張樹東 胡 華 張 宇 吉 人 王安慶 李春梅 王 平

1.中國石油測井有限公司西南分公司 2.中國石油西南油氣田公司勘探事業(yè)部3.中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司西南物探研究院

0 引言

四川盆地中部高石梯地區(qū)上震旦統(tǒng)燈影組是目前該盆地重要的天然氣勘探開發(fā)層位，埋深超過5 000 m，地層溫度介于140～170 ℃，硫化氫含量在25 g/m3左右。震旦系燈影組為巨厚的淺海臺地相碳酸鹽巖，由于燈影期的桐灣運(yùn)動，燈影組2次暴露地表[1]，遭受風(fēng)化剝蝕作用以及后期埋藏巖溶作用，受巖性、古巖溶、構(gòu)造作用和充填作用等的影響[2-4]，儲層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形成由基質(zhì)孔隙、溶洞和裂縫多重介質(zhì)組成的多種儲集類型，天然氣高產(chǎn)井主要是裂縫—孔洞（隙）型和裂縫—溶洞型[5]?？v向上，從上至下發(fā)育多套“溶孔、溶洞”性儲層，以中、小洞為主，局部發(fā)育大型裂縫和大的洞穴，儲層之間被厚度不等的致密層和硅質(zhì)層分隔，儲層總體頂部發(fā)育，向下發(fā)育程度變差[6-8]。同時，儲層橫向變化較大，總體表現(xiàn)為縱橫向強(qiáng)烈的非均質(zhì)性。為了有效提高單井產(chǎn)能和儲層縫洞鉆遇率，目前基本采用大斜度井或水平井開采方式[9]，水平井使用隨鉆伽馬＋電磁波電阻率進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井。由于儲層的非均質(zhì)性強(qiáng)、電阻率值較高、軌跡控制困難等，在該區(qū)域?qū)嵤┧骄刭|(zhì)導(dǎo)向鉆井面臨較大的挑戰(zhàn)。針對上述難題，通過對前期實(shí)鉆的水平井施工總結(jié)，探索了井震結(jié)合地質(zhì)建模技術(shù)、實(shí)時儲層識別與追蹤技術(shù)和井眼軌跡優(yōu)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)工程一體化作業(yè)，取得了較好的效果，有效提高了單井產(chǎn)量，降低了工程復(fù)雜程度。

1 地質(zhì)導(dǎo)向的難點(diǎn)

1.1 儲層識別難

高石梯地區(qū)燈影組儲層基質(zhì)孔隙度較低，平均介于2%～5%，表現(xiàn)為電阻率較高且動態(tài)變化范圍較大，通常介于800～10 000 Ω·m，有時甚至超過10 000 Ω·m，而實(shí)施隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向使用的手段僅為伽馬＋電磁波電阻率，電磁波電阻率探測范圍最高在4 000 Ω·m以內(nèi)，這給儲層識別以及區(qū)分儲層與致密層帶來一定困難。

1.2 軌跡控制難

受地層巖性和儲層強(qiáng)非均質(zhì)性的影響，因追蹤儲層易致軌跡變復(fù)雜，同時定向規(guī)律性難把握，定向效果較差，影響井身質(zhì)量和鉆井效率。

1.3 地質(zhì)導(dǎo)向難

儲層既有孔洞縫發(fā)育分布及搭配關(guān)系的非均質(zhì)性，又有縱向上總體的成層性背景上的橫向較大的變化，造成沿水平方向追蹤儲層困難。同時地層巖性復(fù)雜，巖石可鉆性差異大，儲層可鉆性好，致密層可鉆性較差，硅質(zhì)層巖石的可鉆性極差，且對鉆頭損害較大，減少鉆遇致密層和避免進(jìn)入硅質(zhì)層非常重要。安全泥漿密度窗口窄，鉆井過程中井漏、井噴風(fēng)險較大。需要通過地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)系統(tǒng)地開展精細(xì)地質(zhì)建模、準(zhǔn)確巖性與縫洞識別和合理規(guī)劃井身軌跡來實(shí)現(xiàn)安全優(yōu)質(zhì)鉆井。

