水平井测井解释评价技术研究
水平井测井及资料解释
目录
❖ 水平井类型 ❖ 水平井测井技术 ❖ 水平井与垂直井之间的差别 ❖ 水平井测井资料解释 ❖ 水平井测井资料实例分析
水平井测井资料解释
水平井特殊的井眼、地层条件、测井响应特征 （受围岩影响），决定了水平井的解释与直井有所不 同。毫无疑问，将测井数据、井眼轨迹、地质背景数 据有机结合，是成功地进行水平井解释的关键。
100
90 胜利油田历年来水平井完成情况统计
80 70 60 50 40 30 20 10
0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
胜利油田成功地钻成全国首创的旧定向井内套管开窗水平井 草20-12侧平13井、阶梯式水平井临2平1井、海油陆采大斜度定 向井郭斜11井、单井蒸汽驱重力辅助泄油式水平井草南SWSD-平 1井、水平位移最长的水平井埕北21-平1井（斜深4837.4m、水 平位移3167.9m）、第一口分支水平井桩1-支平1井等，胜利油 田的水平井钻井技术已经走在了全国的前列。
在测井过程中，仪器沿井眼底边移动，井眼底边的地层 对测量值贡献较大，特别是密度等探测深度较浅的仪器测量 信息的主要来自井眼底边地层。
水平井测井响应特征
由于仪器的探测深度不同，以及在大斜度井段或水平井段， 不同仪器同一深度对测井响应的贡献，来自于井眼不同的方向， 造成了不同曲线对地层界面响应的不一致性。
划
分
水平井类型
按
钻
遇
目
的
层 划 分
开开采采开一采组一一高组角组砂度岩裂倾储层 斜 砂缝型岩储层储 层
开采一个均匀砂岩储层
水平井类型
按
钻
探
海上水平井的试井解释方法探究
46一、水平井的流动期及曲线特征水平井试井分析成功的关键是如何确定水平井不同流动期的开是时间和结束时间，进而根据不同流动阶段来选择适当的方法估算地层参数。
一般水平井压力测试中出现四个流动期。
１．早期垂直径向流期。
它可分为第一早期径向流动期和第二早期径向流动期。
在关井后的第一个流动期为液体环绕水平井呈圆柱形的径向流动，也称第一早期径向流动期。
当Ｋｚ／Ｋｒ的比值比较大时这第一径向流动期不明显。
在水平井靠近某一非流动边界时，在第一径向流动期以后会出现呈半圆柱形的径流动期，即第二早期径向流动期，在半对数图上，这一流动期的半对数直线的斜率是第一流动期的两倍。
早期径向流期的诊断方法与常规直井的径向流诊断方法相同，但实际情况下，由于井筒储存效应的影响，早期垂直径向流期不易见到。
２．中期线性流动期。
这一流动期一般发生在水平井段比储层厚度长的情况下。
对于不渗透边界，一旦不稳定达到了顶底边界，线性流动期将出现。
这与整个井段流动效应相水平井的两个末端流动效应可以忽略，这种线性流动类似于垂直裂缝的情况，可用线性流图来诊断。
３．中期拟径向流动期。
在生产时间足够长以后，在水平面上环绕水平井段的流动进入一个近似的径向流动期，即中期拟径向流动期。
这一流动期类似于垂直井的无限作用径向流，在这个流动期压力传到足够远时，水平井段就像在地层中部的一个点源。
如果储层的宽度与水平井段长度相比不大，那么，这一流动期就难见到４．晚期线性流动期。
一般储层的伸展是有限的，并且储层的顶、底也可能不是封闭的，结果会出现以下的流动期：一是晚期线性流动期，如果水平井位于两条不渗透边界所阻挡的长条储层之中，拟径向流之后可见类似于垂直裂缝中的线性流动期。
这一流动期同样可用线性流图来诊断。
如果储层是无限延伸的，这一流动期将不会出现。
二是稳定流动期，如果存在气顶或底水式的定压边界，中期线性流动期和拟径向流动期将不存在，代之以稳定流动期。
