劉 輝,冷云飛,孟宗寶,王永剛
(中國石油集團(tuán)測井有限公司青海分公司,甘肅 敦煌 736202)
英西地區(qū)位于柴達(dá)木盆地英雄嶺構(gòu)造西北端,地面以山地、高山為主,溝壑縱橫,地面海拔3000~3900m,地表地下條件都十分復(fù)雜,成為了柴達(dá)木盆地油氣勘探開發(fā)長久以來的難點(diǎn)區(qū)域。英西地區(qū)深層存在兩種儲(chǔ)集類型:一是受斷裂控制的縫洞型油藏,二是受白云巖晶間孔控制的巖性油藏。
英西地區(qū)斷層和裂縫發(fā)育,施工中可能會(huì)遇到目的層垂深變化大、分布規(guī)律不明確、水平段流體識(shí)別難等多種困難,以及大段膏鹽巖層蠕變、井壁垮塌、擴(kuò)徑和托壓嚴(yán)重等導(dǎo)致造斜困難。對(duì)水平井施工帶來了前所未有的挑戰(zhàn),急需對(duì)水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)和定向工程技術(shù)進(jìn)行研究。因此英西地區(qū)水平井技術(shù)攻關(guān)勢在必行。
英西地區(qū)古近系為盆地的沉積沉降中心,新近系受昆侖山擠壓和阿爾金山走滑共同影響形成構(gòu)造反轉(zhuǎn),發(fā)育一系列NW—SE向的逆斷層,是英雄嶺構(gòu)造帶構(gòu)造最為復(fù)雜的地區(qū)[1]。根據(jù)英西地區(qū)三維地震資料解釋表明,英西地區(qū)具有雙層結(jié)構(gòu),淺層受滑脫斷層控制形成斷層傳播褶皺,深層為復(fù)雜化的疊瓦逆沖構(gòu)造。復(fù)雜化的多條斷層及裂縫性儲(chǔ)層對(duì)水平井目的層垂深及層位的展布情況預(yù)測造成了很大的困難。
在水平井的勘探開發(fā)進(jìn)程中,錄井重點(diǎn)承擔(dān)的任務(wù)是采集整理與解釋處理鉆探過程中所獲取的巖性、物性及含油氣性等各項(xiàng)重要的錄井資料,充分發(fā)揮錄井資料及時(shí)性優(yōu)勢,再結(jié)合隨鉆資料進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。水平井地質(zhì)導(dǎo)向錄井技術(shù)主要分為兩個(gè)方面:一是進(jìn)入目的層前的地層對(duì)比與預(yù)測技術(shù);二是進(jìn)入目的層之后的地質(zhì)解釋與導(dǎo)向技術(shù)。通過結(jié)合應(yīng)用實(shí)例對(duì)這兩方面的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析,在設(shè)計(jì)目的層深度存在誤差的情況下,錄井采取精細(xì)對(duì)比及時(shí)修正模型、調(diào)整井眼軌跡、確保能夠準(zhǔn)確入靶;在水平段鉆探過程中往往會(huì)遇到目的層沉積相突變、井眼偏離正確軌跡、地層變薄或加厚、鉆遇斷層等情況,可以充分利用隨鉆測井資料、鄰井地質(zhì)資料、地震剖面等進(jìn)行準(zhǔn)確解釋,糾正鉆頭的前進(jìn)方向,保證油氣層鉆遇率和水平井井身質(zhì)量。
英西地區(qū)中深層巖性混積特征明顯,漸新統(tǒng)下干柴溝組上段儲(chǔ)集層為一套細(xì)粒碳酸鹽巖,混雜細(xì)粒陸源碎屑和黏土礦物[2]。為高鹽度——半深湖相沉積,礦物成分多樣(包括白云石、方解石、石英、長石、黏土等),巖性復(fù)雜多變。現(xiàn)場錄井巖性識(shí)別較難,目前可以依靠XRF元素錄井技術(shù)來幫助識(shí)別,提高巖性識(shí)別準(zhǔn)確性和錄井巖性剖面符合率。
XRF元素錄井技術(shù)近兩年得當(dāng)了迅速推廣和應(yīng)用,是目前唯一能從巖屑和巖心中的元素含量角度來識(shí)別巖性的技術(shù),成為了錄井行業(yè)一種非常重要的新技術(shù),應(yīng)用XRF元素錄井技術(shù)切實(shí)解決了細(xì)小巖屑及特殊巖性的識(shí)別難題[3]。同時(shí),在水平井地質(zhì)導(dǎo)向中XRF元素錄井技術(shù)也得到了成功應(yīng)用。XRF元素錄井能夠準(zhǔn)確測量地層元素,通過元素錄井剖面處理方法能夠較準(zhǔn)確地計(jì)算出地層巖石礦物組分。元素錄井剖面與測井巖性掃描一致性較好,元素錄井針對(duì)英西地區(qū)計(jì)算出的元素伽馬與電測自然伽馬也保持較高的符合率。
