页岩气水平井储集层追踪和评价关键技术

doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2019.01.009

摘要/Abstract

摘要：

湖南保靖页岩气区块地质构造复杂、岩石致密、断层和褶皱发育、地层倾角变化大、下志留统龙马溪组地层分布广泛、有机质含量高但优质页岩层薄,水平井钻井存在水平段长、纵向靶窗范围小、埋深不确定、标志层不明显、可钻性差等困难,给井眼轨迹控制和地质导向钻井带来挑战,实钻中井眼轨迹存在脱靶和出层风险。针对上述难点,基于地震解释、邻井地层评价等资料,水平井段采用先进的旋转导向钻井系统,推广应用“钻前地质建模、随钻测量/测井、钻后综合评价” 三大关键技术,即:钻前根据储集层特征,制定高自然伽马结合高气测全烃值引导钻头向前钻进的地质导向方案;钻井过程中利用随钻成像测井拾取地层倾角,结合录井岩屑和气测显示,对比地层,分析钻头和地层的切割关系,实现井眼轨迹精细化控制和储集层精准追踪、识别;钻后综合解释、全面评价划分有效页岩气储集层。完钻后统计储集层钻遇率100%,机械钻速7.36~8.88 m/h,达到了优快钻井目的,实现了页岩气勘探高效、低成本开发。

关键词: 页岩气, 导向难点, 地质建模, 旋转导向, 储集层追踪, 湖南保靖

中图分类号:

TE132.1

董振国. 页岩气水平井储集层追踪和评价关键技术[J]. 录井工程, 2019, 30(1): 43-51.