如果是边水或定压边界，并且定压边界距井又比较远时，在稳定流动期前可见到拟径向流动期。
水平井地质导向与测井资料解释方法研究
内 蒙 古石 油 化 工
键 点 ， 个是 造斜 点 ； 是 Ａ 点 （ 一 二 进入 目的层 的 起始 点 ） 三是Ｂ点 （ ； 水平 井段 结 束点 ） 然后 在ＡＢ两 点 间 。 我 们可 以加 上许 多 控 制 点 ， 些 点选 取 的原 则是 尽 这 量选择 地层属 性 好的地 方 。控制 点 确定好 以后 再确 定两 点 间是 直线 轨 迹 还是 光 滑 曲线 轨 迹 ， 果选 择 如 光 滑 曲线轨迹 需要 给定 两 点 间狗腿度 大小 。这样 软 件就 可 以生成 一条 光 滑的井 轨迹 。如 果需要 做 防碰 设计 我 们可 以利用 软件 的 防碰计算 功 能对 水平井周 围的邻 井进行 距离 扫描计 算 。通过 测 井 曲线 模拟 功 能 我们可 以模拟 出沿轨 迹 上 的测井 曲线 。图 ４是 一
图 ２ 齐 １ ８ 莲 Ｈ３井 地 质 建 模 实 例 ０一
１ ２ 水 平 井 轨 迹 设 计 ．
在 地 质建 模基 础 上 交互 设计 水 平井 轨 迹可 以 让 用 户 使井 轨迹 通过 储 层 最有 利 的构 造部 位 和属 性 区 域 。这里 会 用 到 一 些 钻 井 工 程 上 的 知识 ， 比如 狗 腿 度、 闭合方 位 等 ， 其具 体 含义 请查 阅相关 资 料 。如 图 ３所 示 ， 设 计 井 轨 迹 时一 般 我 们先 要 确 定 几 个 关 在
１ 水 平井 地 质导 向 １ １ 水平 井 地质 建 模 ．
层 面与 分 层 面 之 间形 成 了地 层 ， 个 被 解 释 的工 区 整 空 间就形 成 三维 地 质体 。
图 １ 井 震联合对 比划 分地质分层
在 进 行 水 平 井 地 质 导 向之 前 ， 先 要 建 立 水 平 首 井 地质 导 向前 期模 型 。地质 建模 分 为构 造 建模 与属 性 建模 ， 造 建模 利用 井 震 资解 释工 区的地 质 构造 ， 构 形 成 构造 地 质 体 ； 性 建 模 是 利 用 已知 岩 石 物理 属 属 性对 整 个构 造 地质 体 的岩 石 物理 属 性进 行预 测 。 １ １ １ 构 造 建模 ．． 般情 况 下构 造 建模 需 要先 导 入水 平井 邻 井数 据 与工 区地 震 数 据 ， 用 多 井 地 层 对 比对 地质 分 层 利 进行 划 分 ， 井对 比可 以 与地 震 资料 相 结合 。 多 当然如 果 邻 井足 够 多 ， 只利 用 测 井 资 料 来 建 立地 质模 型 也 是 可行 的 。 图 １是 进行 井 震 联合 地 层 对 比划 分 地质 分 层 的 例子 ， 震联 合 对 比解 释 可 以使 所 建 地 质模 井 型 能更 准确 的反 应地 层 的构 造 。地 层对 比完成 后就 可 以利 用地 质 建模 软 件 对需 要建 模 的范 围进 行 网 格 划 分 即工 区 网格 化 ， 后 把 各 井 的 地 质 分 层 信 息与 然 地 震 解 释 的层 面 信 息 在 工 区 空 间 上描 述 ， 的地 质 井 分 层 会被 描 述 成 一 个 个 独 立 的 点 ， 震 的 分 层 会被 地 描 述 成初 期 的分 层 面 ， 件 用 数 学 方 法 对 相 同分 层 软 的 点 、 进 行插 值 与 约束 形成 最 终 的地 质分 层 面 ， 面 分
精选水平井生产测井技术
fn
0.0056
