李鵬飛,么春雨,陳川(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司,天津 300452)
渤海地區(qū)斷層發(fā)育,深切生油巖的大斷層是油氣運移至中淺層通道,在形成圈閉時,斷層與儲層的耦合關(guān)系決定著油氣聚集成藏,故油藏油氣水系統(tǒng)復雜。目的層中淺層明化鎮(zhèn)組沉積相上屬于極淺水三角洲沉積,儲蓋組合條件好,泥巖較發(fā)育,砂體厚度一般為5~15m,呈“泥包砂”特征?;趦犹攸c,海上高效開發(fā)此類油氣藏,必須以水平井為主,相比于定向井,水平井能有效擴大泄油面積,降低生產(chǎn)壓差,提高單井產(chǎn)量和最終采收率,真正做到少井高產(chǎn)。
(1)水平井著陸目的層預測精度有限。首先,中淺層明化鎮(zhèn)組儲層特征上看,受河控作用影響強,分流河道分叉,改道頻繁,橫向和垂向上變化快,儲層夾層泥巖發(fā)育,儲層厚度薄等特點,這使得傳統(tǒng)標志對比與預測效果差。其次,基于該類油藏成藏規(guī)律,斷層發(fā)育,使得原有斷續(xù)分布儲層變得更加復雜,對比預測及地震跟蹤難度大。最后,目前該類油氣藏儲層地質(zhì)信息預測,主要技術(shù)手段為地震反演解釋,但受其自身技術(shù)局限,分辨率達不到精細油藏描述對單砂體的要求,故預測精度有限,對現(xiàn)場控制水平井成功著陸帶來極大困難和隱患。
(2)著陸時帶隨鉆測井曲線在井底處存在盲區(qū)。受隨鉆測井儀器工藝決定,井底大約15m井段存在盲區(qū),無法依據(jù)測井對其含油性及物性進行判別,故對于薄層油層水平井著陸影響較大。國外有比較先進儀器改善盲區(qū)問題,如斯倫貝謝的PeriScope工具,儀器零長為1~3m,但費用高昂。
(3)井眼軌跡調(diào)整變化急?;趦颖∏易兓鲱A期,井眼軌跡調(diào)整變化被動、緊急。如發(fā)現(xiàn)儲層加深,需立即降斜找油,易造成“板凳型”井眼軌跡?;蚴侨绨l(fā)現(xiàn)儲層提前,需立即增斜至儲層合理位置,易造成局部狗腿度較大。
以上三方面問題對水平井著陸、軌跡控制影響較大。
針對儲層預測精度有限及優(yōu)快鉆井的客觀情況,建立了現(xiàn)場快速精細對比方法,提高預測精度,同時適應現(xiàn)場快速作業(yè)節(jié)奏。該方法主要分為兩個部分。
(1)在渤海首次提出建立著陸目的層精細劃分及認識模型。在水平井著陸時,井斜較大,一般在85°左右,按電阻率曲線形態(tài)可以清晰劃分出四種類型:陡升型、臺階型、緩升型及夾層型(圖1),這四種類型與測井相箱型、鐘型、指型及組合型的頂部具有相同地質(zhì)意義。而且現(xiàn)場對這四種模型形態(tài)有進行了精細化剖析,找出每種模型與巖性組合的對應關(guān)系,如陡升型對應的巖性組合為泥巖+細砂巖組合、臺階型對應巖性組合為泥巖+粉砂巖+細砂巖組合、緩升型對應的巖性組合為泥巖+泥質(zhì)粉砂巖+粉砂巖+細砂巖組合及夾層對應的巖性組合為泥巖+粉砂巖(夾層)+泥巖+細砂巖組合。
圖1 水平井著陸目的層精細劃分及認識模型圖
(2)在渤海首次提出建立現(xiàn)場快速精細對比方法及預測技術(shù)。以現(xiàn)場巖性識別為手段及優(yōu)勢,快速建立目的層巖性組合,然后與鄰井目的層巖性組合及模型形態(tài)進行精細對比(圖2),提高儲層預測精度,該方法與傳統(tǒng)標志層對比相比,距目的層更接近,預測控制精度高。同時豐富了現(xiàn)場地層對比手段及方法。