英西地區(qū)巖性對(duì)比過程中小層可對(duì)比性較低,巖性主要為泥巖、灰?guī)r、白云巖、膏巖、鹽巖等混積巖,只能通過巖性進(jìn)行大段對(duì)比。依靠XRF元素錄井技術(shù)進(jìn)行元素含量定量分析,可以進(jìn)行小層劃分對(duì)比,明顯提高了地層對(duì)比分析的準(zhǔn)確率。通過元素錄井分析結(jié)果,提前做好膏鹽巖層預(yù)警工作,指導(dǎo)鉆井隊(duì)做好鉆井液及工程參數(shù)調(diào)整,避免工程復(fù)雜情況發(fā)生或影響造斜。
根據(jù)正鉆井與已鉆井水平井的隨鉆伽馬和隨鉆電阻率大小及變化進(jìn)行對(duì)比分析,尋找標(biāo)志層,實(shí)現(xiàn)小層的電性精細(xì)對(duì)比。分析井眼軌跡鉆遇的地層地震與地質(zhì)特征,開展構(gòu)造精細(xì)研究,對(duì)靶點(diǎn)深度及地層產(chǎn)狀進(jìn)行預(yù)測,實(shí)時(shí)跟蹤鉆井動(dòng)態(tài)資料,及時(shí)更新認(rèn)識(shí)、相關(guān)數(shù)據(jù)及調(diào)整井眼軌跡。
地震資料解釋已經(jīng)從早期以盆地地層、構(gòu)造及沉積體系解釋為主,逐步發(fā)展到目前以儲(chǔ)層預(yù)測與精細(xì)構(gòu)造解釋為主,確定各種隱蔽的底幅度圈閉、砂體橫向展布、油氣檢測和早期油氣藏描述等方面的工作,蘊(yùn)藏了大量的地質(zhì)信息[4-5]。
錄井-地震聯(lián)合分析,通過開展高精度三維地震資料的研究與應(yīng)用,精細(xì)解釋和識(shí)別斷層,是英西地區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測分析工作的關(guān)鍵,在鉆探前做好地震地質(zhì)對(duì)比與預(yù)測;在鉆探過程中進(jìn)行驗(yàn)證、對(duì)比和預(yù)測。通過Carbon軟件和石文軟件制作地層對(duì)比圖,在圖中利用伽馬、鉆時(shí)、巖性、氣測數(shù)據(jù)、油氣解釋等多項(xiàng)資料進(jìn)行綜合地質(zhì)對(duì)比分析;結(jié)合地震反射標(biāo)準(zhǔn)層進(jìn)行錄井-地震聯(lián)合對(duì)比分析。根據(jù)地質(zhì)標(biāo)志層特征進(jìn)行橫向預(yù)測與縱向預(yù)測,將已鉆遇的典型油氣層、底礫巖、基巖頂?shù)鹊刭|(zhì)標(biāo)志層標(biāo)定到地震標(biāo)準(zhǔn)反射層上,將地質(zhì)反映的標(biāo)志層信息與地震反映的標(biāo)準(zhǔn)反射層信息有機(jī)地結(jié)合起來進(jìn)行預(yù)測分析。地質(zhì)標(biāo)志層越準(zhǔn)、越多,地震資料分辨率越高、反射標(biāo)準(zhǔn)層越明顯,儲(chǔ)層預(yù)測就越細(xì)、越準(zhǔn)。
利用隨鉆與地震資料的優(yōu)勢,采用測井-地震聯(lián)合構(gòu)建三維地質(zhì)導(dǎo)向模型技術(shù),可將隨鉆測井?dāng)?shù)據(jù)如自然伽馬值、伽馬成像圖、電阻率等信息同時(shí)展示在模型中,建立更精準(zhǔn)的三維地質(zhì)模型,通過利用隨鉆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)校正和更新地質(zhì)模型,保證鉆井井眼軌跡能夠始終處于目的層中,成功指導(dǎo)鉆井施工作業(yè),最終實(shí)現(xiàn)高效的地質(zhì)導(dǎo)向。英西地區(qū)伽馬電性對(duì)應(yīng)性較好,伽馬成像可獲取更真實(shí)的地層傾角等優(yōu)勢。
1)在英西地區(qū)水平井鉆進(jìn)過程中,不局限于利用一種地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù),而是充分利用多種地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)進(jìn)行綜合驗(yàn)證,保障了水平井的成功入靶和高效的水平段油氣層鉆遇率,多口井獲得高產(chǎn)。
2) 利用多種地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)及時(shí)修正模型、調(diào)整井眼軌跡、確保能夠準(zhǔn)確入靶;充分利用隨鉆測井資料、XRF元素錄井新技術(shù)、錄井-地震資料和三維可視化技術(shù)等多項(xiàng)資料與技術(shù),有效指揮和糾正鉆頭的前進(jìn)方向,確保水平井井身質(zhì)量和油氣層鉆遇率。