如何做好定向井中地质导向作用

作者：刘海峰

来源：《科技创新导报》2011年第25期

摘要:社会工业建设步伐加快,对油气能源需求也越来越大。为满足社会油气能源需求,加快油气勘探、开采,大批量的定向井被部署。为了更好地开采油藏剩余油,提高开采量,顺利钻达地质目的层,降低开采成本,必须做好定向轨迹的地质导向。地质导向是提高油层钻遇率的高级钻井技术。本文以水平井为例,讨论地质导向在定向井中的应用。

关键词:地质导向定向井定向轨迹

中图分类号:TE24 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(A)-0116-01

地质导向技术是近年来发展起来的前沿技术。国内外所说的地质导向技术主要是随钻测量(MWD)技术和随井测钻(LWD)技术。

水平段导向能否成功,关系到水平井的钻探结果。地质导向的基本要求是控制钻头目的油层上部1m的范围内。因地下油层分布的不确定性,在实际钻井操作中,会出现钻头出层或未按设计轨迹钻井等意外情况。需要工程师根据油藏特点,实际钻井数据,认真分析地质情况,实现到达目的地质,极大限度开采油藏的目标。

1 水平井

定向井有多种分法,最常见的一种是按照设计最大井斜角的大小,可分为四种,低斜度定向井,中斜度定向井,大斜度定向井,水平井。每种定向井的开井技术不一样。本文以水平井为例,探讨地质导向的作用。

水平井是指井斜角达到90°左右(一般情况下认为86°～90°为最佳完美角度),井身沿着设计的水平方向钻进一定长度的石油井。如图1。

A点为水平井水平段的起始点,B点为终止点。两个点之间可以加多个控制点,前提是选在地质段较好的地方。水平井井眼一般呈现椭圆形,受水平地应力与铅直地应力的影响。

2 地质导向在水平井中的作用

地质导向的特点是随着实际地质情况的变化目标随时调整,其主要要作用是解决目的层A 点准确入靶;井身参数实时计算与预测等。下文将简略介绍地质导向在水平井中的作用。

2.1 确保A点准确入靶

由于录井队对目的层地质情况预测不准确,或技术水平有限,没有认真分析数据,造成井眼轨迹以较大井斜角(一般小于86°)与目的层接触。靶A点发生硬着陆。发生这样的情况后,回填重新造斜着陆,或者急剧转水平进入靶A点。都会造成一定损失。后者情况较为严重,会造成靶A 点处井眼轨迹狗腿增大,浪费斜深进尺。更为严重的是会引起底水上窜,缩短采油气周期。引进地质导向后,钻井过程中实施分析数据与地质情况,确保A点准确入靶。

2.2 稳定水平轨迹

由于油层所在的底层处于倾斜面,实际钻井中会发生钻出油层的现象。井道轨迹会顺着油层倾斜的方向,从油层的顶部或者底部钻出;或逆着油层倾斜的方向,从油层的顶部或者底部钻出。井身轨迹未按照油层分布轨迹钻进。遇到这种情况,我们必须参照邻井的资料,实际地质情况,计算油层地层倾斜角,绘制剖面图,制作地质模型,用地质软件绘制井身轨迹图(如图1)。确保井身轨迹遵循设计方向。一旦发生钻破油层现象,要在第一时间停止钻井,第一时间根据油层斜面重新调整轨迹的前进方向。如果出地层就做增斜调整,如果出顶层就做相关减斜调整。保证井身轨迹在最短斜身内收回到油层范围内。随着井身轨迹的行进,相关工作人员需要24h跟踪记录数据,及时发现情况,做出相应调整。

2.3 实时预测数据,避开复杂断层

在实际施工过程中,水平轨迹常遇到低渗透层或泥浆透镜体。地下层地质情况复杂,不可能一眼明确。钻井前需要进行地质准备。收集详细的区域资料,达到熟悉目的地区的目标。学习邻井的钻井方法与井眼轨迹设计。绘制目的油层的剖面图,井身轨迹等。一旦轨迹钻入低渗透层等层体时,相关数据都会发生变化,气测值,岩屑等都会发生明显变化,地质工作人员要做好相关监督工作,一旦数据发生变化,及时分析原因,确定问题层的情况后,根据自身经验与实际情况,再实施相应的解决方案。

2.4 钻头出层位置判断

利用目的层的厚度与钻头进出层两点之间的海拔差做比较,判断钻头出层位置;利用目的层围岩的颜色与岩性,同时参照目的地地质情况,做出比较判断出层位置;利用砂岩粒度的变化判断出层位置;利用气测值的变化,判断出层位置。钻头出层位置判断准确后,才可做出准备迅速的处理措施,降低钻探成本与减少危险现象发生。同时可以尽可能地不破坏地质层,减少对周围环境的影响。

3 结语

定向井是开发油藏的重要方式之一。由于地下层地质情况复杂多变,地层产状不能完全落实,定向井地质导向工作非常重要,直接影响到油层钻遇率。如何提高钻井速率,提高开采量,提高井身安全性,降低钻井成本,成为目前可持续定向井钻探的研究方向。

参考文献