朱 璠，宋建虎 李 彬，田騰飛 （中海石油 （中國(guó)）有限公司深圳分公司研究院，廣東 廣州510240）

隨鉆測(cè)井技術(shù)在陸豐X油田水平井鉆探中的應(yīng)用

朱 璠，宋建虎 李 彬，田騰飛 （中海石油 （中國(guó)）有限公司深圳分公司研究院，廣東 廣州510240）

海上油氣田開發(fā)初期井資料相對(duì)較少，利用有限的幾口探井、評(píng)價(jià)井想認(rèn)清楚油氣田的構(gòu)造、儲(chǔ)層特征無疑相當(dāng)困難，如何在地質(zhì)認(rèn)識(shí)不確定性較大的情況下實(shí)現(xiàn)油氣田的高效開發(fā)是海洋石油工作者一直努力解決的難題。陸豐X油田位于陸豐X構(gòu)造西高點(diǎn)，在油田翼部構(gòu)造不落實(shí)、動(dòng)油水界面不確定的情況下，為高效開發(fā)該油田，經(jīng)研究決定全部采用水平井開發(fā)，鉆投時(shí)間間隔明顯縮短。在水平井鉆探過程中，充分利用隨鉆測(cè)井技術(shù)，不僅為水平井鉆探地質(zhì)導(dǎo)向提供依據(jù)，保證了對(duì)水平井軌跡的有效控制及完井方式的合理制定，也深化了該區(qū)的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了整個(gè)方案高質(zhì)量、高效率的完成。

隨鉆測(cè)井；水平井；地質(zhì)導(dǎo)向；陸豐油田

隨鉆測(cè)井技術(shù)是鉆井技術(shù)、測(cè)井技術(shù)、油藏描述等多學(xué)科的綜合性技術(shù)［1］，不僅為井軌跡控制提供了條件，也是進(jìn)一步認(rèn)識(shí)油藏構(gòu)造、儲(chǔ)層特征的重要途徑。下面對(duì)隨鉆測(cè)井技術(shù)在陸豐X油田水平井鉆探中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 研究區(qū)概況

陸豐X油田位于南中國(guó)海珠江口盆地陸豐08區(qū)塊西端，油田所在海域水深132m。儲(chǔ)層為新近系珠江組下部的砂巖層2370層，在平面上穩(wěn)定，為一套向上變粗的反韻律濱岸體系碎屑巖沉積，砂巖為中～粗粒、純凈、分選中等。儲(chǔ)層巖性單一，主要為長(zhǎng)石石英砂巖，儲(chǔ)集空間類型為孔隙型，屬中孔、中～高滲透率儲(chǔ)集層，在2370層之上發(fā)育有一套巨厚的陸棚相泥巖，縱向上形成了良好的儲(chǔ)蓋組合。2370層為背斜構(gòu)造油藏，有效厚度10.4～23.2m，埋深－2444.2～－2479.2m，油水界面－2479.2m，為典型的塊狀邊水砂巖油藏。

2 隨鉆測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用

陸豐X油田開發(fā)調(diào)整項(xiàng)目，自2011年8月20日第1口水平井A4H井開鉆，至2012年4月13日最后一口生產(chǎn)井A9H井投產(chǎn)，一共完成了8口水平井以及2口領(lǐng)眼井的鉆井作業(yè)，利用隨鉆測(cè)井技術(shù)，促進(jìn)了整個(gè)調(diào)整項(xiàng)目高質(zhì)量、高效率地實(shí)施。

2.1 在地質(zhì)導(dǎo)向中的應(yīng)用

地質(zhì)導(dǎo)向是指用近鉆頭地質(zhì)、工程參數(shù)測(cè)量和隨鉆控制手段來保證實(shí)際井眼穿過儲(chǔ)集層并取得最佳位置［2］，從而提高油層鉆遇率和鉆井成功率，實(shí)現(xiàn)增儲(chǔ)上產(chǎn)。在X油田水平井軌跡設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到儲(chǔ)層的反韻律特征以及油田開發(fā)近6年造成的油水界面抬升，為保證開發(fā)井投產(chǎn)后的效果，水平井軌跡設(shè)計(jì)為距離儲(chǔ)層頂1m以內(nèi)，這對(duì)隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向工作提出了很高的要求。