2 井震結(jié)合地質(zhì)建模

通常，地質(zhì)建模需要根據(jù)各個區(qū)塊不同儲層類型和不同地質(zhì)與工程特點(diǎn)來建立相應(yīng)的地質(zhì)模型，以滿足地質(zhì)導(dǎo)向作業(yè)需要[10-11]。而儲層受控因素不同，地質(zhì)建模的側(cè)重點(diǎn)也不同。燈影組儲層主要受巖溶相帶和巖相控制，地質(zhì)建模主要是通過井筒資料建立巖相模型、儲層厚度模型、儲層類型模型、儲層電性模型，運(yùn)用地震資料建立縫洞模型和儲層地震識別模式，運(yùn)用地質(zhì)工程資料建立巖石可鉆性、地層壓力和井眼穩(wěn)定性模型。川中地區(qū)燈影組和龍王廟組巖相模型主要指硅質(zhì)、黃鐵礦和瀝青的含量、發(fā)育層位、厚度和橫向分布等。儲層厚度模型指儲層發(fā)育度、厚度及其橫向變化等。儲層電性模型指儲層的電阻率和自然伽馬特征范圍與儲層品質(zhì)和儲層類型等的關(guān)聯(lián)性?？p洞模型指地震資料螞蟻體、相干分析等方法提取的縫洞檢測成果。地震模式指對燈影組不同儲層類型和儲層發(fā)育度與發(fā)育位置在地震上的響應(yīng)模式。

井震結(jié)合地質(zhì)建模的方法主要是利用區(qū)塊多井測井與地質(zhì)資料建立巖相、儲層和氣水模型等，優(yōu)選箱體。利用測井資料標(biāo)定地震資料反演儲層孔隙度、檢測孔洞與裂縫以及解釋構(gòu)造形態(tài)，建立井軌跡方向的儲層和構(gòu)造模型。也可以通過地質(zhì)建模軟件（例如Рetrel、VoxelGeo）來完成三維地質(zhì)建模[12]。

2.1 利用測井資料建立巖相模型

燈影組最重要的巖相是硅質(zhì)，主要有兩種方式存在：①以隱晶質(zhì)形成層狀和條帶狀致密層，其縱向上呈多層狀分布且橫向上厚度變化較大，也是巖石可鉆性極差同時對鉆頭磨損嚴(yán)重的地層；②以石英晶體充填于儲層孔洞中，與儲層緊密相關(guān)。兩種硅質(zhì)存在的形式需要加以識別和區(qū)分，利用元素測井結(jié)合常規(guī)測井資料能較好解釋硅質(zhì)的存在狀態(tài)。

在利用測井資料對巖性進(jìn)行精細(xì)評價基礎(chǔ)上，開展多井連井對比分析可以預(yù)測硅質(zhì)含量和層厚的橫向變化規(guī)律。例如磨溪19井區(qū)多井對比分析燈四上亞段，細(xì)化為6個小層（圖1），其中，2、4、6小層為白云巖儲層，1號小層為頂部致密石灰質(zhì)，3、5小層為厚硅質(zhì)層或致密云巖層。多井解釋成果指示硅質(zhì)層（條帶）厚度和含量橫向變化較大，對儲層的分布也產(chǎn)生了較大的影響。同時，通過多井測井解釋成果的標(biāo)定基礎(chǔ)上，也可以通過地震資料預(yù)測硅質(zhì)條帶的分布。

