地質導向技術在煤層氣水平井霍平1上的應用

李彥輝(吉林省煤田地質局二0三勘探隊， 吉林 四平 136000)

地質導向技術在煤層氣水平井霍平1上的應用

李彥輝(吉林省煤田地質局二0三勘探隊， 吉林 四平 136000)

霍平1井經過精確的論證在霍林河凹陷部署了這一水平試驗井，也是二連地區第一口煤層氣水平試驗井。霍平1井的成功與否對二連地區煤層氣的勘探開發起著決定性意義。

地質導向;水平井;煤層氣;著陸;出層

霍林河凹陷為一NE向展布的西北斷陷東南超覆的箕狀斷陷盆地，發育次級褶皺，呈“三洼二隆”的構造格局，區內整體斷層不發育，在凹陷中部的三湖背斜斷層較發育。霍平1井位于霍林河凹陷翁能花向斜西南部緩坡帶，該井目的層為六煤組上部煤層，井型為上傾L型水平井。本井的重點與難點有兩個方面：一是卡取著陸點，二是6號煤層水平段中地質導向。

1 卡取著陸點

在卡取6號煤層著陸點上難度主要在于可供參考的只有霍試1井，其次1-5號煤層的厚度較厚，在錄井中對6號煤層的影響，特別是5號煤層與6號煤層的垂深差較小，還有鉆井速度較快，隨鉆的伽馬曲線滯后13米。解決這一系列的問題，首先是深入研究資料，分析本井6號煤層頂部的預計位置，及時繪制剖面，時刻做好地層對比。在5號煤層出現后，我們預計6號煤層頂深應該在900米左右。預計井斜74度探層，時刻緊盯伽馬、鉆時、氣測值、巖屑等一些重要參數。

5月2日在井深898米鉆時下降、隨之全烴值升至15%，巖屑返出為煤、伽馬值降為20，井斜71度入層。與預計井深相近。隨后按7°/30m增井斜，在井深939米進入煤矸層，之后在井深998米井斜增至90度中完電側。經電測在井深898米著陸成功。霍平1井第一項重點問題順利完成。

2 地質導向工作

本井水平井眼采用φ215．9mm鉆頭鉆進，使用了定向螺桿和MWD實時數據記錄。該井使用了聚膜鉆井液體系鉆進。地質導向通過實時數據計算與綜合資料對比分析，設計井眼的軌跡路線，通過定向井工程師調整井下定向工具，將井眼的絕大部分保持在6#煤層中穿行。

圖1 霍平1井主支井眼垂直軌跡圖

霍平1井于2016年05月2日鉆至井深898．00m鉆遇6#煤，煤頂垂深為827．19m、位移158．28m。939m鉆時增大，全烴降低，伽馬由20API左右升至70API左右，分析認為為夾矸，垂深為839．29m，地層傾角為95°左右，則6#煤1煤組厚度為16m左右。所以要求在95～97°之間鉆進。2016年05月08日，霍平1井鉆至井深1477m，伽馬自20-40API升至120～140m，全烴10-25%降至1%～5%。綜合分析判斷為出層。出層有三種情況：

(1)底出煤層 如底出煤層，則自著陸點897m至出層點1477m地層平均上傾7°左右。確定出層后，現場立即調整軌跡，至井深1515m井斜增至98°，至井深1598m，最大井斜100．5°，未追回煤層。經計算，地層上傾7°，追至井深1598m應回層2．3m左右，與實鉆結果不符。此外，按地層平均上傾7°計算得出，本井軌跡在層內垂深最大42m，與鄰井資料相差較大。排除底出可能。

(2)頂出煤層 如頂出煤層，則自著陸點897m至出層點1477m地層平均上傾2．5°左右。

(3)鉆遇斷層 地質設計本段地層上傾5°左右，按此地層傾角計算，出層位置應位于煤層中部，且無論頂出還是底出煤層，各項資料均有不符之處。因此側鉆為下步最佳施工方案。側鉆既能將設計水平進尺打夠，完成設計要求，又有利于后期排采；側鉆有利于探明地層，明確地質認識。在霍平1井新井眼鉆進中，根據老井眼軌跡，判斷地層傾角為97～98°之間，軌跡一直在煤層中下部，在井深1425m伽馬自20-50API升至130-150m，分析認為為出層。預計地層傾角為95°左右。調整軌跡為94°。2016年05月13日，霍平1井鉆至井深1689m，伽馬自20-40API升至120～140m，全烴10%～20%降至1%～4%。綜合分析判斷為出層。

綜合現場實鉆資料，如頂出煤層、底出煤層，則1425～1467m計算地層傾角為98°，軌跡在煤層中部，自著側鉆點1150m至1425m軌跡井斜為97°左右，基本與地層傾角相符，距煤層頂底厚度均為15m左右，排除頂出煤層、底出煤層。

確定出層后，現場立即調整軌跡，至井深1445m開始降斜，井深1475m井斜降至94°，追回煤層。分析認為鉆遇正斷層，斷距15～20m，從煤層頂進入煤層，經計算，地層上傾7°，調整軌跡控制在94°左右，1687m出層，若頂出煤層，則地層傾角小于94°，與之前鉆遇地層傾角不符。故排除頂出煤層的可能性。若底出煤層，則地層傾角與軌跡角差大于10°故追至井深1808m應回層1-2m左右，與實鉆結果不符。故排除底出煤層的可能性。分析為鉆遇斷層。

3 結論與認識

本井于井深898．00m鉆遇6#煤，煤頂垂深為827．19m、位移158．28m，經電測解釋在井深898米著陸成功。本井新、老井眼均排除頂出、底出煤層的可能性，綜合分析為鉆遇斷層，判層準確。本井主支完鉆井深1808．00m，水平位移1041．18m，方位227．10°。主支煤層進尺910．00m，純煤進尺767．00m，達到預期目的。

[1]楊國奇，孟憲軍,等.水平井錄井技術在華北油田的應用[J].石油鉆采工藝，2009，(增刊2).

[2]郭志強，姜維寨,等.二連寶饒油田水平井地質導向技術分析研究[J].中外能源，2007，12(2).

李彥輝(1985- )，男， 2008年7月畢業于西南石油大學資源勘查工程專業。