水平井地质导向技术在苏里格气田中的应用

2022-09-11

引言

水平井地质导向技术是利用水平井钻探实现地质目的的关键, 简而言之主要实现两个目的, 其一要能准确找到目的层, 其二是保持钻井轨迹在目的层储层最佳位置穿行, 提高储层钻遇率及油气井生产效果[1,2,3,4,5]。

一、泥岩类型划分

依据野外露头考察、河流相沉积模式研究, 并结合近60口水平井钻遇特点分析, 将水平段钻遇的泥岩分为6种类型 (图1) , 依据泥岩发育的规模和空间位置, 狭义地将泥岩划分为夹层泥岩、隔层泥岩两大类。

二、钻遇泥岩分析及调整

1. 泥岩特征分析

水平段钻进过程中时常钻遇大段泥岩, 为防止因泥岩水化膨胀, 导致井眼垮塌, 钻井轨迹调整是必要的。不同泥岩的产状不同, 沉积环境也存在差异, 加之河流的侧向迁移、垂向切割, 使得泥岩呈现出不同的特点。

通过近60口井钻井资料分析, 从随钻测井所测得的自然伽马值及其曲线型态、可钻性、泥岩发育规模、岩屑颜色等方面进行总结。曲线形态此处分为渐变尖刺状和突变箱型状两类。夹层泥岩发育厚度薄, 因此GR值相对纯泥岩低, 一般低于140API, 钻时相对较小, 可钻性好, 曲线形态渐变尖刺状;而隔层泥岩, 为纯泥岩, 质地坚硬, 钻时大, 可钻性差, GR值一般大于140API, 与盖层泥岩自然伽马值相近, 曲线呈现突变稳定箱型。

2. 调整措施

钻遇泥岩时首先通过邻井资料对比分析[4,5], 判断轨迹是否处于复合砂体内部, 其次依据实钻资料分析岩屑粒序特征, 判断岩相带 (河流相多为正旋回, 通过粒度可以反映在旋回的位置) , 再结合隔、夹层泥岩特点综合判断泥岩类型。针对各类型泥岩, 调整归类为4种情况。

(1) 夹层泥岩调整:由于夹层泥岩规模小且不稳定, 针对夹层泥岩, 只需微调 (纵向调整幅度±0.5m) , 轨迹稍有波动即可穿出泥岩, 找回砂岩。

(2) 钻遇顶、底板泥岩调整:钻遇顶、底板泥岩调整方向性明确。当钻遇顶板泥岩时即刻降斜, 向下找回储层;当钻遇底板泥岩时及时增斜, 向上找回储层。

(3) 钻遇复合砂体垂向间泥岩时的调整:钻遇两套叠置砂体间泥岩时, 根据轨迹位置, 利用邻井完钻井资料以及本井实钻资料所反映的信息综合判断, 及时向上、向下调整轨迹

(4) 钻遇相变泥岩的调整:钻遇相变泥岩时, 泥岩GR高且数值波动不大, 曲线形态突变, 呈箱型组合, 钻时大、岩屑颜色为灰色-深灰色。此时如果终靶点方向控制井储层落实, 一般不做调整, 按设计轨迹钻进。

基于常规水平井地质导向技术基础之上, 针对所苏53区块水平井所钻遇的泥岩开展研究, 最终提出一套针对不同类型泥岩的轨迹调整方案, 苏53区块利用该项技术, 已完钻水平井58口, 所有井均一次成功, 平均砂岩钻遇率90.5%, 有效储层钻遇率达68.5%, 钻遇效果较理想。

三、结语

1. 在苏里格气田河流相储层中, 从空间位置可将泥岩划分为6个小类, 即河道砂体内部水平泥岩条带、侧积泥、河道砂体顶部泥岩、河道砂体底部泥岩、单期河道间泥岩。根据发育规模上划分为2类, 即夹层与隔层泥岩。

2. 夹层泥岩发育规模相对较小, 随钻GR数值低于盖层泥岩, 一般低于140API, 曲线呈渐变、尖刺状, 可钻性好, 颜色为浅灰-灰色;隔层泥岩发育规模相对较大, 随钻GR数值与盖层泥岩相近, 一般大于140API, 曲线呈突变、箱型, 可钻性差, 颜色为灰色-深灰色。

3. 钻遇夹层泥岩, 仅需要微调轨迹即可见效;顶板、底板泥岩调整方向性明确, 钻遇顶板泥岩及时降斜, 钻遇底板泥岩及时增斜;钻遇复合砂体内垂向单砂体间泥岩一般按走“回头路”的方式调整;钻遇相变泥岩在端点储层落实的情况下, 一般按设计钻进、否则依据储层发育情况, 寻找替代层段。

摘要：苏里格气田苏53区块是典型的低渗、低压、低丰度岩性气藏, 目的层储层为河流相沉积, 非均质性强, 储层预测难度大, 钻遇泥岩不可避免。长期以来在苏里格地区, 水平段钻遇泥岩给钻井施工带来极大困难, 调整缺乏方向性, 甚至部分井因钻遇泥岩段过长而导致钻井失败, 为解决这一问题, 依据河流相沉积模式, 野外露头考察认识, 结合近60口水平井钻探资料, 对所钻遇泥岩进行分类研究, 总结归纳出各类型泥岩特点, 最后针对钻遇的各类泥岩特点, 做出轨迹准确调整。利用该研究成果, 在苏53区块水平井钻井实践过程中取得了良好效果, 提高了储层钻遇率, 有力保障水平井钻井成功率, 同时也为同类气藏水平井随钻地质导向提供了有利的借鉴和指导作用。

关键词：苏里格气田,水平井,地质导向,岩性气藏,河流相,储层非均质性,泥岩分类