2.2 利用地震資料建立儲層模型

2.2.1 縫洞檢測方法

對于寒武系龍王廟組以孔隙度較高的孔洞型儲層而言，地震資料的孔隙度反演方法有效。而燈影組屬于低孔縫洞型儲層，縫洞檢測對于尋找高產(chǎn)井的優(yōu)質(zhì)儲層更為重要[13]。高石梯地區(qū)燈影組碳酸鹽巖由于暴露時間短，形成的縫洞尺度小，巖溶縫洞體精細(xì)雕刻困難[14]。同時，由于受地震分辨率限制，無法識別出單個孔、洞、縫，僅能識別出規(guī)模達(dá)到一定程度的孔、洞、縫發(fā)育帶[15]。在裂縫發(fā)育帶，通常會引起地震反射特征如振幅、地震同相軸相似性、地震屬性等突變，這種突變是利用地震資料檢測縫洞發(fā)育帶的基礎(chǔ)[14]。

圖1 燈四上亞段儲層巖性分布對比圖

圖2 燈四上亞段疊后縫洞預(yù)測平面圖

通過試驗(yàn)，在高石梯地區(qū)相干及曲率屬性與裂縫發(fā)育帶具有較高相關(guān)性，紋理屬性對大尺度的溶蝕孔洞發(fā)育帶具有較強(qiáng)敏感性?；谶@3種地震屬性，對高石梯地區(qū)燈影組的縫、洞進(jìn)行了有效預(yù)測。圖2為燈四上亞段相干、紋理、曲率屬性的縫洞預(yù)測平面圖，整體形態(tài)基本一致。相干及曲率屬性精細(xì)刻畫了小斷層及微小裂縫，紋理屬性更能反映出溶蝕孔洞特征，圖2中出現(xiàn)團(tuán)塊狀、橢圓狀、點(diǎn)狀異常區(qū)域?yàn)槿芪g孔洞發(fā)育區(qū)。圖3為過GS118井的縫洞預(yù)測剖面，預(yù)測縫洞發(fā)育位置與實(shí)鉆井漏位置吻合。紋理屬性平面圖顯示該井位于斷層附近。截至2019年5月13日，該段累計漏失鉆井液2 002.5 m3。

2.2.2 儲層地震識別模式

通過多井測井解釋，高石梯燈影組發(fā)育3種儲層類型：溶孔型、溶洞型和縫洞型。不同儲層類型、不同儲層縱向組合方式，地震響應(yīng)模式有所不同[16]。

圖3 過GS118井縫洞預(yù)測剖面圖

通過對高石梯地區(qū)大量鉆井的儲層、硅質(zhì)層進(jìn)行連井對比，總結(jié)出了3種地震響應(yīng)模式（表1）。即：①寬波谷（反射時差一般大于40 ms）、寒武系底弱振幅或復(fù)波。該模式頂部優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育，儲集空間以溶洞為主，氣井測試產(chǎn)量高。②寬波谷（反射時差一般大于40 ms）、內(nèi)部亮點(diǎn)反射。該模式內(nèi)幕優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育，與硅質(zhì)層共同形成亮點(diǎn)反射，儲集空間以溶洞為主，氣井測試產(chǎn)量高。③窄波谷模式（反射時差通常小于30 ms），儲層主要發(fā)育在窄波谷內(nèi)，實(shí)鉆井表明，該模式儲層發(fā)育程度較差，儲集空間以溶孔為主，氣井測試產(chǎn)量較低。

表1 高石梯地區(qū)儲層地震響應(yīng)模式統(tǒng)計表

2.3 建立儲層地質(zhì)導(dǎo)向模型

地質(zhì)導(dǎo)向模型是建立沿設(shè)計軌跡方向的構(gòu)造、儲層、巖相、氣水等多種信息的綜合模型，它是在區(qū)域多井實(shí)鉆資料分析基礎(chǔ)上確定主要目標(biāo)層，根據(jù)實(shí)鉆井標(biāo)定地震剖面來提取靶體方向的縫洞檢測成果，并結(jié)合地震模式，分析靶體方向構(gòu)造、儲層等發(fā)育分布狀況，優(yōu)選靶體，從而建立靶體地質(zhì)模型（圖4）。