2.1.1 水平井著陸導(dǎo)向

在水平井鉆井過程中，著陸位置和著陸角度控制至關(guān)重要［3，4］。在X油田水平井軌跡設(shè)計(jì)時(shí)，為了使井軌跡在進(jìn)入目的層后，在迅速增斜到與地層平行的過程中不至于鉆入地層過深 （設(shè)計(jì)不超過1m），要求在著陸時(shí)將井軌跡控制在井斜87～87.5°。隨鉆人員需要結(jié)合鉆遇目的層上部2個(gè)鈣質(zhì)砂巖以及泥巖標(biāo)志層 （圖1）的實(shí)鉆結(jié)果，及時(shí)調(diào)整軌跡。在依次鉆遇這3個(gè)標(biāo)志層的過程中，參考鉆前通過已鉆井對(duì)當(dāng)前標(biāo)志層厚度的統(tǒng)計(jì)分析，重新預(yù)測(cè)鉆遇下一標(biāo)志層的深度，并適當(dāng)調(diào)整軌跡。

圖1 3口直井3個(gè)標(biāo)志層的連井對(duì)比

2.1.2 水平段導(dǎo)向

通過這樣的地質(zhì)導(dǎo)向方式，所有水平井都以設(shè)計(jì)角度在預(yù)計(jì)部位著陸，為水平段的順利鉆進(jìn)打好了基礎(chǔ)。

陸豐X油田構(gòu)造比較平緩、地層傾角小，在隨鉆井軌跡控制時(shí)應(yīng)將井斜控制在90°附近用小狗腿度調(diào)整。鉆前分析認(rèn)為，在2370層頂部普遍存在約0.4m的鈣質(zhì)低滲透層，在鉆井過程中可以密切注意上、下密度測(cè)井曲線。當(dāng)鉆頭在合理的深度鉆進(jìn)時(shí)，上、下密度曲線基本保持同步，數(shù)值均在2.2～2.3g／cm3；如果太貼近上部地層，上密度曲線由于鈣質(zhì)低滲透層的影響變大，上下密度曲線呈分開趨勢(shì)。

深淺電阻率由于探測(cè)深度的差異，對(duì)巖性變化響應(yīng)快慢有也會(huì)所不同。2370層上部存在一個(gè)泥巖層，而水平段設(shè)計(jì)為貼頂鉆井，由于這個(gè)泥巖層的影響，當(dāng)井軌跡與儲(chǔ)層頂部存在一定的距離時(shí)，淺電阻率比深電阻率測(cè)量值要高；隨著軌跡向儲(chǔ)層頂部靠近，淺電阻率相對(duì)深電阻率測(cè)量值變小的趨勢(shì)更明顯；反之，隨著軌跡更加遠(yuǎn)離儲(chǔ)層頂部，深電阻率相對(duì)淺電阻率測(cè)量值變大的趨勢(shì)更加明顯。如在A4H井隨鉆過程中，當(dāng)工具鉆入儲(chǔ)層并增斜至90°后，其淺電阻率數(shù)值在70Ω·m左右，深電阻率在30Ω·m左右。對(duì)比鄰井A2H井100Ω·m的淺電阻率，A4H井淺電阻率值相對(duì)較低，分析認(rèn)為A4H井距儲(chǔ)層頂部較A2H井近。由于A2H井進(jìn)行了尾端探頂，推算該井水平段軌跡距儲(chǔ)層頂部在3m左右。研究認(rèn)為，A4H井當(dāng)前井軌跡與儲(chǔ)層頂距離符合設(shè)計(jì)要求，繼續(xù)保持90°井斜鉆進(jìn)，淺電阻率測(cè)量值作為井軌跡調(diào)整的參考條件之一。

2.2 在深化地質(zhì)認(rèn)識(shí)中的應(yīng)用

陸豐X油田水平井在實(shí)施過程中，除第1口A4H井外，其他水平井都使用了Azitrak雙邊界探測(cè)工具。利用Azitrak對(duì)于電阻率變化界面的探測(cè)結(jié)果，對(duì)井軌跡上部構(gòu)造特征以及下部隔夾層發(fā)育、動(dòng)油水界面的變化有了更準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。

