臨汾區塊致密氣水平井地質導向技術應用

徐正華，朱彥振，田浩年，李秀芳

（中石油煤層氣有限責任公司臨汾分公司，山西太原 030034）

臨汾區塊致密氣水平井地質導向技術應用

徐正華，朱彥振，田浩年，李秀芳

（中石油煤層氣有限責任公司臨汾分公司，山西太原 030034）

臨汾區塊致密氣勘探開發歷時3a，對本區塊的儲層性質、砂體展布、開發規律有了一定認識。通過對水平井地質導向的實施，針對水平井實施風險點，介紹了地質導向關鍵技術及工具的應用。

臨汾區塊；致密氣；水平井；地質導向；隨鉆電阻率成像

Abstract：The dense gas exploration and development of Linfen block lasted for three years，and it had a certain understanding of the reservoir properties，sand body distribution and development law of this block.Through the implementation of the geological guidance of horizontal wells，the risk points for horizontal wells are introduced，and the application of key technologies and tools for geological guidance is introduced.

Key words：linfen block；tight gas；horizontal well；geological orientation；drilling resistivity imaging

1 地質簡況

臨汾區塊具有構造簡單、地層平緩、砂體縱向多層疊置、多層含氣的特點，主力目的層為石盒子組和山西組，砂體分布受河道控制，呈條帶狀分布。其中山23段發育三角洲前緣亞相水下分流河道砂巖，巖性主要為巖屑石英砂巖，平面呈北西～南東向展布，勘探結果證明山西組山23亞段是本區塊主力產層。

2 實施必要性

臨近區塊及相似致密氣藏實施水平井開發均取得不錯產氣效果。位于區塊北部的石樓西區塊，山23亞段水平井初期日產氣量（8.6～25.7）×104m3，平均15.5×104m3，穩產期日產氣量（5.1～10.8）×104m3，平均日產氣量8.2×104m3。本區塊實施水平井主要基于以下幾點考慮：①水平井部署位置應鄰近鉆探井氣測顯示較好，局部厚度大，產能較高；②通過水平井的實施，驗證山23亞段產能，評價水平井工藝適應性及產能情況；③提高單井產氣量，提升致密氣藏開發效果。

3 技術難點分析

本區塊水平井實施主要存在以下技術難點：①山23屬于陸相沉積環境，儲層砂體厚度平面上變化非常大（0-21.4m），平面上呈現點狀及不連續性；②水平井無導眼井設計，目的層實際情況不落實，安全著陸風險大；③局部雖有鉆井控制，但微構造不確定，地層傾角可能存在變化；④目的層為可鉆性差、研磨性強致密砂巖，鉆速較慢。

4 地質導向目標及技術對策

鉆井地質導向目標：找到目的層山23亞段有效儲層，平穩著陸并導向井軌跡位于有效儲層上中部，最大化提升儲層鉆遇率；保障井眼狗腿度符合設計要求，井眼軌跡順滑；鉆井提速，提升工程實施效率，避免井下工程風險。

1）標準電性剖面建立，利用臨近井儲層電性對比，建立目標層位等高程標準剖面，根據剖面準確預測目標儲層著陸深度。

2）加強地質錄井監測，要求巖屑錄井進入石千峰組后的目的層加密監測，實時監控巖屑變化。重點監控巖性對比標志層位，實時優化預測模型。

3）使用實時邊界探測技術（PeriScope）與隨鉆側向高清電阻率成像技術（GVR）相結合，進行邊界探測與描繪，實時掌握儲層砂體鉆遇情況，根據鉆遇情況，隨時調整方位與角度，指導著陸軌跡及水平段鉆進，確保井眼軌跡平滑及水平段儲層鉆遇率。

4）水平段PDX6與Artcher旋轉導向鉆井工具，根據本區塊儲層地質條件變化情況以及費用等問題，水平段據實際情況機動使用PDX6旋轉導向+常規PDC鉆頭與Artcher旋轉導向工具＋smith PDC鉆頭導向兩種組合形式。其中Artcher旋轉導向工具＋smith PDC鉆頭導向組合最大優勢具有更高效的造斜能力，最高狗腿度能力約為17°/30m。

5 現場實施效果

1#水平井根據鉆井巖屑分層信息，該井目前鉆至5#煤層頂部，斜深2 449m/垂深2 200.6m，井斜角59.5°。隨鉆模型擬合對比提前30m，垂深對比發現目的層變淺10m以上。隨即重新優化著陸軌跡，下入高造斜能力的Archer工具+smith PDC鉆頭，加大造斜能力。在井深2 432m/2 240.1m處，井斜角85°，順利進入目的層，安全著陸。在水平段施工過程中，全程使用PeriScope深邊界探測技術，準確預測鉆頭位置上下儲層厚度以及儲層傾角，及時調整鉆進參數，確保鉆頭在有效儲層段內穿行，為水平段施工提升有效儲層鉆遇率提供技術支撐。

2#水平井鉆至斜深2062m/垂深1962.6m/井斜62°處出現5#煤層，根據領井對比，推算目的砂層垂深在1 999m左右，隨即計劃在1 998m處增斜至85°左右后穩斜追層。該井在斜深2 250m/垂深2002.5m/井斜84.8°處進入目的儲層，根據電阻率成像及地層對比確認入層點附近地層下傾約1.5°，開始根據隨鉆測井數據及錄井信息進行水平段鉆進。鉆進至斜深2 346m時，近鉆頭伽瑪出現高值，錄井循環返出巖屑仍為砂巖，為了確保實施成功率，隨后下入實時成像，控制軌跡回到低伽瑪值砂巖處。在斜深2 718m/垂深2 008.8m/井斜89.5°處目的儲層丟失，下探找層，在斜深2 900m仍未找見，確定砂層尖滅，隨后完鉆。

圖4 1井導向模型

6 結論及認識

已實施完成的2口水平井，水平段儲層鉆遇率都達到設計要求，實現了總水平段進尺1 695m，目的砂層進尺1 501m，后期儲層改造后均獲高產，取得了較好效果。

1）PDX6配合“邊界探測”工具PeriScope使用效果較好，既能保證在目的層砂巖鉆進，狗腿能力也滿足預期，最大限度保證軌跡平滑。

2）當造斜能力受地層趨勢影響，下入高造斜率旋轉導向Archer工具配合專業鉆頭之后，軌跡得到很好控制，最大限度保證軌跡平滑。

3）隨鉆PeriScope邊界探測工具具備方向性測量和邊界探測優勢，實鉆中探測邊界清晰，結合地質錄井實時信息，對地質導向起著關鍵性的指導作用。

4）隨鉆地質導向落實了目的層微構造（地層傾角）、橫向物性及砂體展布的變化，提高了對區塊地質認識。

Application of Geological Guidance Technology in Dense Gas Horizontal Well of Linfen Block

Xu Zheng-hua，Zhu Yan-zhen，Tian Hao-nian，Li Xiu-fang

TE377

B

1003–6490（2017）09–0232–02

2017–06–28

徐正華（1980—），男，山西臨汾人，工程師，主要從事勘探開發工作。