圖4 基于測井與地震解釋的地質(zhì)模型與井軌跡設(shè)計圖

3 一體化地質(zhì)導(dǎo)向策略

3.1 追蹤儲層的策略

儲層受控因素不同，地質(zhì)導(dǎo)向中追蹤儲層的方法也不同[10]。受構(gòu)造和地層控制的儲層，追蹤儲層的方法主要是通過標(biāo)志層識別小層和解釋構(gòu)造變化。燈影組儲層是受巖相和巖溶多重因素控制，儲層的分布與地層和構(gòu)造關(guān)系不密切，追蹤儲層主要利用井震結(jié)合尋找縫洞發(fā)育位置的方法。

3.1.1 通過隨鉆電阻率識別儲層，結(jié)合鉆時和氣測評價儲層

由于震旦系儲層電阻率普遍較高，隨鉆電磁波電阻率對不同類型儲層的敏感性不同，縫洞型儲層和孔隙度較高的孔洞型儲層深淺電阻率均有一定降低，并呈現(xiàn)正差異[17]。分散狀孔洞型儲層電阻率往往較高，以致電磁波深淺電阻率均限幅，且與硅質(zhì)層容易混淆，儲層識別難度較大，部分高電阻率與瀝青充填孔洞有關(guān)[4,18]，需要綜合隨鉆測井與巖屑元素錄井和氣測錄井加以識別。而自然伽馬在不同儲層有些差異，多數(shù)儲層自然伽馬值較低，燈影組風(fēng)化巖溶儲層自然伽馬略有增高。

隨鉆測井與錄井結(jié)合能較好識別和評價儲層[19]。通過對震旦系通過對高石梯區(qū)塊已鉆資料的分析，總結(jié)了不同儲層條件下的測井、錄井、鉆井參數(shù)基本識別特征（表2），在井眼軌跡進(jìn)入儲層段具有“二高四低”的特征，即高氣測值、高深淺電阻率的幅度差異，低鉆時、低自然伽馬、低電阻率、低硅質(zhì)含量。

3.1.2 通過綜合分析測井與地震資料追蹤儲層

風(fēng)化巖溶儲層具有縱向分帶性和橫向非均質(zhì)性的雙重特性[7]，追蹤儲層首先要找出井軌跡方向儲層的發(fā)育分布規(guī)律。分析對比鄰井多井測井資料，劃分巖溶相帶，解釋儲層品質(zhì)和類型，預(yù)測出最優(yōu)儲層分布的層位和儲層發(fā)育度。在井標(biāo)定的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地震資料預(yù)測沿井軌跡儲層發(fā)育變化的情況，找出主要的縫洞層分布位置并剔除硅質(zhì)條帶的影響。利用實(shí)鉆資料不斷驗(yàn)證和修正模型，達(dá)到最佳的地質(zhì)導(dǎo)向效果。

表2 燈四段地質(zhì)導(dǎo)向儲層定性識別表

3.2 優(yōu)化井眼軌跡的策略

優(yōu)化井眼軌跡目的是在提高儲層鉆遇率的基礎(chǔ)上，降低工程風(fēng)險和提高鉆井的效率[13]。優(yōu)化軌跡也是一個系統(tǒng)的工程，需要地質(zhì)導(dǎo)向與定向工程和鉆井工程的充分結(jié)合和密切配合?；陲L(fēng)險識別的軌跡優(yōu)化主要考慮儲層埋深變化造成著陸軌跡復(fù)雜、儲層內(nèi)軌跡起伏變化大造成后期定向困難以及鉆遇硅質(zhì)層和致密層造成巖石可鉆性差并失去目標(biāo)等風(fēng)險，需要通過不斷優(yōu)化井軌跡來提升井身質(zhì)量。