2.2.1 落實(shí)油藏構(gòu)造形態(tài)

利用Azitrak探測(cè)得到的電阻率和信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以計(jì)算出鉆井工具當(dāng)前位置與其上部電阻率變化界面的距離。由于井軌跡設(shè)計(jì)為貼儲(chǔ)層頂鉆進(jìn)，探測(cè)出的工具上部的電阻率變化界面即為儲(chǔ)層頂部砂泥巖界面，可以推算出工具上方的儲(chǔ)層頂面構(gòu)造深度。利用這一方法可以得到連續(xù)的、測(cè)井分辨率級(jí)的構(gòu)造深度校正數(shù)據(jù)點(diǎn)，結(jié)合地層傾角變化情況進(jìn)行合理采樣后，可以做到對(duì)井軌跡鉆遇地層的頂面構(gòu)造的精細(xì)刻畫 （圖2）。

圖2 隨鉆測(cè)井指導(dǎo)構(gòu)造精細(xì)刻畫

2.2.2 加深動(dòng)油水界面認(rèn)識(shí)

陸豐X油田開發(fā)調(diào)整方案實(shí)施前，已經(jīng)有A1H井、A2H井、A3H井共3口水平井生產(chǎn)了近6年，油水界面產(chǎn)生了相當(dāng)大的變化，由于缺少相關(guān)資料研究，對(duì)變化程度認(rèn)識(shí)并不清楚。同時(shí)在西部預(yù)測(cè)含油邊界內(nèi)鉆探的領(lǐng)眼井A8P井顯示，該部位實(shí)際構(gòu)造較設(shè)計(jì)低21.8m。構(gòu)造的較大變化、動(dòng)油水界面的不確定，使該區(qū)水平井的實(shí)施難度加大，完全依靠領(lǐng)眼井顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此利用隨鉆測(cè)井工具Azitrak的雙邊界探測(cè)功能在水平開發(fā)井鉆探過程中獲得相關(guān)資料就顯得相當(dāng)重要了。

在構(gòu)造東翼的實(shí)施的A10H井鉆至水平段3100m （測(cè)量深度MD）后，“雙邊界探測(cè)儀”反映出了井軌跡下方有電阻率變化現(xiàn)象，表現(xiàn)為平行井軌跡顯示；當(dāng)鉆進(jìn)至3200m （MD）后，隨著軌跡的延伸呈現(xiàn)出水平顯示 （圖3）。根據(jù)巖心及鄰井測(cè)井資料結(jié)果，認(rèn)為在2370儲(chǔ)層上部沒有連續(xù)分布的、測(cè)井工具可分辨的巖性隔夾層，加之后部電阻率變化界面呈水平顯示現(xiàn)象，確認(rèn)該水平界面即為動(dòng)油水界面，而之前平行井軌跡的顯示主要是由于工具探測(cè)范圍的限制造成了。這對(duì)油田東部剩余油柱高度有了新認(rèn)識(shí)，在這個(gè)基礎(chǔ)上優(yōu)化了之前布在此處的水平井位置，同是針對(duì)A10H井采用了下封隔器保留了303m水平段的完井方案 （3182.5m以后封堵），保證了該井的產(chǎn)能。

在油田北部的開發(fā)井A11H井水平段鉆進(jìn)至在3180m（MD）左右，“雙邊界探測(cè)儀”探測(cè)到一個(gè)電阻率變化界面，該界面隨著井軌跡的延伸呈現(xiàn)出水平顯示 （圖4）。研究認(rèn)為，該井處于構(gòu)造相對(duì)高部位，結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、通過油藏模擬該井軌跡距離動(dòng)油水界面的距離應(yīng)該大于工具的探測(cè)范圍，這個(gè)電阻率變化界面不排除是巖性變化界面的可能。為落實(shí)這個(gè)界面的實(shí)際意義，在水平段長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后仍然繼續(xù)鉆進(jìn)，至3450m （MD）左右電阻率小于2Ω·m，確定為油水界面。動(dòng)油水界面較原始油水界面上升20.4m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出鉆前預(yù)測(cè)。這個(gè)結(jié)果對(duì)于認(rèn)識(shí)油田北部動(dòng)油水界面高度以及來水方向意義重大。