0.5N
0.32 Re n
(7-19)
(2)计算校正因素es
s
0.0523 3.182X
X 0.8725X
2
0.01853x 4
(7-20)
其中，
Y
L [H L ()]2
X ln(Y )
(7-21) (7-22)
(3)计算压力降落
dP dP dP dZ ( dZ )el ( dZ ) fr
对于高含水率情况，涡轮和持水率计主要暴 露在下部的水中，反映水的流动情况。测量时， 油气水必须通过金属集流伞，然后进入集流通道， 所以涡轮测得的RPS值反映了油气水总的流动情 况。
图7－９ 低含水情况下的分层流体
图7－10 高含水情况下的分层流体
图7－１１ 水平井生产测井组合仪示意图
一、涡轮流量计和密度计的响应
水的表观速度较低时（小于0.1英尺／秒）， 为均质泡状流动。随着油相表观速度的增加，油 泡开始聚集形成大油泡流动（段塞流），最后形 成雾状流。
1.油水两相流形图
图８－４ 18.0厘泊，比重0.834的油与水在0.806英寸管道中的流型
2.气水两相流形图
图８－４a 空气－水混合物在1.026英寸管道中的流型
一、流型实验及流型图
1.流型实验
利用实验模型进行水平井流型实验，观察相应流体 的流型并测量持水率，各参数的变化范围为： （１） 气体流量，0～300MSCF/d； （２） 水的流量，0～30gal/min； （３） 平均系统压力，35～95Psi； （４） 管子直径，１英寸和1.5英寸； （５） 持水率，０～0.87； （６） 压力梯度，０～0.8Psi/ft； （７） 倾斜度，－90°～90°； （ 8 ） 水平流型。
水平井解释
水平井解释自20世纪80年代初具有工业应用价值的水平井在欧洲诞生后，水平井技术就迅速席卷石油钻采行业。
水平井技术在新油田开发和老油田调整挖潜上成效显著,它可降低勘探开发成本、大幅度提高油气单井产能和采收率等，以其投资回收率高、适用范围广泛的优点得到了全世界的青睐。
然而水平井无论在钻井、测井还是开采诸方面都是一个新的技术领域。
就测井而言，井的类型和完井方式直接影响测井仪器的输送方法，而水平井中重力与井轴方向相垂直以及井周围空间的非对称性使井下流动状态与垂直井极不相同，造成常规测井仪器在水平井中性能指标下降、响应机理发生变化、测井解释模型也随井眼位置不同而复杂化，这些都对测井提出了新的要求，同时也孕育着新的研究方向和课题。
1 水平井与直井测井环境的差异水平井不同于垂直井，其井眼也并非完全水平，井眼或地层也不会恰好位于设计所在位置。
在这个较为特殊的环境里，测井环境与垂直井有很大的差别，要充分考虑需要考虑井眼附近地层的几何形状、测量方位、重力引起的仪器偏心、井眼底部聚集的岩屑、异常侵入剖面、以及地层各向异性等的影响。
1.1 泥饼的差异在水平井中，井眼下侧的泥饼比较容易与固相滞留岩屑混层，形成相对较厚的岩屑泥饼层，该岩屑泥饼层对径向平均测井仪器影响不大；但对定向聚焦测井仪器影响较大，该类仪器沿井眼下测读数时，不能准确有效地反映出地层的真实响应。
1.2 侵入的差异在直井中,将侵入剖面简化为以井眼为轴心线的圆柱体；在水平井中，由于地层的各向异性存在,侵入剖面比较复杂,主要呈非对称侵入分布,需区别分析。
以原生孔隙为主的储层中,因原始沉积在平面上和垂向上存在明显的差异性,一般情况下,储层平面上渗透率大于垂直方向上的渗透率。
因此，水平方向最初的侵入比垂直方向的侵入要深,其侵入剖面可简化为以井眼为中心线的椭球体。
以次生孔隙为主的地层中,比如裂缝孔隙性孔隙型储层,井眼周围的地层渗透性存在着各向异性，形成更为复杂的侵入剖面。