3.2.1 優(yōu)化燈四段頂部的井斜角，為后續(xù)水平井鉆進(jìn)創(chuàng)造良好的條件

由于燈四段水平井的造斜段是分兩次完成：上段為寒武系筇竹寺組，下段為震旦系燈四段。因此筇竹寺組造斜段軌跡優(yōu)化對水平井的著陸有重要影響，合理選擇鉆達(dá)燈影組頂部井斜角既可以降低燈影組內(nèi)部造斜段井軌跡的復(fù)雜程度和定向難度，又能提高鉆井的效率。燈四段箱體位置離燈影組頂部的距離不同，燈影組頂部井斜角選取亦不同。通過實(shí)鉆資料分析，燈影組造斜段以5°/30 m造斜率前提下，燈影組頂部井斜角與儲層中部（箱體中部）距燈影組頂部的距離可以按照如下的公式計算：

式中θ表示井斜角，(°)；H表示水平井箱體中部離燈影組頂部垂厚，m。

3.2.2 優(yōu)化造斜段軌跡，為水平段著陸創(chuàng)造良好的條件

燈四上亞段的造斜段往往要同時實(shí)現(xiàn)造斜、下探儲層和入靶等功能，當(dāng)儲層縱向發(fā)育位置對比設(shè)計位置發(fā)生變化（提前或延后）的情況下其軌跡優(yōu)化難度加大，需要通過軌跡著陸方案的優(yōu)化及地質(zhì)與工程密切配合來實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)化軌跡的方法有多種，比如穩(wěn)斜探頂法。針對震旦系燈影組有隨鉆測井和元素錄井等豐富資料的情況下，可以通過逐步逼近法更好地實(shí)現(xiàn)井軌跡的優(yōu)化。該方法需要考慮3個因素：風(fēng)險厚度、極限造斜率和儲層厚度。風(fēng)險厚度就是實(shí)鉆儲層位置距離設(shè)計可能增加或減少的最大（垂直）厚度，預(yù)測的方法主要是多井地層對比，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識確定，它是軌跡優(yōu)化的基礎(chǔ)，風(fēng)險厚度越大，軌跡優(yōu)化的難度越大。極限造斜率就是鉆井和井眼穩(wěn)定性及完井需要的最大安全造斜率，它是軌跡優(yōu)化的紅線。儲層厚度就是目的層儲層發(fā)育的厚度或箱體的厚度，它是軌跡優(yōu)化的制約因素。如果儲層的厚度越厚，井斜角可選擇的范圍越大，軌跡優(yōu)化的難度越?。环粗?，儲層越薄，井軌跡優(yōu)化的難度越大。逐步逼近法就是根據(jù)上述3個參數(shù)設(shè)計井軌跡的安全井斜范圍（最大與最?。?，在安全范圍內(nèi)選擇增降斜方案，逼近就是根據(jù)實(shí)鉆情況重新規(guī)劃安全井斜范圍，不斷循環(huán)往復(fù)，直至鉆達(dá)儲層位置。該方案對于鉆遇小層劃分和識別容易的井段效果更好，也對于構(gòu)造起伏引起垂深變化的復(fù)雜情況同樣有效。

3.2.3 避開厚層硅質(zhì)層和致密層優(yōu)化軌跡

通常致密層和硅質(zhì)層對于地質(zhì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和鉆井周期的影響較大，一旦鉆入該層易造成儲層鉆遇率降低和鉆井工程難度加大，如果井筒與地層夾角較大時需要較長進(jìn)尺才能返回儲層，也容易造成井軌跡和鉆井工程的復(fù)雜程度加劇。利用巖屑元素分析資料實(shí)時解釋硅質(zhì)含量及變化趨勢，根據(jù)隨鉆資料識別小層和儲層，及時判斷小層和儲層發(fā)育變化趨勢。結(jié)合錄井和地震資料分析儲層可能的邊界位置。基于風(fēng)險分析規(guī)劃好井軌跡與地層的夾角，實(shí)現(xiàn)快速穿越硅質(zhì)層和避開硅質(zhì)層的最佳井斜角控制。

