周思源

中海油田服務(wù)股份有限公司 北京 101149

當前，最常用的技術(shù)方法是最小二乘法。LWD技術(shù)是一種基于鉆探過程中的地質(zhì)條件（井眼軌跡、鉆頭位置、井眼角度等）與地層電阻率之間的相互影響，實現(xiàn)對油氣層進行有效的定位和定向的一種新興的測井技術(shù)，可實現(xiàn)對油氣層位置和巖性的動態(tài)監(jiān)測。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于 LWD技術(shù)的新型測井方法。

水平井是一口高產(chǎn)量、低廉的油田，其鉆探成功率與油氣藏的鉆探工藝密切相關(guān)。隨鉆測井技術(shù)具有指導地質(zhì)導向和實時評價儲層物性等優(yōu)點，對改善儲層鉆進速度、縮短完井周期和降低水平井測井風險具有重要意義。在大斜度井和水平井的勘查和開發(fā)中，采用了隨鉆測井技術(shù)。

1 發(fā)展概況

當前，在水平井中使用的隨鉆測井技術(shù)有：一是識別巖性，測定地層傾角，測定水平段長度；二是利用已有的地層巖性和構(gòu)造信息，對水平剖面進行軌道控制；三是利用地層的巖性和結(jié)構(gòu)信息，對水平線的航跡進行了動態(tài)修正。從國內(nèi)外的研究進展來看，隨著隨鉆測井技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著隨鉆測井技術(shù)的不斷深入，人們對該技術(shù)的認識也越來越深入。在水平井技術(shù)、隨鉆測井技術(shù)等方面取得長足進步的同時，也使隨鉆測井技術(shù)在今后的研究中占有越來越重要的地位。基于巖性、斷裂、沉積相、氣頂?shù)忍卣?，對巖性及巖性進行識別，而上述特征均受外部環(huán)境的制約，其識別效果會有很大的改變。另外，常規(guī)的地質(zhì)方向法在實際運用中也面臨著諸多問題，如：因勘探設(shè)備與巖層間的間距較小，不能對巖層的變形情況進行準確的判定；但在實際應(yīng)用中，因檢波器與地層相距太近，不能準確判別出含油層；但在實際應(yīng)用中，因檢測儀與巖層相距很近，不能對巖層的地質(zhì)變形做出精確的判定。隨著我國石油資源的日益豐富，石油資源的日益豐富，采用常規(guī)的地質(zhì)導引方式已難以適應(yīng)石油資源的需求。為此，必須對現(xiàn)有的地質(zhì)導引技術(shù)進行改進與創(chuàng)新。隨著隨鉆錄井技術(shù)的不斷發(fā)展，隨鉆錄井的地導技術(shù)也在不斷發(fā)展。地質(zhì)導向技術(shù)在水平井鉆井中的應(yīng)用將形成一套完整的水平井測量工藝、軌跡控制與安全鉆井的技術(shù)體系，可有效保障鉆井軌跡在油層中的最優(yōu)穿越，提升油層的鉆井效率，推動水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展與提升。

2 隨鉆測井數(shù)據(jù)處理分析

在對隨鉆儀進行定標的同時，還對對觀測資料進行處理。在隨鉆儀標定時，儀器故障，泥漿污染，溫度變化等因素都會導致儀器標定結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差，從而對以后的資料解釋產(chǎn)生較大的干擾。為此，為了獲得科學、合理、可信的成果，需要對儀器采集到的原始資料進行適當?shù)姆治?。資料的處理大致包含以下內(nèi)容：構(gòu)造巖性解釋模式，將巖性數(shù)據(jù)與巖性數(shù)據(jù)進行對應(yīng)；開展油氣藏的巖性比較與油氣藏的綜合評價；應(yīng)用該方法進行巖性的評估與巖性的比較；對鉆井軌道進行預報。曲線光順是一種光順是一種評價方式，通過光順的曲線進行分析，來去除隨機性的影響。鉆井軌道預報就是依據(jù)實測資料的特性及儲層特性，構(gòu)建一系列的預報模式。當鉆井軌道預報的準確性達到一定程度時，可以用來建立鉆井軌道預報的數(shù)學模型。在某些特定的條件下，還可以采用光順、巖性比較等方法進行處理。舉例說明：在實踐中，通過對垂直井區(qū)與水平井區(qū)的比較與研究，可以將垂直井區(qū)內(nèi)的儲集物作為一個儲集物來進行解譯；通過與水平井區(qū)相比較，可以將水平井區(qū)內(nèi)的油氣層位理解成一個油氣層位。