图/表 10

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参考文献 20

[1]	周守为. 页岩气勘探开发技术[M]. 北京:石油工业出版社,2013:30-50.
	ZHOU Shouwei.Shale gas exploration and development technology[J]. Beijing:Petroleum Industry Press,2013:30-50.
[2]	郭旭升,胡东风,魏志红,等. 涪陵页岩气田的发现与勘探认识[J]. 中国石油勘探,2016,21(3):24-37.
	GUO Xusheng,HU Dongfeng,WEI Zhihong,et al.Discovery and exploration of Fuling shale gas field[J]. China Petroleum Exploration,2016,21(3):24-37.
[3]	李斌,郭庆勇,罗群,等. 四川盆地东部龙马溪组页岩气成藏地质条件对比分析[J]. 中国地质调查,2018,5(4):25-32.
	LI Bin,GUO Qingyong,LUO Qun,et al.Comparative analysis on geological condition of shale gas accumulation of Longmaxi Formation in eastern Sichuan Basin[J]. Geological Survey of China,2018,5(4):25-32
[4]	刘旭礼. 页岩气水平井钻井的随钻地质导向方法[J]. 天然气工业,2016,36(5):69-73.
	LIU Xuli.Geosteering technology in the drilling of shale gas horizontal wells[J]. Natural Gas Industry,2016,36(5):69-73.
[5]	张锦宏. 彭水区块页岩气水平井钻井关键技术[J]. 石油钻探技术,2013,41(5):9-15.
	ZHANG Jinhong.Key drilling techniques for shale gas horizontal wells in Pengshui Block[J]. Petroleum Drilling Techniques,2013,41(5):9-15.
[6]	滕学清,陈勉,杨沛,等. 库车前陆盆地超深井全井筒提速技术[J]. 中国石油勘探,2016,21(1):76-88.
	TENG Xueqing,CHEN Mian,YANG Pei,et al.Whole well ROP enhancement technology for super-deep wells in Kuqa foreland basin[J]. China Petroleum Exploration,2016,21(1):76-88.
[7]	张德军. 页岩气水平井地质导向钻井技术及其应用[J]. 钻采工艺,2015,40(4):7-10.
	ZHANG Dejun.Shale gas horizontal well geosteering drilling technology and its application[J]. Drilling & Production Technology,2015,40(4):7-10.
[8]	董振国. 湖南保靖区块页岩气参数井钻探实践[J]. 煤田地质与勘探,2018,46(增刊1):77-83.
	DONG Zhenguo.Drilling practice of shale gas parameter wells in Baojing Block,Hunan Province[J]. Coal Geology & Exploration,2018,46(s1):77-83.
[9]	吴德山,董振国,崔春兰. 大斜度定向井钻井设计优化及应用实践[J]. 煤炭科学技术,2018,46(4):58-64.
	WU Deshan,DONG Zhenguo,CUI Chunlan.Optimum drilling design of high deviated directional wells and its application[J]. Coal Science and Technology,2018,46(4):58-64.
[10]	孙宝刚,李国铭. 大庆油田水平井着陆点控制方法研究及其应用[J]. 录井工程,2018,29(1):19-21.
	SUN Baogang,LI Guoming.Research and application of landing point control method for horizontal well in Daqing Oilfield[J]. Mud Logging Engineering,2018,29(1):19-21.
[11]	李安宗,骆庆锋,李留,等. 随钻方位自然伽马成像测井在地质导向中的应用[J]. 测井技术,2017,41(6):713-717.
	LI Anzong,LUO Qingfeng,LI Liu,et al.Application of azimuth gamma imaging logging while drilling to geoteering[J]. Well Logging Technology,2017,41(6):713-717.
[12]	杨绍存,李长洪,施宝海,等. 大港油田页岩油水平井地质导向技术研究与应用:以GD区块GD2H 井为例[J]. 录井工程,2018,29(4):24-28.
	YANG Shaocun,LI Changhong,SHI Baohai,et al.Research and application of geosteering technology for shale oil horizontal wells in Dagang oilfield:a case of GD 2H well in GD block[J]. Mud Logging Engineering,2018,29(4):24-28.
[13]	谢国毅,刘虎,毛志新. 贵州岩溶地区煤层气钻井关键技术[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程),2018,45(5):46-49.
	XIE Guoyi,LIU Hu,MAO Zhixin.Key coalbed methane drilling technology in Guizhou karst area[J]. Exploration Engineering(Rock & Soil Drilling and Tunneling),2018,45(5):46-49.
[14]	吴雪平. 页岩气水平井地质导向钻进中的储层“甜点”评价技术[J]. 天然气工业,2016,36(5):74-80.
	WU Xueping.Sweet spot evaluation technology in the geosteering drilling of shale gas horizontal wells[J]. Natural Gas Industry,2016,36(5):74-80.
[15]	万云祥. 哈德油田哈10-1-1H 井地质导向钻井浅析[J]. 中国化工贸易,2014(33):14-15.
	WAN Yunxiang.Analysis on geosteering drilling of Ha 10-1-1H well in Hade oilfield[J]. China Chemical Trade,2014(33):14-15.
[16]	王金荣,王玉善,李国良,等. 苏里格气田苏20区块水平井地质导向技术研究[J]. 录井工程,2018,29(1):38-41,52.
	WANG Jinrong,WANG Yushan,LI Guoliang,et al.Research on geosteering technology of horizontal wells in Su 20 block of Sulige gas field[J]. Mud Logging Engineering,2018,29(1):38-41,52.
[17]	赵红燕,周涛,叶应贵,等. 涪陵中深层页岩气水平井快速地质导向方法[J]. 录井工程,2017,28(2):29-32.
	ZHAO Hongyan,ZHOU Tao,YE Yinggui,et al.Rapid geosteering method for middle-deep horizontal shale gas wells in Fuling[J]. Mud Logging Engineering,2017,28(2):29-32.
[18]	蒋廷学,卞晓冰. 页岩气储层评价新技术—甜度评价方法[J]. 石油钻探技术,2016,44(4):1-6.
	JIANG Tingxue,BIAN Xiaobing.The novel technology of shale gas play evaluation:sweetness calculation method[J]. Petroleum Drilling Techniques,2016,44(4):1-6.
[19]	张晓玉. 旋转地质导向系统在预探致密油水平井中的应用[J]. 录井工程,2018,29(3):41-45.
	ZHANG Xiaoyu.Application of rotary geosteering system in pre-exploration of tight oil horizontal wells[J]. Mud Logging Engineering,2018,29(3):41-45.
[20]	梁榜,李继庆,郑爱维,等. 涪陵页岩气田水平井开发效果评价[J]. 天然气地球科学,2018,29(2):289-295.
	LIANG Bang,LI Jiqing,ZHENG Aiwei,et al.Development effect evaluation for shale gas wells in Fuling shale gasfield[J]. Natural Gas Geoscience,2018,29(2):289-295.

相关文章 15

[1]	刘达贵, 杨琳, 牟兴羽, 莫倩雯, 安虹伊, 唐锐峰. 页岩气铂金箱体录井响应特征及其在川南水平井随钻解释中的应用[J]. 录井工程, 2022, 33(3): 78-83.
[2]	杨光. 碳同位素录井技术在川南威远地区页岩气井甜点评价中的应用[J]. 录井工程, 2022, 33(3): 14-19.
[3]	殷黎明. 岩矿扫描录井技术在威远Z 207井的应用研究[J]. 录井工程, 2022, 33(2): 35-41.
[4]	田伟志. 威远构造W 202井区龙马溪组页岩气储层微观孔隙结构特征[J]. 录井工程, 2022, 33(2): 141-146.
[5]	谷红陶, 刘江涛. 川东南平桥区块页岩气水平井地质导向关键技术[J]. 录井工程, 2022, 33(1): 109-115.
[6]	秦凤强. 川南地区W 202区块碳同位素倒转特征研究[J]. 录井工程, 2022, 33(1): 129-133.
[7]	刘平, 施宝海, 陈贺, 李长洪, 孙方宇, 史从越. 三维地质建模技术在水平井钻井地质设计中的应用[J]. 录井工程, 2021, 32(4): 121-126.
[8]	唐诚, 王崇敬, 梁波, 顾炎午, 李柯. 基于机器学习算法的页岩气评价参数计算模型研究[J]. 录井工程, 2021, 32(4): 18-22.
[9]	严俊涛, 叶新群, 付永强, 李伟, 黄南, 王业众. 川南深层页岩气旋转导向钻井技术瓶颈的突破[J]. 录井工程, 2021, 32(3): 6-10.
[10]	沈柏坪, 田伟志, 刘敢强, 余玲, 陈碧. 岩屑伽马能谱录井在川南地区龙马溪组小层卡取中的应用[J]. 录井工程, 2020, 31(4): 36-40.
[11]	王树慧, 刘永明, 高阳, 谢文敏, 陈楠, 费世祥, 范箐, 石磊. 旋转导向随钻成像测井系统在苏里格气田地质导向中的应用[J]. 录井工程, 2020, 31(3): 110-114.
[12]	朱红涛. 真假微幅构造识别技术在页岩气水平井中的应用[J]. 录井工程, 2020, 31(2): 55-60.
[13]	李铁军, 郑周俊, 崔子棋. 井口色谱仪的研制与应用[J]. 录井工程, 2020, 31(2): 97-101.
[14]	郭琼, 蔡君, 宋庆彬, 刘龙, 王锁涛, 李瑜琴, 张勇. 基于气测录井的页岩气地层含气量计算方法[J]. 录井工程, 2020, 31(2): 16-20.
[15]	陈志伟. 页岩气水平井钻井沉砂卡钻监测方法研究及应用[J]. 录井工程, 2020, 31(2): 12-15.