3.2.4 優(yōu)選定向方案平滑軌跡

通過優(yōu)化工具組合和鉆井參數(shù)、優(yōu)化軌跡方案、減少定向次數(shù)等實(shí)現(xiàn)平滑軌跡。選用工具組合要與不同井段造斜率要求相匹配，與不同地層的造斜能力相適應(yīng)，達(dá)到最佳的造斜效果，同時降低井軌跡的復(fù)雜程度。充分利用自然增降斜規(guī)律減少定向次數(shù)，強(qiáng)化實(shí)時資料的分析和儲層預(yù)測，合理規(guī)劃井軌跡，減少不必要的定向，避免使工程復(fù)雜化的定向操作。例如，鉆遇大裂縫和洞穴時易造成方位漂移和井斜不穩(wěn)，主要通過降低鉆壓和頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，多采用復(fù)合鉆進(jìn)和加密測斜等方法，而定向鉆進(jìn)時，則采用“短定勤定”的方式，復(fù)合和定向交替進(jìn)行來提高井身質(zhì)量。

4 應(yīng)用實(shí)例

GS110井位于四川盆地樂山—龍女寺古隆起高石梯構(gòu)造GS19井區(qū)西北部，處于低孔隙、低滲透區(qū)，是以燈四上亞段儲層為目標(biāo)的第一口水平井。該亞段巖性變化為：頂部為褐灰、灰褐色石灰?guī)r，灰色泥質(zhì)灰?guī)r；中部夾硅質(zhì)云巖，向下為深灰、灰色、淺灰色黑灰色溶洞粉晶云巖及溶洞粉晶角礫云巖。受沉積相、表生期和埋藏期巖溶作用共同控制，風(fēng)化及溶蝕作用形成的孔洞縫是良好的儲層。

4.1 地質(zhì)建模

鄰井資料分析表明，燈四上亞段儲層主要分布在燈四段的頂部40 m范圍內(nèi)，儲層品質(zhì)縱向和橫向變化較大。通過橫向?qū)Ρ葘羲纳蟻喍螐纳现料录?xì)化為3個小層（圖5左邊第一道）：1號小層為差氣層，2號小層為氣層（水平井目標(biāo)箱體），3號小層致密層（或硅質(zhì)層）。其中，2號小層儲層厚度介于12.3～32.1 m，平均孔隙度介于2.2%～5.9%。3口井測井解釋結(jié)果表明，箱體（2號儲層）頂界距燈四段頂界垂直厚度介于14.5～20.3 m，儲層之下硅質(zhì)層垂厚介于13.3～25.6 m。

通過對地震剖面解釋（圖6），GS110井水平段鉆進(jìn)方向呈現(xiàn)3段不同地震響應(yīng)模式：①1段地震剖面特征為“寬波谷＋亮點(diǎn)反射”，在強(qiáng)反射波峰頂為儲層發(fā)育段的底部位置，儲層底界位置明顯上傾；②2段同相軸錯亂，為縫洞發(fā)育帶；③3段為雙波谷特征，儲層發(fā)育位置在第一個波谷下部附近。綜合分析認(rèn)為，預(yù)計前中后3段儲層底界距離燈四段頂部垂厚分別為35、24和41 m。

由鄰井測井資料對比分析、過GS110井鉆進(jìn)方向地震剖面投影圖所建立的鉆前地質(zhì)模型見圖7。

4.2 井軌跡與定向設(shè)計方案

4.2.1 井軌跡設(shè)計方案

根據(jù)建立的地質(zhì)模型，鉆進(jìn)方向前段儲層厚度為20 m，頂界距離燈四段頂部10 m，底界距離燈四段頂部30 m。中部儲層段厚度為12 m，頂界距離燈四段頂部13 m，底界距離燈四段頂部25 m。尾部儲層段厚度為15 m，頂界距離燈四段頂部20 m，底界距離燈四段頂部35 m。根據(jù)儲層中部位置作為井軌跡設(shè)計依據(jù)，井軌跡設(shè)計如圖7所示。