江苏油田水平井测井解释应用
④泵入法在测 Ｉ ｘ中的方位曲线时 ， 由于钻具本身 具有 的磁场使得方位升高 ２。结果仪器测得的真方位 ｏ， 比实际的真方位大 ２。在测井解释时要注意减去 ２。 ０， ０， 湿接头就不存在这个问题。 湿 接头工 艺是 更为 先进 、 优越 的测井 方法 。但是 它 需 要 的测井环 境 （ 器 的调 试 、 仪 电缆 的绝 缘 程度 ） 泥 浆 、 性能和对接环境的要求更高。目前， 我们油 田主要是利 用湿 接 头测井 施工 工艺 。
２ ３ 层 界面 的差 异 ．
维普资讯
２０ 年第 ５ ０７ 期
西部探矿工程
应 原理 要复 杂得 多 。
３ ５
在 水平井 中， 界 面 与 井 眼 以 比较 小 角 度 相 交 ， 层 储 层特性 在水平 方 向变化很 小 ， 水平 井 测井 曲线难 以识 别 地层界 面 和流体界 面 ， 井 曲线所 显示 的界 面 与测量 分 测 辨率 、 测深 度 、 探 测量 偏 差 和仪 器读 值 方 向 有关 。因 此 测井 曲线可 能显示 出相互 之 间 的深度偏 移 。 ３ 水 平井 与直井在 测 井响应 上 的差异 分析 测 井仪 器分 为两大类 ： 向平 均测 量与 定 向聚焦 ２ 径 贝
关键 词 ： 水平 井 ； 湿接 头 ； 泵入 法 ； 井资料 ； 法应 用 测 方
中图分 类号 ： Ｅ ７ 文 献标 识码 ： 文章 编号 ：０４ ５ １ （０７Ｏ～ ０ ３～ ０ Ｔ ２１ Ｂ １０－ ７ ６２ Ｏ） ５ ０４ ４ 水平 井投 资 回收率 比较 高 ， 在孔 隙 型 （ 非裂 缝性 ） 油 气 藏 中 ， 平井 产量是 对 应 垂 直 井 的 ３倍 以上 ， 果 在 水 如 天 然裂缝性 油 气藏 钻 探水 平 井 ， 可达 １ 。水 平 段 则 ２倍 ③ 泵入法 一直 没有 解决 主要 曲线 和连 斜 （ ） 测 Ｉ 并 Ｘ 的问题 ， 而湿 接头 就解决 了这 个 问题 。
水平井地质导向及解释技术研究及应用
ｌ舞 譬
｝ ； ： ｉ
０ １ ｊ
的Ｌ ＷＤ仪器 就只能 完全依靠 前期 模 型的准确 性 。
３２１ＣＰ 仪 器 测 井 曲 线 实 时 解 释 ．． Ｒ
图 ６ Ｃ Ｒ 随钻 电 阻率 测 井 仪 ２ Ｐ Ｍ 信 号示 意 图
对 于 薄层 测量 ， Ｐ Ｃ Ｒ的低 频 信号 受 到 围岩 影 响 过 大 ，其纵 向分辨 率很低 ，不 能很好 的反 应薄 层地
第一作者简介 ： 孙金浩 （ ９７ ， 工程师 ，Ｏ １ １７ 一） 男， ２ Ｏ 年毕业于江汉石 油学院应用地球物理专业 ， 现从事测 井资料综合评 价和 解释
方 法及 软 件 开 发 工 作 。
国 外 测 井 技 术
一 兽磐 墨 毒Ｅ盂 蚤ｌ 搴蚺 茗 妻 ｄ《 。 ＾ ｝蕾 ｄ
固定 的 ， 而地质导 向的 目标是 随实 时情 况调整 的 。 在
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一＝
筹
井 轨迹 控制 时要 利 用前 期 地质 模 型 与 当前 测 井 、 录
帮淳 ｌ０
井资 料做 综合 分析 ， 确定下 一步钻 进井 斜 与方位 ＝
如 果利 用 的是 有方 向性 的 Ｌ ＷＤ洲 井 仪 器就 可 以利 用测 井 曲线反 演 当前轨迹 与地 层界 面 的距 离 方 向关 系 ， 过来 对地 质模 型进 行调 整 。 反 如果是 无方 位