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标志层	井深/m	层厚/m	储集层位置	自然伽马特征	气测全烃值特征
A区	981~982	1	层顶	高值大多介于350~ 400 API,最大值为460 API, 曲线呈正尖峰状	气测全烃值<1%
B区	982~985	3	层中优质页岩区	介于150~220 API	气测全烃值在3%~ 4.6%,气测第一峰值区
C区	985~987	2	层中低自然伽马区	低值介于100~ 120 API,曲线呈负尖峰状	气测全烃值在3%
D区	987~989	2	层底较高自然伽马区	相对高值介于140~180 API	气测全烃值在3%~ 4%,气测第二峰值区

井号	电成像地层真倾角/(°)	电成像地层倾向方位/(°)	电成像地层走向/(°)	井眼轨迹方位/(°)	计算地层视倾角/(°)	伽马成像拾取地层视倾角/(°)
BY 3导眼井	29.2	122	45	90.00	25.36	25.30
BY 4XF领眼井	47.0	100	15	53.88	36.62	34.03

井号	拾取深度/ m	井斜角/ (°)	地层视倾角/ (°)
	1 755~1 884	60.5~61.9	24.5
	1 965	60.80	27.9
	2 005	61.20	26.7
	2 209~2 469	64.7~65.9	24.1~25.3
BY 3XF	2 495	66.30	27.5
	2 517	64.10	24.4
	2 610	68.20	22.2
	2 632	70.70	27.2
	1 403~1 420	61.14	39.5~41.3
	1 420~1 500	50.00	37.5~39.5
	1 500~1 600	58.00	30.5~37.5
BY 4XF	1 700	60.00	29.6
	1 750~1 842	59.0~61.0	30.7~32.5
	1 842~2 420	56.0~58.0	32.5~34.0

井号	储集层段/m	厚度/ m	岩性	电阻率曲线特征	自然伽马/ API	电阻率/ (Ω·m)	密度/ (g·cm^-3)	TOC/ %	孔隙度/ %	吸附气含气量/ (m³·t^-1)	总含气量/ (m³·t^-1)	含气饱和度/%	脆性指数/ %	储集层综合品质参数	测井综合解释
BC 1	1 106.0~ 1 117.5	11.5	碳质泥岩	呈指状	242	188	2.44	1.86	3.62	0.83	1.88	68	41.9	1.929 8	页岩气层
BY 1	2 753.0~ 2 766.5	13.5	含碳粉砂质泥岩、粉砂质泥岩	变化比较平缓	186	218	2.67	1.86	2.47	0.32	1.31	63	47.2	1.539 4	页岩气层
BC 2	914.0~ 922.5	8.5	碳质泥岩	电阻率呈锯齿状	226	187	2.42	3.53	5.7	0.94	3.06	81.2	29.2	3.175 4	页岩气层
BY 3	982~ 989	7	碳质页岩	尖峰状	118	149	2.57	2.39	3.99	1.49	2.56	75.7	44.2	2.371 4	页岩气层
BC 3	1 096.0~ 1 099.5	3.5	含粉砂碳质泥岩	尖峰状	221	244	2.65	3.06	1.23	1.15	1.24	0.2	30	1.596 0	干层

井号	着陆设计值				实际着陆数据				地层视倾角/(°)
井号	斜深/m	垂深/m	井斜/(°)	靶前距/m	斜深/m	垂深/m	井斜/(°)	靶前距/m	设计	实际
BY 3XF	1 538	1 336	64.31	518.31	1 363	1 172.12	66.55	430.12	28	25.3
BY 4XF	1 167	1 036	54.75	330.97	1 420	1 257.33	45.21	490.14	27	29.6~41.3