圖5 GS110井鄰井綜合成果圖

圖6 過GS110井鉆進(jìn)方向地震剖面投影圖

圖7 GS110井地質(zhì)模型及軌跡設(shè)計圖

4.2.2 著陸段軌跡優(yōu)化方案

要同時實(shí)現(xiàn)下探和順層追蹤儲層，避免鉆入下部硅質(zhì)層。由于燈四段頂部井斜較低（68°）和儲層可能發(fā)育的縱向深度位置變化范圍較大（30 m），因此采用穩(wěn)斜探頂?shù)姆椒ㄝ^為合適。前段需要全力增斜，彌補(bǔ)上段井斜過低的不足，先以6°/30 m增斜率造斜，預(yù)計距燈四頂垂深19 m處井斜角便達(dá)到85°，保持井眼與地層5°夾角穩(wěn)斜下探儲層，根據(jù)離燈四段頂35 m范圍內(nèi)發(fā)育多層儲層和沿軌跡方向地層先上傾后下傾的特點(diǎn)，找到儲層后以4°/30 m增斜率至順層追蹤儲層。如果垂深19 m以內(nèi)提前發(fā)現(xiàn)儲層，則繼續(xù)保持6°/30 m增斜率直至井眼達(dá)到水平，根據(jù)已鉆遇儲層發(fā)育的位置情況調(diào)整靶體，增斜追蹤儲層。

4.2.3 定向方案

由于井斜角偏低，前段需要全力增斜，采用多定向少復(fù)合的方式，儀器組合采用單彎螺桿（帶扶正器）＋LWD地質(zhì)導(dǎo)向工具＋101.6 mm鉆具，盡量簡化井下鉆具，利用增斜段的帶扶正器螺桿的復(fù)合鉆增斜效果，在造斜段采用6 t鉆壓，進(jìn)入水平段后選用欠尺寸扶正器的單彎螺桿，采用4 t鉆壓盡量通過調(diào)整鉆壓來控制復(fù)合鉆的增降斜效果。

4.3 實(shí)時導(dǎo)向情況

實(shí)時導(dǎo)向情況如圖8所示。

4.3.1 第一段 5 534 ～ 5 700 m，優(yōu)化軌跡鉆進(jìn)，平緩著陸

井深5 534～5 600 m按設(shè)計正常鉆進(jìn)，未發(fā)現(xiàn)儲層。

井深 5 600 ～ 5 680 m 提前進(jìn)入儲 層。鉆至5 600 m，電阻率明顯降低（深電阻為 1 670 Ω·m，淺電阻為650 Ω·m），鉆時明顯加快（由15 min/m加快到8～10 min/m），但是氣測值較低，伽馬較高，綜合判斷井眼軌跡已進(jìn)入了縫洞發(fā)育帶，但被上覆巖層帶來的泥質(zhì)充填嚴(yán)重。5 600 m井斜角為82.3°，距燈四段頂部為17 m，井眼軌跡以10°左右夾角在儲層段內(nèi)下切。按照前述的優(yōu)化方案，繼續(xù)以6°/30 m增斜鉆進(jìn)至順層，同時跟蹤儲層變化情況。

至井深 5 680 ～ 5 700 m 追蹤儲層。鉆至 5 680 m時井斜為91.8°，井眼軌跡已順層，井底距離燈四段頂部 20.1 m，隨鉆電阻率由 1 500 Ω·m 降至 220 Ω·m，且在 5 685 ～ 5 693 m 電阻率出現(xiàn)“刺刀狀”，指示裂縫發(fā)育，錄井5處顯示 “氣侵”和“溢流”，鉆時由10 min/m加快至7 min/m, 實(shí)鉆資料分析軌跡位于優(yōu)質(zhì)儲層段中。綜合已鉆層段資料分析，儲層發(fā)育井段 5 600 ～ 5 700 m，距燈四段頂部 17 ～ 24 m，與鄰井解釋的儲層位置接近，對應(yīng)地震剖面上亮點(diǎn)反射的零相位附近，下一步繼續(xù)以 91°左右井斜角追蹤該套儲層鉆進(jìn)。

