研究所選取的涇河油田17井區(qū)以單油層多斷塊為特征，斷層的識(shí)別和控制是導(dǎo)向工作成敗的關(guān)鍵。本文以錄井資料為主體，結(jié)合地震、測井和鉆井資料，從標(biāo)志層、巖心和巖屑的特征，測井曲線、地震反射軸以及工程參數(shù)的變化來識(shí)別和控制斷層，在此基礎(chǔ)上，建立構(gòu)造模型、分析導(dǎo)向過程，充分發(fā)揮了錄井對(duì)油氣勘探的導(dǎo)向功能。

關(guān)鍵詞：斷層 水平井 錄井 地質(zhì)導(dǎo)向

0.引言

隨著油田勘探開發(fā)程度的不斷加深，復(fù)雜斷塊油藏的勘探和開發(fā)占據(jù)著越來越重要的地位。尤其是開發(fā)井和調(diào)整井的鉆探，需要通過定向井或水平井的鉆探來提高油層的鉆遇率，以實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)高效的開發(fā)目標(biāo)。斷層對(duì)油藏的控制作用大致分為兩類：一是縱向多油層的分布，往往是沿?cái)鄬用娉省笆釥睢迸帕衃1]，需要通過平行于斷層的定向井鉆探來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)；二是單油層多斷塊的油層分布，則需要通過水平井來穿越多個(gè)斷塊來完成。本文研究所選取的涇河油田17井區(qū)區(qū)內(nèi)發(fā)育由四條正斷層組成的兩組地塹，以單油層多斷塊為特征。水平井儲(chǔ)集層有效鉆遇率的高低決定著水平井的實(shí)施效果[2]，開展斷塊油藏錄井地質(zhì)導(dǎo)向研究對(duì)水平井準(zhǔn)確穿越目標(biāo)斷塊有著重要的指導(dǎo)意義。

1.斷層識(shí)別

涇河油田位于鄂爾多斯盆地西南部，即渭北隆起、伊陜斜坡和天環(huán)向斜交界處，區(qū)塊面積約3252.694km2?？傮w構(gòu)造面貌表現(xiàn)為東南向西北傾斜，地層傾角僅1～2°。17井區(qū)正斷層發(fā)育，斷塊復(fù)雜、地層多變。工區(qū)內(nèi)除四條主要斷層外，還伴生有小斷層及裂縫。鉆遇的地層自上而下有第四系，白堊系志丹群，侏羅系安定組、直羅組、延安組，上三疊統(tǒng)延長組。其中，延長組長8段為主要含油層位，該時(shí)期為辮狀河三角洲前緣沉積。

1.1 錄井顯示特征

1.1.1 標(biāo)志層的變化特征

涇河油田長7段底部廣泛發(fā)育一標(biāo)志層，巖性為黑色油頁巖，厚度約20.00～30.00m

利用鉆遇標(biāo)志層的海拔深度、結(jié)合鉆穿標(biāo)志層的閉合距，可計(jì)算地層傾角，進(jìn)而推斷相應(yīng)位

置的斷距大小。導(dǎo)眼井A點(diǎn)海拔深度為-100.02m，水平井B點(diǎn)海拔深度為-98.02m，A、B兩點(diǎn)閉合距相差200m，則地層上傾趨勢為2m/200m。沿地層上傾方向作延長線，與C點(diǎn)鉛垂線的交點(diǎn)命名為C點(diǎn)，B、C兩點(diǎn)閉合距相差100m，則C點(diǎn)比B點(diǎn)海拔高100*（2/200）m，即C點(diǎn)海拔深度為-97.02m，而C點(diǎn)海拔深度為-75.02m，因此C、C兩點(diǎn)海拔相差22m，推測斷距為22m。

1.1.2 巖心和巖屑特征

斷層附近巖石的裂縫和節(jié)理較為發(fā)育，研究區(qū)巖心多見高角度切割巖層的穿層裂縫和平行分布于泥巖夾層中的水平裂縫，遠(yuǎn)離斷層的裂縫和節(jié)理頻度逐漸降低。

若斷層前后鉆遇不同地層，巖相會(huì)發(fā)生突變。現(xiàn)場可觀察到巖屑的顏色、成分、含油氣性等變化，與之對(duì)應(yīng)的隨鉆伽瑪、氣測值會(huì)有相應(yīng)變化。另外，斷層破碎帶的出現(xiàn)，如斷層泥、斷層角礫巖，使得巖屑雜亂。

1.1.3 工程參數(shù)的變化

鉆遇斷層時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的溜鉆、放空以及不同程度的鉆井液漏失，表現(xiàn)在瞬時(shí)性失去鉆壓、池總體積下降、出口流量降低。若鉆遇油層組內(nèi)斷層，暫時(shí)性的漏失之后會(huì)出現(xiàn)全烴的快速上升，泥漿槽液面可能伴有油花、氣泡等返出，鉆井液密度下降、粘度變大等。

1.2 地震特征

斷層在地震剖面上一般表現(xiàn)為反射波同相軸的變化：數(shù)目突然增加、減少或消失以及波阻間隔突然變化；形狀突變，如分叉、合并和扭曲等。這是由于斷層錯(cuò)動(dòng)引起的兩盤地層產(chǎn)狀突變，或是由斷層面的屏蔽作用以及對(duì)射線的畸變造成的。