圖2 現(xiàn)場快速精細對比及預測
針對測井盲區(qū)問題,必須充分發(fā)揮綜合錄井先鋒導向作用,對盲區(qū)儲層物性及含油性進行定性判斷。該套技術(shù)方法也主要分為兩個部分。
(1)在渤海首次提出通過近鉆頭綜合錄井技術(shù)識別儲層物性。通過研究區(qū)塊大量測井與鉆井參數(shù)及氣測曲線進行比對分析,得出鉆井參數(shù)ROP(鉆時)與隨鉆測井GR、氣測曲線C1與隨鉆測井電阻率曲線具有很好的擬合性,故調(diào)整ROP刻度范圍為0.1-10(min/m),氣測曲線C1的刻度范圍為0.1-10(%),并同時采用對數(shù)刻度,得出交會圖可以很好的識別盲區(qū)儲層與非儲層;進一步研究發(fā)現(xiàn),儲層物性越好及含油飽和度越高,鉆時ROP越低,氣測值越高的規(guī)律,通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析得到“甜心區(qū)”識別指數(shù):
式中n取1~2之間,根據(jù)不同區(qū)塊取不同經(jīng)驗值,在某井中做出的成果圖甜心區(qū)即好儲層界面與測井解釋一致(圖3)。
圖3 交會圖及“甜心區(qū)”識別成果圖
(2)提出通過近鉆頭綜合錄井技術(shù)識別儲層含油性。通過氣測解釋方法,如氣體比率法、“3H”比值法等識別出的油氣水界面與測井解釋一致。
針對軌跡調(diào)整變化急,本項目通過引進成熟技術(shù),提出科學、平滑化軌跡控制著陸技術(shù),以降低現(xiàn)場施工難度及風險。該套技術(shù)方法也主要分為兩個部分:
(1)科學找油模式。在前面精細化對比預測及盲區(qū)綜合錄井導向下,引進科學成熟的穩(wěn)斜找油模式。該模式主要分為兩個階段,A.穩(wěn)斜找油階段;B.進儲層增斜階段。
在A階段得出井眼軌跡控制公式:
B階段得出公式:
式中:k為造斜率;α為找油角度;β為水平段預留角度;h為進儲層垂深;Δh為儲層預測誤差值;Δx為水平段損失長度。
根據(jù)地質(zhì)設(shè)計井位建議書,可以查出β及h值,進而可以找出k與α變化關(guān)系,以某井為例,水平段預留角度β=90°,進儲層垂深h為2m,代入公式可以得出造斜率
得到造斜率k與找油角度α的變化規(guī)律曲線(圖4)。
圖4 造斜率k與找油角度α變化曲線圖
依據(jù)上面曲線變化關(guān)系,在現(xiàn)場可控造斜率k=3.27下,選擇合理找油角度α=85°,可以使井眼軌跡平滑。
(2)非常規(guī)著陸補救措施。如果發(fā)生儲層變化不可控,在渤海首次提出非常規(guī)著陸的補救措施。①儲層提前較多,且含油有效厚度較厚,軌跡控制在現(xiàn)場可控制造斜率下,直接增斜至儲層合理位置;②儲層提前較多,且含油有效厚度較薄;或是儲層變差,含油有效厚度較薄,軌跡調(diào)整無法滿足油藏需求,轉(zhuǎn)變思路在保證產(chǎn)能的情況下,改井型、井別及完井方式,如改水平井為大斜度井。
本水平井著陸技術(shù)組合在渤海多個區(qū)塊成功應用,取得了良好應用效果,對周邊具有相似構(gòu)造背景的復雜斷塊油田具有一定推廣意義。隨著渤海油田開發(fā)進入中后期,將進入精細開發(fā)階段,大的開發(fā)項目越來越少,“邊、老、碎、深”開發(fā)項目會越來越多,該項技術(shù)將發(fā)揮更加重要的作用。