程修雷

（中國(guó)石油大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司 黑龍江大慶 163000）

地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是一種可在鉆井作業(yè)同時(shí)能實(shí)時(shí)測(cè)量地層參數(shù)和井眼軌跡，并繪制各種測(cè)井曲線的一種鉆井技術(shù)。這種鉆井對(duì)保護(hù)油氣層，提高鉆井成功率，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高鉆井效率，均具有顯著的效果。

1 葡萄花油層地質(zhì)特征

大慶油田葡萄花油層砂體以水下分流河道、遠(yuǎn)砂壩和席狀砂等微相沉積為主。外圍葡萄花油層G區(qū)塊的砂巖主要來自大慶長(zhǎng)垣葡萄花方向、北部的葡西地區(qū)及西部的英臺(tái)地區(qū)，砂體厚度?。?～2m），單層的平均砂巖厚度只有0.8m，有效厚度0.6m。

從單砂層沉積微相來看，PI1、3、4、5號(hào)層以水下分流河道和席狀砂沉積為主，PI6、7、8以水下分流間灣和濱淺湖為主。

2 水平井地質(zhì)導(dǎo)向方法

由于預(yù)測(cè)的地質(zhì)構(gòu)造、儲(chǔ)層發(fā)育情況與實(shí)際存在一定的偏差，鉆進(jìn)過程中，如果一直按著最初的設(shè)計(jì)軌跡鉆進(jìn)，很可能會(huì)偏離儲(chǔ)層，因此水平井鉆進(jìn)時(shí)需要地質(zhì)導(dǎo)向人員不斷地對(duì)軌跡進(jìn)行修正和調(diào)整。地質(zhì)導(dǎo)向分為著陸點(diǎn)預(yù)測(cè)以及著陸后軌跡控制，精確的地質(zhì)導(dǎo)向可幫助油田提高鉆井投資的回報(bào)。

2.1 外圍葡萄花油層地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)難點(diǎn)

針對(duì)外圍葡萄花油層的地質(zhì)特點(diǎn)、鄰井資料及隨鉆工具，總結(jié)了該層位地質(zhì)導(dǎo)向存在的難點(diǎn)：

（1）由于鄰井多為開發(fā)井，目的層上部測(cè)井曲線較短，標(biāo)志層選取較困難，不能及時(shí)進(jìn)行著陸點(diǎn)對(duì)比，一旦出現(xiàn)實(shí)鉆與設(shè)計(jì)差別較大的情況，軌跡調(diào)整空間較小，不利于著陸點(diǎn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)；

（2）儲(chǔ)層發(fā)育較薄，單層厚度1～2m左右，水平段軌跡控制難度較大，并且出層方向判斷較困難；

（3）由于傳統(tǒng)的隨鉆lwd曲線存在10m左右的測(cè)量盲區(qū)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)、出層，井斜盲區(qū)18m左右，井底井斜的預(yù)測(cè)存在一定的誤差。

2.2 著陸點(diǎn)預(yù)測(cè)

水平井鉆進(jìn)過程中，鉆頭鉆達(dá)儲(chǔ)層時(shí)，角度控制尤為重要，既不使角度過大，遲遲不能著陸損失了水平段長(zhǎng)度，又不致角度過小，造成軌跡從儲(chǔ)層底部穿出，因此，著陸點(diǎn)的控制是水平井導(dǎo)向成功的關(guān)鍵。著陸點(diǎn)的控制方法遵循“著陸點(diǎn)預(yù)測(cè)—探層—著陸點(diǎn)最終確定”這一思路。

2.2.1 二維模型預(yù)測(cè)

首先建立原始的二維模型，利用模型預(yù)測(cè)標(biāo)志層的深度，根據(jù)實(shí)鉆標(biāo)志層與預(yù)測(cè)對(duì)比，對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，再利用調(diào)整后的模型對(duì)下一個(gè)標(biāo)志層進(jìn)行預(yù)測(cè)，如此反復(fù)，使模型精度不斷提高，最終利用模型預(yù)測(cè)著陸點(diǎn)深度。

2.2.2 標(biāo)志層對(duì)比

結(jié)合區(qū)域鄰井特征，選取本區(qū)域發(fā)育穩(wěn)定，具有明顯的巖性、電性特征的地層作為標(biāo)志層進(jìn)行地層對(duì)比，如圖1所示，選取G區(qū)塊具有明顯的巖性（油頁巖）、電性（高伽馬）特征作為標(biāo)志層，對(duì)比預(yù)測(cè)著陸點(diǎn)深度。

