水平井綜合地質導向技術在英西地區的應用

劉 輝，冷云飛，孟宗寶，王永剛

（中國石油集團測井有限公司青海分公司，甘肅 敦煌 736202）

英西地區位于柴達木盆地英雄嶺構造西北端，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雜，成為了柴達木盆地油氣勘探開發長久以來的難點區域。英西地區深層存在兩種儲集類型：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。

英西地區斷層和裂縫發育，施工中可能會遇到目的層垂深變化大、分布規律不明確、水平段流體識別難等多種困難，以及大段膏鹽巖層蠕變、井壁垮塌、擴徑和托壓嚴重等導致造斜困難。對水平井施工帶來了前所未有的挑戰，急需對水平井地質導向技術和定向工程技術進行研究。因此英西地區水平井技術攻關勢在必行。

1 地震地質概況

英西地區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造反轉，發育一系列NW—SE向的逆斷層，是英雄嶺構造帶構造最為復雜的地區[1]。根據英西地區三維地震資料解釋表明，英西地區具有雙層結構，淺層受滑脫斷層控制形成斷層傳播褶皺，深層為復雜化的疊瓦逆沖構造。復雜化的多條斷層及裂縫性儲層對水平井目的層垂深及層位的展布情況預測造成了很大的困難。

2 錄井關鍵技術

在水平井的勘探開發進程中，錄井重點承擔的任務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重要的錄井資料，充分發揮錄井資料及時性優勢，再結合隨鉆資料進行地質導向。水平井地質導向錄井技術主要分為兩個方面：一是進入目的層前的地層對比與預測技術；二是進入目的層之后的地質解釋與導向技術。通過結合應用實例對這兩方面的技術難點進行系統分析，在設計目的層深度存在誤差的情況下，錄井采取精細對比及時修正模型、調整井眼軌跡、確保能夠準確入靶；在水平段鉆探過程中往往會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、鄰井地質資料、地震剖面等進行準確解釋，糾正鉆頭的前進方向，保證油氣層鉆遇率和水平井井身質量。

3 XRF元素錄井

英西地區中深層巖性混積特征明顯，漸新統下干柴溝組上段儲集層為一套細粒碳酸鹽巖，混雜細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），巖性復雜多變。現場錄井巖性識別較難，目前可以依靠XRF元素錄井技術來幫助識別，提高巖性識別準確性和錄井巖性剖面符合率。

XRF元素錄井技術近兩年得當了迅速推廣和應用，是目前唯一能從巖屑和巖心中的元素含量角度來識別巖性的技術，成為了錄井行業一種非常重要的新技術，應用XRF元素錄井技術切實解決了細小巖屑及特殊巖性的識別難題[3]。同時，在水平井地質導向中XRF元素錄井技術也得到了成功應用。XRF元素錄井能夠準確測量地層元素，通過元素錄井剖面處理方法能夠較準確地計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，元素錄井針對英西地區計算出的元素伽馬與電測自然伽馬也保持較高的符合率。

英西地區巖性對比過程中小層可對比性較低，巖性主要為泥巖、灰巖、白云巖、膏巖、鹽巖等混積巖，只能通過巖性進行大段對比。依靠XRF元素錄井技術進行元素含量定量分析，可以進行小層劃分對比，明顯提高了地層對比分析的準確率。通過元素錄井分析結果，提前做好膏鹽巖層預警工作，指導鉆井隊做好鉆井液及工程參數調整，避免工程復雜情況發生或影響造斜。

4 小層精細對比

根據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行對比分析，尋找標志層，實現小層的電性精細對比。分析井眼軌跡鉆遇的地層地震與地質特征，開展構造精細研究，對靶點深度及地層產狀進行預測，實時跟蹤鉆井動態資料，及時更新認識、相關數據及調整井眼軌跡。

5 地震儲層預測技術

地震資料解釋已經從早期以盆地地層、構造及沉積體系解釋為主，逐步發展到目前以儲層預測與精細構造解釋為主，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，蘊藏了大量的地質信息[4-5]。

錄井-地震聯合分析，通過開展高精度三維地震資料的研究與應用，精細解釋和識別斷層，是英西地區儲層預測分析工作的關鍵，在鉆探前做好地震地質對比與預測；在鉆探過程中進行驗證、對比和預測。通過Carbon軟件和石文軟件制作地層對比圖，在圖中利用伽馬、鉆時、巖性、氣測數據、油氣解釋等多項資料進行綜合地質對比分析；結合地震反射標準層進行錄井-地震聯合對比分析。根據地質標志層特征進行橫向預測與縱向預測，將已鉆遇的典型油氣層、底礫巖、基巖頂等地質標志層標定到地震標準反射層上，將地質反映的標志層信息與地震反映的標準反射層信息有機地結合起來進行預測分析。地質標志層越準、越多，地震資料分辨率越高、反射標準層越明顯，儲層預測就越細、越準。

6 三維可視化油氣藏地質導向分析系統軟件應用

利用隨鉆與地震資料的優勢，采用測井-地震聯合構建三維地質導向模型技術，可將隨鉆測井數據如自然伽馬值、伽馬成像圖、電阻率等信息同時展示在模型中，建立更精準的三維地質模型，通過利用隨鉆實時數據及時校正和更新地質模型，保證鉆井井眼軌跡能夠始終處于目的層中，成功指導鉆井施工作業，最終實現高效的地質導向。英西地區伽馬電性對應性較好，伽馬成像可獲取更真實的地層傾角等優勢。

7 結論

1）在英西地區水平井鉆進過程中，不局限于利用一種地質導向技術，而是充分利用多種地質導向技術進行綜合驗證，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。

2） 利用多種地質導向技術及時修正模型、調整井眼軌跡、確保能夠準確入靶；充分利用隨鉆測井資料、XRF元素錄井新技術、錄井-地震資料和三維可視化技術等多項資料與技術，有效指揮和糾正鉆頭的前進方向，確保水平井井身質量和油氣層鉆遇率。