3 水平井地質(zhì)導向的實現(xiàn)方法

在地質(zhì)引導中，最重要的是利用隨鉆測井數(shù)據(jù)來評估井的地質(zhì)狀況，而根據(jù)隨鉆測井數(shù)據(jù)上的井道和巖層的產(chǎn)狀來決定井道在水平區(qū)的定位，所以，把隨鉆測井數(shù)據(jù)上的井道與巖層的產(chǎn)狀相結(jié)合，就是地質(zhì)引導。它的實施過程由下列步驟組成：首先，根據(jù)地質(zhì)成層數(shù)據(jù)、井眼軌跡控制數(shù)據(jù)和水平井的開發(fā)數(shù)據(jù)，對目標層和油藏界面之間的相互影響進行了全面分析；其次，構(gòu)建目的油藏的地質(zhì)模式：通過與目的油藏的隨鉆錄井資料進行比較，確定目的油藏的賦存狀態(tài)，進而確定井眼角度；再次，建立靶區(qū)與周邊巖層之間的賦存聯(lián)系：通過隨鉆錄井資料對靶區(qū)進行賦存狀態(tài)分析，并根據(jù)具體的地質(zhì)條件和鉆井軌道對靶區(qū)進行修正；最后造斜和定向目的油藏，使目的油藏具有精確的鉆孔軌道定位；以及利用隨鉆錄井數(shù)據(jù)來實現(xiàn)對鉆孔軌道的實時監(jiān)控，保證鉆孔軌道在最佳的定位[1]。

首先，該測量儀的尺寸比較大，需要將測量儀的尺寸縮小到最??；其次是要進一步改善測量系統(tǒng)的解析度和準確度。第三，要研究和完善激光雷達和氣溶膠成像系統(tǒng)的資料處理系統(tǒng)。此外，為了滿足石油勘探的要求，還應(yīng)根據(jù)石油勘探的實際需求，研制出適合石油勘隨鉆測井資料[2]。比如，可以研制出一套將地層引導與井身軌道控制相結(jié)合的水平井軌道控制系統(tǒng)；在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了一套用于實際測量的、用于實際測量的等。該新型鉆具的研制，將對以地質(zhì)為基礎(chǔ)的鉆探技術(shù)起到一定的推動作用，使鉆探工作的效果和費用得到顯著的提升。

4 近鉆頭伽馬

近鉆頭伽馬成像技術(shù)是一種基于傳統(tǒng)測井技術(shù)的新型測井技術(shù)。它的理論基礎(chǔ)是利用由測定儀發(fā)出的γ與已經(jīng)存在于井面上的巖體發(fā)生反應(yīng)而得到的各巖體的百分比。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合鉆井過程中所涉及到的地質(zhì)條件，確定鉆井過程中所涉及到的各巖石類型及所涉及到的石油飽和度，進而實現(xiàn)對該地區(qū)油氣藏的定量化評價。當鉆井軌道較為規(guī)則，鉆頭相對穩(wěn)定的情況下，可用近鉆頭伽馬法來量化地評估靶區(qū)的油氣藏。此方法適用于薄密層、層狀、塊狀儲層和自然裂縫發(fā)達的儲層，并能很好地反應(yīng)儲層的裂縫分布。這種計算方式適合于小坡井及水平井，但對大坡道的井徑計算則需要更加苛刻的條件。例如，將此技術(shù)應(yīng)用于一個油氣田的水平區(qū)，通過鉆井伽馬和泥漿伽馬來確定目的地層中的裂隙發(fā)展狀況和自然裂隙的展布狀況[3]。鉆孔軌道擬合率達96%，裂隙發(fā)育度達86%，自然裂隙占60%，并在距離目的油藏3 m左右的位置找到了一條明顯擴展的自然裂隙。

5 隨鉆探邊

隨鉆測井是在鉆探的時候，把由儀表測得的地層電阻率曲線和地質(zhì)斷面進行比較，然后用電纜把巖性改變的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給地表的電腦，這樣就可以對儲層的方位和巖性的改變進行及時、精確的判定。這是一種采用測量深度、層位和巖石性質(zhì)的技術(shù)手段。隨鉆測井技術(shù)在水平井中的使用日益增多，其技術(shù)手段時運用常規(guī)的隨鉆錄井資料和地層的巖石學特征進行比較。即根據(jù)不同的電阻、γ曲線的差異，來判定不同的儲集層，從而可以判定儲集層的具體方位以及儲集層的差異。除此之外，它還用隨鉆錄油數(shù)據(jù)和天然γ（Nature Gamma）進行比較。利用γ的變化規(guī)律，可以對有無烴類顯現(xiàn)進行判定，進而對儲集區(qū)進行定位。該方法是利用電成像技術(shù)對油氣層、水層和儲層的厚度進行判斷，從而確定油氣層、水層和儲也就是根據(jù)分布流體的質(zhì)，對鉆井流體性能來進行判斷判斷油、水的性質(zhì)。