圖1 G區(qū)塊鄰井標(biāo)志層對(duì)比圖

2.2.3 視垂厚度對(duì)比

在造斜段鉆進(jìn)時(shí)，利用斜深校直技術(shù)可以把斜深曲線校正成垂深曲線進(jìn)行地層對(duì)比，由于地層存在一定的傾角，導(dǎo)致校直后的曲線與實(shí)際地層厚度不符，將影響著陸點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果，上傾地層導(dǎo)致校直后的地層厚度比實(shí)際地層減薄，下傾地層導(dǎo)致增厚，為了消除地層傾角對(duì)厚度的影響，可采用視垂厚模式進(jìn)行地層對(duì)比，即對(duì)比時(shí)結(jié)合地層傾角把地層還原成實(shí)際地層厚度，利用視垂厚模式對(duì)比，標(biāo)志層2—標(biāo)志層4的厚度由原來的46.19m還原成48.12m，提高了對(duì)比精度。

2.2.4 二級(jí)著陸控制

由于鄰井目的層上部測(cè)井曲線較短，可對(duì)比標(biāo)志層不明顯，為了彌補(bǔ)這一缺陷，可采用二級(jí)著陸法進(jìn)行著陸點(diǎn)預(yù)測(cè)，以葡頂作為第一目的層進(jìn)行一級(jí)著陸，進(jìn)入葡頂后重新預(yù)測(cè)目的層垂深進(jìn)行二級(jí)著陸，在一定程度上解決了實(shí)際垂深比設(shè)計(jì)垂深提前而鉆穿目的層的問題。

2.3 著陸后軌跡控制

著陸后軌跡鉆進(jìn)，又叫水平段鉆進(jìn)，為了滿足開發(fā)效果，地質(zhì)導(dǎo)向人員盡可能的讓軌跡在儲(chǔ)層中穿行，最大程度的泄漏原油面積，因此，水平段軌跡控制是地質(zhì)導(dǎo)向最為重要的一環(huán)。水平段軌跡控制應(yīng)根據(jù)隨鉆資料實(shí)時(shí)對(duì)比分析，及時(shí)調(diào)整軌跡，盡早發(fā)現(xiàn)軌跡鉆出目的層并及時(shí)采取相應(yīng)措施，減少水平段損失。目前大慶油田水平段軌跡控制主要有三維建模、二維模型控制、地層傾角控制、地震反演、目標(biāo)層特征分析等幾種控制方法，根據(jù)G區(qū)塊葡萄花油層層薄、出層方向判斷困難等特點(diǎn)，結(jié)合其他控制技術(shù)，主要應(yīng)用三維建模控制水平段的導(dǎo)向方法。

2.3.1 建模思路

以鉆井、錄井、測(cè)井、地震及地質(zhì)資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立鄰井及實(shí)鉆井連通圖，分析鄰井儲(chǔ)層厚度變化，建立構(gòu)造模型，根據(jù)實(shí)鉆資料綜合分析校正模型，以模型為依據(jù)指導(dǎo)軌跡鉆進(jìn)，逐步完善模型。

2.3.2 模型建立

根據(jù)已有的構(gòu)造圖、鄰井分層以及讀取的鄰井砂巖有效厚度，斷層數(shù)據(jù)等建立各個(gè)小層的構(gòu)造面模型，通過各個(gè)構(gòu)造面的疊加，建立三維構(gòu)造體模型，如圖2所示。

2.3.3 模型校正

造斜段進(jìn)行精細(xì)小層對(duì)比，結(jié)合著陸點(diǎn)控制方法確定著陸點(diǎn)垂深度，通過實(shí)鉆鉆遇到準(zhǔn)確的砂巖頂、底或著陸點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成三維空間散點(diǎn)校正局部構(gòu)造面，如圖3所示。

圖3 G區(qū)塊葡萄花油層校正后的P13a砂頂構(gòu)造面

3 區(qū)塊應(yīng)用效果分析

2015年1月到2017年12月，G區(qū)塊葡萄花油層共完鉆水平井52口，通過應(yīng)用上述地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，入靶成功率達(dá)到了94.2%，砂巖鉆遇率一般都能達(dá)到70%以上，出層方向也能準(zhǔn)確判斷。但由于部分井儲(chǔ)層砂體尖滅，對(duì)整體鉆遇率有一定的影響，最終G區(qū)塊葡萄花油層平均砂巖鉆遇率達(dá)到了65.95%，效果較好。

4 結(jié)論

（1）外圍葡萄花油層單層砂體較薄，隨鉆LWD儀器測(cè)量盲區(qū)大，水平井地質(zhì)導(dǎo)向難度較大。

（2）結(jié)合G區(qū)塊葡萄花油層發(fā)育特征，采取相應(yīng)的地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，能提高水平井入靶成功率及砂巖鉆遇率，提高產(chǎn)能。

（3）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，三維建模在水平井地質(zhì)導(dǎo)向中能起到較好的導(dǎo)向作用。