1.3 測井曲線特征

一般張性斷層破碎帶巖性疏松，受壓力小，表現(xiàn)為聲波時(shí)差異常大。此時(shí)，若聲波時(shí)差明顯增大或有周波跳躍，且地質(zhì)上排除含氣時(shí)可判斷為裂縫發(fā)育。選取電阻率和自然伽馬曲線，通過建立巖—電關(guān)系較易識(shí)別因巖性突變而導(dǎo)致的斷層兩盤電性特征的急劇變化。在利用測井曲線進(jìn)行地層對(duì)比時(shí)，標(biāo)志層在電性上的重復(fù)或厚度突變特征是斷層存在的重要依據(jù)。

2.地質(zhì)導(dǎo)向的實(shí)例分析

2.1 構(gòu)造模型的建立

建立構(gòu)造模型是研究區(qū)地質(zhì)導(dǎo)向的核心。根據(jù)本區(qū)導(dǎo)眼井軌跡在地塹內(nèi)鉆穿標(biāo)志層，水平井軌跡則在地塹外鉆穿標(biāo)志層這一鉆井特征，確定了兩組地塹內(nèi)以導(dǎo)眼井鉆穿標(biāo)志層的海拔深度作構(gòu)造等值線，地塹外則以水平井鉆穿標(biāo)志層的海拔深度作構(gòu)造等值線的繪圖原則。通過分別統(tǒng)計(jì)涇河油田17井區(qū)導(dǎo)眼井和水平井長7底海拔深度，最終建立構(gòu)造模型，繪制研究區(qū)長7底構(gòu)造等值線圖，以便于地層的識(shí)別與歸位，利于水平井目的層跟蹤。

2.2 導(dǎo)向過程

水平井地質(zhì)導(dǎo)向包括兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：一是進(jìn)入目的層前的地層對(duì)比和預(yù)測技術(shù)；二是進(jìn)入目的層后的地質(zhì)解釋與導(dǎo)向技術(shù)[3]。本文從A靶點(diǎn)著陸預(yù)測和水平段地質(zhì)導(dǎo)向兩個(gè)方面進(jìn)行實(shí)例分析。

2.2.1 A靶點(diǎn)著陸預(yù)測

JH17X井是涇河油田17井區(qū)復(fù)雜斷塊上的一口水平井，目的層為長812油層組，要求進(jìn)入目的層砂體垂深5m著陸。JH17X井實(shí)際鉆遇長7底海拔深度為-101.93m，比設(shè)計(jì)以JH17Z井導(dǎo)眼井為參考的長7底海拔提前15.11m，與預(yù)測結(jié)果大致吻合。又因地塹內(nèi)JH17Z井長7底海拔為-113.15m，兩口井海拔相差11.22m，結(jié)合地層傾角，推測斷距為15m。

根據(jù)本井長7底海拔深度為-101.93m，兩口鄰井長7底距目的層長812砂頂?shù)暮穸冉?3m，砂厚9.8m，假設(shè)本井在地塹外鉆穿目的層，則鉆穿長812海拔為-124.73m，小于地塹內(nèi)JH17Z井長812砂頂海拔-128.35m，可確定目的井在地塹外鉆穿目的層后進(jìn)入地塹內(nèi)的目的層進(jìn)行著陸。按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)入目的層砂體垂深5m著陸，預(yù)測A靶點(diǎn)著陸海拔為-134.59m。

本井于井深1825.00m、垂深1475.48m、海拔-133.62m處，發(fā)生井漏，巖屑未返出，現(xiàn)場工程參數(shù)異常，可確定本井鉆遇斷層。進(jìn)入地塹后鉆遇灰色油跡細(xì)砂巖，確定為目的層長812砂體。由于和預(yù)測吻合，故按照設(shè)計(jì)入砂5m進(jìn)行A靶點(diǎn)著陸，A靶點(diǎn)實(shí)鉆海拔為-134.90m。

2.2.2 水平段地質(zhì)導(dǎo)向

水平段鉆至井深2149.59m、垂深1475.13m、閉合距884.65m處，巖性由淺灰色熒光細(xì)砂巖突變?yōu)樯罨疑鄮r，且工程參數(shù)異常表現(xiàn)為井漏特征，現(xiàn)場提示鉆遇斷層，可確定水平段已鉆穿地塹內(nèi)油層，遂建議水平軌跡快速上調(diào)，使后續(xù)水平軌跡盡快進(jìn)入地塹外油層。

軌跡垂深上調(diào)5.2m后，于井深2362.00m、垂深1469.93m處巖屑由灰色泥質(zhì)粉砂巖變?yōu)闇\灰色熒光細(xì)砂巖，現(xiàn)場氣測值升高，巖屑粒徑明顯變粗，確定水平井重新進(jìn)入目的層砂體。本井設(shè)計(jì)水平段長750.00m，實(shí)鉆水平段長750.00m，鉆遇砂巖段長702.00m，砂巖鉆遇率93.60%，順利完鉆。

3.結(jié)論

本文對(duì)斷塊油藏的錄井地質(zhì)導(dǎo)向研究主要以斷層的識(shí)別和控制為主要內(nèi)容。綜合錄井、鉆井、測井和地震資料建立了17井區(qū)構(gòu)造模型，繼而對(duì)目標(biāo)井進(jìn)行斷層位置及斷距判斷，實(shí)現(xiàn)了A靶點(diǎn)準(zhǔn)確著陸和水平段地質(zhì)導(dǎo)向功能，形成了一套較為系統(tǒng)的斷塊油藏錄井地質(zhì)導(dǎo)向的基本流程和具體方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李一超，王志戰(zhàn)，秦黎明，徐洪澤.水平井地質(zhì)導(dǎo)向錄井關(guān)鍵技術(shù)[J].石油勘探與開發(fā)， 2012： 620-625