圖3 A10H井隨鉆測(cè)井曲線

圖4 A11H井隨鉆測(cè)井曲線

3 應(yīng)用效果

陸豐X油田開發(fā)調(diào)整項(xiàng)目全部采用水平井開發(fā)，隨鉆測(cè)井技術(shù)保證了鉆探成功，并確保了所有水平井距離頂部1～2m，最大限度開發(fā)油田剩余油；每口水平井鉆井周期平均提高了2.85d，整體調(diào)整項(xiàng)目提前60d完成，大大節(jié)約了鉆井費(fèi)用；所有8口水平生產(chǎn)井投產(chǎn)后均自噴生產(chǎn)，產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)要求，日產(chǎn)液3000～6000桶，日產(chǎn)油2800～6000桶，其中2口井投產(chǎn)9個(gè)月仍然無水生產(chǎn)，已累計(jì)生產(chǎn)原油100×104m3，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4 結(jié) 語(yǔ)

在油田實(shí)際構(gòu)造形態(tài)、動(dòng)油水界面位置遠(yuǎn)超鉆前認(rèn)識(shí)的情況下，陸豐X油田ODP調(diào)整方案仍然能取得很好地實(shí)施效果，與隨鉆測(cè)井技術(shù)的深入使用是分不開的。實(shí)施過程中，隨鉆測(cè)井技術(shù)不僅保證了實(shí)鉆井軌跡符合設(shè)計(jì)要求，為構(gòu)造的精細(xì)研究、油水界面的深入認(rèn)識(shí)豐富了數(shù)據(jù)來源；而且指導(dǎo)完井方案制定，避免了生產(chǎn)井過早見水的情況。由于目前隨鉆測(cè)井工具自身技術(shù)的限制，使用時(shí)也存在著一些不足，但隨鉆測(cè)井的廣泛使用已經(jīng)是一種趨勢(shì)，必然成為提高油田勘探、開發(fā)效果的常規(guī)的、重要的技術(shù)手段。

［1］時(shí)鵬程.隨鉆測(cè)井技術(shù)在我國(guó)石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用 ［J］.測(cè)井技術(shù)，2002，26（6）：441～445.

［2］蘇義腦.地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)概況及其在我國(guó)的研究進(jìn)展 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2005，32（1）：92～95.

［3］范志軍，李玉城.水平井隨鉆地質(zhì)跟蹤導(dǎo)向技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐 ［J］.錄井工程，2007，18（4）：22～25.

［4］蘇義腦，張潤(rùn)香.地質(zhì)導(dǎo)向的原理與方法仁 ［A］.李克向，周煌輝.國(guó)外大位移井鉆井技術(shù) ［C］.北京：石油工業(yè)出版社，1998.

Application of LWD Technique in Horizontal Well Drilling in Lufeng X Oilfield

ZHU Fan，SONG Jian-hu，LI Bin，TIAN Teng-fei（First Author’s Address：Shenzhen Branch，CNOOC Ltd，Guangzhou510240，Guangdong，China）

In the early development of offshore oil-gas fields，there were less data of oil wells，for the evaluating wells，it was difficult to study the structural features and reservoir characteristics clearly.Petroleum Geologists have been grappling with the problem for a long time that how to raise the development effectively when the geological cognition was uncertain.Lufeng X Oilfield was located in the west high part of LFX structure.On the conditions of uncertain wing structure of the oil field and the dynamic oil-water interface，and for a high efficient development of the oilfield，it was decided that horizontal wells should be deployed for oilfield development and drilling intervals were obviously shortened.During the horizontal well drilling，LWD technology not only plays an important role in geological guidance，the effective control of well trajectory and reasonable well completion method are ensured，also the geological understanding to the oilfield is deepened，the completion of the whole high quality and high efficiency scheme is promoted.

logging while drilling；horizontal well；geosteering；Lufeng Oilfield

P631.84

A

1000-9752（2012）10-0085-05

2012-07-20

中海石油 （中國(guó)）有限公司 “十一五”重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目 （2008ODP-004）。

朱璠 （1982-），男，2008年大學(xué)畢業(yè)，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事油田開發(fā)研究工作。

［編輯］ 蘇開科