然而，現(xiàn)有的隨鉆測井儀器具有分辨率低，測量精度低，信號弱，響應(yīng)慢等特點。目前，隨鉆錄井資料的解譯軟件尚不完備，如：在構(gòu)建地質(zhì)建模時，必須要對巖石進行解析，并且在構(gòu)建完巖石建模之后，若沒有對巖石建模進行修正，則不能實現(xiàn)對巖石建模結(jié)果的自動修正；在實際工作中，由于水平井的鉆頭會出現(xiàn)傾斜等問題，使其與設(shè)計的距離有較大的差異，必須依據(jù)現(xiàn)場的具體狀況加以修正。儀器在工作中容易受到外部環(huán)境的干擾；各作業(yè)單位的作業(yè)人員對相應(yīng)的作業(yè)程序的熟悉和熟悉度各有差異；由于系統(tǒng)的升級不夠快，使得系統(tǒng)的使用效率受到很大的限制。這就要求我們在實際工作中進行大量的實驗和研究。經(jīng)過多年的探索與實踐，我們認為，隨著時間的推移，隨鉆地層引導技術(shù)將會越來越普及。

6 優(yōu)化措施

首先，利用地表處理系統(tǒng)，對采集到的隨鉆錄井資料進行了實時的分析，并在此基礎(chǔ)上，完成了對隨鉆錄井資料的定位。其次，為了實現(xiàn)對儲層資料的實時分析，必須采用各種方法，并輔以專門的儀器。另外，在使用隨鉆法進行地層引導時，也會受到多種因素的影響，導致鉆井軌道與設(shè)計軌道發(fā)生偏差。因此，必須加大對該技術(shù)的研究，并采取相應(yīng)的對策，以改善其使用效率。

針對不同的地質(zhì)條件，選擇相應(yīng)的隨鉆測井地質(zhì)引導技術(shù)，尤其是在薄層、超薄層中，利用隨鉆測井技術(shù)，可以有效地改善鉆進速率、井道精度，縮短油-氣-水分界面及井道軌道與水平線的偏差。

在直井剖面設(shè)計時，要針對不同的地層條件，對直井剖面長度和水平井剖面長度進行適當?shù)倪x擇，防止因鉆井速度太高而造成的直井剖面長度太低或水平井剖面長度太高。

依據(jù)水平井的地質(zhì)及油藏特性，對造斜部位進行了合理定位。比如，在進行水平井的水平分段設(shè)計時，要將油層厚度，原油粘度，地層壓力，溫度等因素都要加以考量，以免由于地質(zhì)的原因，造成油層厚度，原油粘度太大，而不能進行高效的開發(fā)。

在垂直剖面的設(shè)計中，要考慮到油層厚度，原油粘度，地層壓力，氣溫等多種條件，來決定造斜地點的合進行理布置眼。進時水要結(jié)合具體條件，，用據(jù)當實際具擇在儲集鉆厚度很小型情況下，于者在層力相較的情況下油水以同用碳化硅，可選擇在頭度很大；儲層中，于者在層力相較的情況下油則水以采用的旋平頭與可選擇螺桿鉆組 P復C鉆進相法合的混合鉆井方式。

7 結(jié)束語

地質(zhì)引導技術(shù)是近年來發(fā)展出來的一種新技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)@探中的有關(guān)數(shù)據(jù)，例如有關(guān)井眼軌跡、地質(zhì)剖面圖、地層壓力、產(chǎn)層發(fā)育的數(shù)據(jù)等，利用特定的儀器對這些數(shù)據(jù)進行實時的記錄，并對其進行處理和分析，為水平井鉆探提供井眼軌跡和地質(zhì)剖面圖，進而達到對井眼軌跡的控制和地質(zhì)引導的目的。水平井是一種新型的非常規(guī)石油資源開采方法，其主要特點是利用地層導引技術(shù)來控制井斜，增加油層的鉆遇幾率，避免鉆頭觸底?；陔S鉆測井技術(shù)的鉆探地質(zhì)導向法，是利用電性與電性相結(jié)合的方法，可對儲層中的巖性及巖性進行實時監(jiān)測。通過對油藏位置的精確預測，對鉆井軌道進行適時的調(diào)整，確保了鉆井軌道的控制。該技術(shù)可以規(guī)避掉鉆穿底水和鉆遇邊水帶來的鉆探危險，從而降低了施工工序，縮短了建井周期，提升了鉆井速度，還可以有效地降低了油層被鉆井液浸泡的時間，降低了對油層的污染，從而節(jié)省了開發(fā)投資。