发射 接 收 ２ 与 ４ ０ Ｈ ＭＨｚ ０Ｋ ｚ的两种 频率 的 电磁波 信 号 ，通 过计算 Ｒ 、： 收到 的电磁 波信 号 的相位 差 Ｒ 接 与 幅度衰 减得 到高低 频 的相位差 与 幅度 衰 减共 ８条 电阻 率 曲线 。 短 源距 电阻率 的计算 与长源 距 的计 算类 似 。在 计算 中利用了上下发射器信号做补偿 ，可 以消除温 度 对 天 线 尺 寸 的影 响 和井 眼 环 境 对 测 量 造 成 的 影
试井解释技术在白庙平1水平井压裂评价中的应用
渗 流形态 ， 还 是储 层 纵、 横 向物 性特征 评价 都要复杂 得多。 根 据井 眼位 置 的不 同 ， 可 把水平 井压力 动态 大 致 分为井 筒存 储 阶段 、 早 期垂 向径 向流 阶段、 早期线 性 流 阶段 、 晚期 水平径 向流 阶段 、 边 界反 映后 的拟稳 定 流 阶段 。 根 据解 释 结果 ， 可评 价 压裂施工 及造缝 效 果， 分 析储层 纵 、 横 向物性 变化 及渗 流能力 。
段３ ８ ６ １ ． ５ —４ ３ ５ ７ ． ０ ｍ 进 行 了 分 ７段 大 型 压裂 施 工
难； 施工 压 力 商 ， 裂缝 规模 受 限 ； 近 井摩 阻 ９ ． ２ ＭＰ ａ ， 弯 曲摩 阻７ ． ２ ＭＰ ａ ， 弯 曲摩 阻高 ， 不利 于高砂 比； 采用 前置液段塞处理 ， 控 制 砂 比施 工 ＜ １ ９ ％， 闭合 压 力 ８ ９ ＭＰ ａ ， 梯度 ０ ． ０ ２ ３ ４ ＭＰ ａ ／ ｍ， 多裂缝 现象 明显 ， 裂缝 宽度 窄 ， 加 砂难 度 大 ； 闭合时间 １ ７ ～２ １ ｍｉ ｎ， 液体 效 率３ ２ —３ ５ ９ ， ６ ， 压 裂液效 率低 ； 实 测压 降 曲线 压力递减 较缓 慢 ， 压降 Ｉ ｉ ｆ ｌ 线 星弯 曲状 下降 ， 表现 为裂缝 导流能 力低， 压裂 液 效率 低。
对关 井压 降数 据进 行试 井解 释 ， 双 对数 、 导数 曲 线见 图３ ， 可 以打 出 ， 曲线早 期续 流段持 续 时间长 ， 反
（ 分段 数据见 表 １ ） ， 共 注入 压 裂 液 １ ６ ５ ２ ． ６ ｍ。 ， 加 砂 量
１ ７ ０ ｒ ａ 。
。
放 喷求 产 日产 油 １ ３ ． ２ ｍ。 、 日产气 １ １ ９ ５ ９ ｍ。 。
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水平井测井解释评价技术研究
技术现状。
其处理原则是先把水平井测井资料转换为井眼轨迹信息和储层特性参数信息。
井眼轨迹，水平井测井解释评价技术研究。
关键词：水平井，测井解释，井眼轨迹
0. 引言
水平井技术自诞生以来，就在石油钻采行业得到迅速普及。
水平井可以大面积贯穿天然裂缝，增加泄油面积，提高单井的控油半径，减少底水锥进和气锥进等，极大限度的开采储层，提高单井产量和原油采收率，是油田高效开发的最重要的技术之一。
1．水平井测井解释评价技术现状
水平井钻井在国内的发展非常迅速,水平井的解释技术也相应取得了较大进展。
国内已钻的水平井主要分布于胜利、塔里木、新疆(准噶尔盆地) 、大庆、辽河、四川、冀东等油田,中国海洋石油总公司在莺歌海、渤海湾、黄海等近海处钻有大量水平井。
相对说来,中石化集团的胜利油田由于水平井技术起步比较早,每年的完钻井数较多,其水平井的解释技术一直处于较高水准,已开发成功的水平井咨询系统可绘制井轨迹平面投影图、空间投影图、测井曲线垂深校正图、井轨迹测井曲线图、井轨迹测井成果显示图等图件；中石油集团的塔里木油田也是较早开展水平井钻井的几个油田之一,其研制的水平井成图系统软件在井眼轨迹空间展布、井眼轨迹与地层关系对比等方。