定录导一体化技术在太阳—大寨区的应用.pdf
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1、91技术应用与研究定录导一体化技术在太阳大寨区的应用张宁中国石油集团录井技术研发中心/中国石油集团长城钻探工程有限公司录井公司【摘要】此次以太阳大寨区块为研究背景,该区块的地质条件恶劣,浅层页岩气埋深较浅,地层倾角变化较大,微幅构造比较发育。而且根据地震勘探所获取的资料效果较差,没有办法准确地识别出微断层以及挠曲构造。导一体化技术在该区块使用三维精细化建模、轨迹优化控制、岩屑伽马能谱录井、远程信息化等方法。实践表明,该技术能有效应对复杂地质构造背景下的施工,实现了区块有效箱体钻遇率95%以上,钻井施工平均周期缩短10%。【关键词】油田;开采;定录导;建模;轨迹;录井;信息【DOI】10.123
2、16/j.issn.1674-0831.2023.18.031引言在钻采现场应用定向井技术的过程中,如何准确地命中靶点是能否成功提升采收率的关键所在。本文的研究基于太阳大寨区块,地层以浅层页岩为主,旋转导向工具使用存在较大的风险。所以,在浅层页岩气的钻采的过程中采用MWD方位GR的组合模式。太阳大寨区块地质条件相比于常规页岩气而言更加恶劣,该区块浅层页岩气埋深较浅(垂深7001200m),地层倾角变化较大(033),微幅构造比较发育。而且地震勘探所获取的资料效果较差,没有办法准确的识别微断层以及挠曲构造。上述问题给整个工程的安全带来了很大的隐患,采用定向工具的过程中也很难进行导向轨迹的调整控制
3、,使箱体的钻遇率普遍较低。为了解决这些问题,故在此区块采用定录导一体化技术。该技术的使用实现了安全高效钻进,值得大面积的推广使用。一、定录导一体化技术概述定录导一体化技术是水平井钻进的过程中,通过将地质导向系统、综合录井以及随钻测量这三者进行有效结合,形成一套完善的录井定向系统。定录导一体化技术应用到水平井及定向井中相比于常规的地质导向具有明显的优势:第一,采用定录导一体化技术具有比较明显的经济效益,能够大大降低随钻测井的费用;第二,传统定向井所采用的各项技术是单独工作的,定录导一体化技术将这些单独技术进行有效整合,实现钻井地质一体化操作,节约钻进时间;第三,录导一体化技术可以有效发挥各项技术
4、及时性,比如通过综合录井实时监控可以及时发现工程异常,通过气测录井可以实时对地层流体进行解释,通过地质录井可以对地层模型进行实时修订,从而及时对层位进行定位,为定向井实时调整井眼轨迹提供了有效的数据支撑;第四,定录导一体化技术可以提升地质资料的使用率,在掌握了邻井的地质资料后,可以进行精细地层对比,有利于钻井参数优化,指导钻井施工,优化钻具组合、钻井参数,有效提升钻进效率。二、定录导一体化技术的现场应用本文主要介绍该区块使用三维精细化建模技术、轨迹优化和轨迹控制技术、岩屑伽马能谱录井技术以及远程信息化技术所取得的一些成就。1.三维精细化建模技术应用情况太阳大寨区块浅层页岩气区域所获取的地质资料
5、偏少,存在地层厚度变化较大,地震资料品质差,微幅构造发育等地质特征。导致在实钻过程中出现以下四个比较棘手的难点:第一,着陆前断层比较发育,无法准确判断出断距,对预测入靶点深度影响较大;第二,地层厚度变化较大,这对于着陆对比不利,从而对靶点深度的预测造成了影响;第三,由于水平段普遍发育微断层且存在挠曲构造,从而导致无法对构造发育幅度进行识别;第四,目的箱体上边界存在多解性,岩屑录井、元素录井等技术无法识别出上边界出层。针对以上难题,基于对该区域构造、储层的认识分析,结合实钻井地层深度和地震深度剖面资料(如图1),对区域三维导向模型实时校正更新,并根据三维模型体随钻校正以及微幅构造预测剖面(如图2
6、)制订出最优的现场钻进方案。原始剖面校正后剖面原始剖面校正后剖面图1随钻实时校正地震深度剖面92技术应用与研究图2三维模型体随钻校正以及微幅构造预测2.轨迹优化和控制技术的应用该区块的井采用的是水基钻井液,施工后期由于裸眼段较长以及轨迹不平滑等因素导致井下存在严重的托压情况,从而导致钻进困难,对造斜产生了很大的影响,导致箱体的钻遇率较低。所以在该区块钻进过程中需要将定向技术与导向技术紧密结合起来。根据导向建模和地震资料识别微断层及挠曲构造等,对靶点深度进行调整,规避水平段无效进尺。参考定向因素进行轨迹的二次优化,降低施工风险,提高钻井效率。基于定向技术与导向技术结合的方式可以预留充足的调整空间
7、,这种方式的主要有点有如下三个方面:一是有效避免着陆段调整轨迹造成的曲率过大的问题;二是能够有效避免由于地层厚度变化无法精确入靶的问题;三是可以有效避免水平段无效进尺过长问题。通过采用该技术能够对地层进行预判,结合地层特征制定合理的措施,确保钻进轨迹圆滑,再结合钻具组合减少滑动钻进井段的方法以提升钻井速度。该技术在阳102H*井和阳105H*井的应用效果如下。表1待钻轨迹优化描述测深井料网格方位垂深狗腿度00000KOP1000.000.000.001000.0001386.1069.50350.171298.155.41413.5269.50350.171307.750靶点A1464.857
8、5.96343.001323.005.5靶点B2392.5575.96343.001548.0002433.0075.96343.001557.810表1优化后轨迹描述测深井料网格方位垂深狗腿度00000KOP9500095001189.1935.88354.711173.864.51205.6835.88354.711187.220靶点A1452.4475.9634313235靶点B2380.1475.9634315480阳102H*井采用定录导一体化技术进行待钻轨迹优化后的数据如表1、2所示。原造斜点为1000m,造斜段设计狗腿度5.4/30m5.5/30m,采用该技术进行优化轨迹后造斜点
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