水平井地質導向與測井資料解釋方法研究

趙瑞林 耿斌(勝利油田測井公司資料解釋研究中心 山東東營 257000)

郭兆剛(勝利油田測井公司三分公司 山東東營 257000)

當前，為了提升單井油氣采收率來符合油田研發增儲上產的需求，水平井鉆井技術已經在石油天然氣勘探研發鉆井作業現場獲得了普遍使用。因為水平井鉆井操作有別于直井鉆井，水平井隨鉆過程里儲集層的判別以及含油性解釋評判無法完全按照直井鉆井的工作方式，而是要通過水平井鉆井特征，運用錄井參數、隨鉆測井參數的改變特征，迅速直接的判斷儲集層以及流體性質。源于這個想法，對水平井地質導向與測井資料解釋方法進行研究，以便在水平井操作中獲得較好的效果。

一、研究水平井地質導向的必要性和可行性

由于石油工業的不斷發展，水平井鉆井技術作為提升單井產量以及采收率的有效保障之一在全球獲得了普遍的推廣。水平井鉆井技術透過延伸井眼對油層段的長度，令增產措施能夠簡化，而且大大提升了油氣產量，進而獲得了較好的投入產出成效。國外調查顯示，對于油藏地質以及工程技術較好結合的狀況下，水平井普遍已經可以獲得高于常規直井的投資回報率。國外有的油氣公司時常把水平井技術當做首選的開發鉆井的方法，對于研發一個油氣藏時，最先要評判的是所使用的水平井技術研發是夠經濟可行，然后才要對直井研發的經濟可行性進行考慮。

通過水平井技術研發某個油氣藏的主要要求水平段井眼軌跡盡量處在儲層物性最優的油氣層里，進而提升水平段的合理長度，確保井網開采的效果。如果一個油田的地滲透砂礫巖油藏占了60%以上，使用直井研發就會出現水錐、氣錐、低效等相關問題，所以考量使用水平井研發此類油藏。可是鉆水平井又面臨了很多油藏油層起伏較大、砂層厚度受限、并且具有致密鈣質交結夾層以及斷層等不良因素。無法確保水平段對于儲層物性最優的油氣層內延伸。所以，研究和應用水平井鉆井的測井地質導向技術已經變成了提升油田勘探研發效益中最為關鍵的一個工程技術。

當前國際上采用的地質導向鉆井技術是隨鉆定向測量數據、導向鉆井技術以及隨鉆地層評價測井數據對井眼軌跡進行掌控。地質導向鉆井技術尤為符合對薄產層以及高傾斜產層里的鉆水平井。

二、水平井地質導向

1.水平井地質導向

對于水平井地質導向來講，要先創建水平井地質導向的前期模型。地質建模分成構造建模以及屬性建模，構造建模通過地質構造構成構造地質體。屬性建模是通過巖石物理屬性對整體構造地質體的巖石物理屬性采取預測。

2.水平井軌跡設計

對于地質建模基礎上交互設計水平井軌跡可以透過儲層體現最有利的構造位置以及屬性位置。比如在設計井軌跡時，通常應當先對幾個主要點進行確定，也就是造斜點、目的層的起始點、水平井段結束點。之后對于目的層的起始點與水平井段結束點之間添加很多控制點，選取這些點的原則是盡可能選取地層屬性較好的地方。控制點確定好之后在對兩點之間的直線軌跡以及光滑曲線軌跡進行確定，假如選擇光滑曲線軌跡需要制定兩點間狗腿度大小。如此就可以創建一條光滑的井軌跡。假如需要設立防碰設計，就可以通過軟件的防碰計算功能對水平井周遭的臨井采取距離掃描計算。透過測井曲線的模擬功能，可以將沿軌跡上的測井曲線模擬出來。這樣就可以對實時導向時井軌跡質量進行掌控。

3.水平井地質導向

地質導向指的是通過隨鉆測量數據以及隨鉆地層評判測井數據，通過人機對話的方式來掌控井眼軌跡的技術。地質導向有別于工程導向，工程導向的目標非常固定，可是地質導向的目標是隨著真實狀況進行調整的。對于井軌跡控制時要運用前期地質模型和當前測井、錄井資料給出較為綜合的判斷，明確下一步鉆井方位。假如運用有方向性的LWD測井設備就可以通過測井曲線體現出目前軌跡和地層界面的距離以及方向關系，并對地質模型進行調整。假如是無方位的LWD設備就只可以完全依賴前期模型的正確性進行。

三、水平井測井資料解釋方法

1.水平井與直徑的區別

(1)各向異性地層

水平井和地層分界面存在許多關聯，設備對于傾斜度過大的井和水平井中度量已經無法純粹的將地層作為各種不同介質的分界面。對于電阻率等石油測井反應里，具備宏觀和微觀的各向異性，宏觀各向異性數字由于同地層上下電阻率差距和相對厚度有關，也就是同井眼軌道的地點有關，透過試驗證明微觀各向異性會隨著底層的水分、孔縫和飽和度的情況產生變化，而且不同的水平井區域和層次都各不相同，因此地層里所包含的各向異性對于石油測井設施的運轉起到了不穩定的影響。

(2)泥漿侵入

對于垂直井來講，把簡單的侵入剖面模擬當做環繞井眼的圓柱體。水平井里的侵入剖面十分復雜，當前的有些解釋是對于原生空隙為主的地層里，垂直滲透率時常低于水平滲透率。所以水平井里最開始的侵入剖面或許是繞井軸的橢圓體。因為井眼周遭地層的各向異性，因此指示滲透率改變的層面或許會形成繁瑣的侵入剖面。

2.水平井測井資料預處理

面對LWD測井曲線，有時具有的某些異常跳點，預處理時需要采取曲線編輯來講這些異常點進行去除，有時因為地層電阻率過高，超出儀器某條曲線的測定范疇時，整個曲線都會產生飽和現象，要在解釋時把這條曲線排除。通常狀況下，LWD測井曲線已經和鉆桿深度協調一致。

3.水平井解釋的新思路

近幾年來，由于地質模型措施的逐漸成熟，對于油田行業里地下藏油情況的調查里獲得了推廣。如果前期開采水平井時采用了地質導向輔助調整井眼軌道，并且采用了地質模型模仿地質構造，就可以輕松獲得以上問題的結論，因為在調整井眼軌道的時期，就已經掌握了油藏的情況，那么采用相關程序導入所了解的區域結構、巖石物理性質、油氣性質就可以體現出相關的結論。

結束語

綜上所述，對于地下狀況的復雜多變，在現場使用過程里要搜集更多的區域地質、測井資料，再通過施工井掌握的隨鉆狀況，對地層進行對比，并進行綜合性判斷，這樣有利于正確的評價。

[1]姚東華.雙側向測井資料迭代正則化反演與各向異性地層多分量感應測井數值仿真[D].吉林大學.2010.

[2]趙小青，張會芳，潘保芝，張修峰.水平井感應測井影響因素分析及在水淹層解釋中的應用[J].測井技術.2010.(01).

[3]呂偉國.水平井中感應測井、電磁波測井測量響應研究[D].吉林大學.2009.