4.3.2 第二段 5 700 ～ 6 130 m，地質(zhì)工程一體化追蹤儲層鉆進(jìn)

繼續(xù)沿強(qiáng)反射頂部的零相位追蹤儲層。5 700～6 130 m井段電阻率中低值，介于270～1 500 Ω·m，電阻率在多處顯示為“尖刺狀”特征，分析應(yīng)為裂縫發(fā)育。該段錄井見6處油氣顯示（3處氣侵，1處溢流，2處井漏），綜合分析中段縫洞發(fā)育。至6 130 m處井斜為90.2°，井底距離燈四段頂部14.8 m，井眼軌跡處于儲層段的中部略偏上，地震剖面顯示在后續(xù)鉆進(jìn)方向儲層位置靠下呈下傾趨勢，燈影組頂部強(qiáng)反射同相軸呈現(xiàn)為扭錯特征，尾端軌跡需要下調(diào)至雙波谷的中下部，并且水平段已鉆進(jìn)600 m，為防止后續(xù)定向及軌跡調(diào)整困難、降低后續(xù)鉆進(jìn)軌跡控制難度，提前降斜88°～89°鉆進(jìn)。

4.3.3 第三段 6 130 ～ 6 586 m，追蹤下部儲層，探索地震剖面雙波谷特征儲層發(fā)育情況

圖8 GS110井完鉆地質(zhì)模型圖

鉆至6 200 m，波谷下方反射能量減弱，波谷更窄，逐漸過渡至雙波谷特征，綜合分析儲層位置將逐漸下移，降斜至87°左右，緩慢下探雙波谷特征儲層發(fā)育特征。至井深 6 548.89 m （垂深 5 338.07 m），井斜87.3°，距離燈四段頂部垂厚18 m左右，鉆時8 ～ 30 min/m，伽馬介于 8 ～ 12 AРI，電阻率介于700～1 524 Ω·m，井軌跡位于雙波谷下部，儲層品質(zhì)略微變差，決定增斜至90°靠近雙波谷中間部位鉆進(jìn)，追蹤儲層至井深6 586.25 m完鉆。

4.4 實(shí)鉆結(jié)果

GS110 井地質(zhì)導(dǎo)向 5 534.00 ～ 6 586.24 m，地質(zhì)導(dǎo)向總進(jìn)尺 1 052.24 m，定向進(jìn)尺 156.00 m，完井測井燈四段解釋有效儲層段長702.40 m。從電成像測井結(jié)果分析，鉆遇井段裂縫和孔洞發(fā)育，共拾取117條明顯張開縫，基本為中高角度裂縫，完井測試獲得65.77×104m3/d高產(chǎn)工業(yè)氣流，產(chǎn)量是區(qū)域鄰井直井的8.5倍，有效地提高了單井產(chǎn)能。

5 結(jié)論

1）針對川中地區(qū)深層非均質(zhì)碳酸鹽巖儲層，需結(jié)合地震、地質(zhì)和測井建立相對可靠的硅質(zhì)巖相模型、儲層縫洞模型、儲層地震識別模式和儲層測井與錄井綜合判別標(biāo)準(zhǔn)，才能較好建立地質(zhì)模型，提高縫洞識別效果和儲層鉆遇率。

2）根據(jù)不同地層、儲層、鉆井液與井下工程狀況來制訂軌跡優(yōu)化方案，并通過優(yōu)選鉆井參數(shù)與工具組合以及精細(xì)定向操作不斷提升井身質(zhì)量。

3）井震結(jié)合地質(zhì)建模、基于風(fēng)險分析的軌跡優(yōu)化和適應(yīng)地層特點(diǎn)的定向操作是實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工程一體化地質(zhì)導(dǎo)向的關(guān)鍵點(diǎn)，3項技術(shù)的深度融合也是解決深層碳酸鹽巖水平井優(yōu)質(zhì)高效鉆井的有效手段。