金宝强
, 甘立琴, 杨志成, 廖辉, 任百聪
中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院
Jin Baoqiang, Gan Liqin, Yang Zhicheng, Liao Hui, Ren Baicong
中图分类号: TE132.1
文献标识码: A
责任编辑:
收稿日期: 2018-01-6
网络出版日期: 2018-06-25
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作者简介:
作者简介: 金宝强 高级工程师,1979年生,2003年本科毕业于成都理工大学资源勘查工程专业,2006年硕士毕业于成都理工大学矿产普查与勘探专业,主要从事油气田开发建设及油田生产研究工作。通信地址:300450 天津市塘沽区海川路渤海石油管理局B座1323室。电话:(022)66500988。E-mail:jinbq@cnooc.com.cn
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摘要
水平井开发技术在渤海油田不断成熟和应用,水平井实施过程中的随钻跟踪已经成为开发人员的重要工作。油田开发调整的各个阶段,受到不同钻井平台、钻井设备、测量系统及预测精度的影响,不同批次调整井的深度通常存在误差,给水平井着陆时的随钻工作造成诸多不利影响。通过对Q油田近几年实施的144口综合调整井深度误差进行分析,总结并形成了过路层油水界面读值法、等高程地层比对法和地震时深转换计算法3种深度误差判别及随钻调整方法;明确了以上3种方法分别适用于过路底水油藏、油田内部井间加密调整、油田边部或地层变化在大区域调整3种情况。上述方法及策略已在Q油田实施的35口调整井中成功应用,通过准确判断水平井着陆过程中的深度误差,及时调整靶点深度和井轨迹,水平井着陆成功率达到100%。
关键词：
Abstract
The horizontal well development technology is becoming mature and applied in Bohai Oilfield. The drilling and tracking of horizontal wells has become an important work for the developers. The stages of oilfield development and adjustment are affected by different drilling platforms, drilling equipment, measurement systems and prediction accuracy, there are usually errors in the depth of different batches of adjustment wells. The work while drilling during the landing of the horizontal well has more adverse effects. Based on the analysis of the depth error of 114 comprehensive adjustment wells in Q oilfield in recent years, three methods of depth error discrimination and adjustment while drilling were summarized and formed, such as the reading value method of oil-water interface in the crossing layer, the comparison method of equal elevation strata and the calculation method of seismic time-depth conversion. It is clear that the above 3 methods are suitable for 3 cases of the reservoir of crossing and bottom water, the inter-well infilled adjustment in the oilfield and the adjustment of the oilfield edge or the formation change in the large area. The above methods and strategies have been successfully applied to 35 adjustment wells implemented in Q oilfield. By accurately judging the depth error during the landing of horizontal wells and timely adjusting the depth of target point and well track, the success rate of horizontal well landing reaches 100%.
Keywords：
随着渤海油田开发的不断深入,增储上产难度逐渐加大,水平井钻井技术成为提高储量动用程度、提高采收率和单井产能的有效手段[1]。渤海油田已发现储量大部分处于新近系河流相砂岩中,储集层相变快,非均质性强,且多数为底水或次生底水油藏,后期实施的水平调整井普遍在平面和纵向上可调整空间较小。油田开发调整的各个阶段,受到不同钻井设备、测量系统及预测精度的影响,不同批次实施的水平井深度通常存在误差[2,3],给水平井着陆时的随钻工作带来不利影响。着陆的成功与否直接决定着水平段能否顺利实施[4,5],因而准确判断是否存在深度误差并确定深度误差是着陆随钻的关键,直接决定水平井实施的质量和生产效果。本研究结合Q油田144口井随钻实例,总结并形成了海上老油田水平调整井实施过程中的过路层油水界面读值法、等高程地层比对法和地震时深转换计算法3种深度误差判别方法及随钻调整策略,以期为其他油田水平井实施提供借鉴。
Q油田是纵向上多油水系统的复合油藏,主力砂体均有井生产,且油水界面认识清楚。由于油水界面在空间上是一个近似水平的面,两次钻井钻遇相同砂体的油水界面可作为最直观的对比依据,快速判别钻井深度误差及误差量。据统计,Q油田近几年实施的144口水平井中,有120口为过路多层水平井,调整井实施过程中会过路一个或多个生产层位,通常井轨迹过路生产层位时会出现3种情况,其判别结果各不相同(图1)。
第一种情况是轨迹过路砂体钻遇油水界面OWC 2,此类砂体多发育底水油藏,将新钻遇界面与砂体早期钻遇的油水界面OWC 1进行比较:若OWC 2= OWC 1,则无深度误差;若界面不同,当OWC 2>OWC 1时,系统变深,误差值H= OWC 2-OWC 1,反之系统变浅,误差值相同。
第二种情况是调整井过路砂体钻遇纯油层,通常过路井点位于砂体的边部,此类砂体多发育边水油藏,油层基本未动用,钻遇油层底深为LKO:若LKO≤OWC 1,油水系统不矛盾,不能直接判断是否有误差,需结合其他方法判定;若LKO>OWC 1,表明存在深度误差,误差值H>LKO-OWC 1,具体数值还需结合其他方法判定。
第三种情况是调整井过路砂体钻遇底部水淹的油层,此类砂体多发育边水油藏,且动用程度相对较高,随钻过程中对水淹层进行准确解释是关键,需要结合周边井点生产动态及电测曲线进行综合判别,排除油水同层或含油水层的可能性,深度误差的判别方法与钻遇纯油层方法一致。
I 35H井是油田南区实施的一口水平采油井,目的层位为明化镇组下段Ⅲ油组3号砂体(简称N1mLⅢ3砂体),其轨迹过路N1mLⅠ3和N1mLⅡ2主力砂体,其中N1mLⅠ3砂体油水界面位于-1115 m,为边水油藏,是油田主力生产砂体,采出程度接近20%,N1mLⅡ2砂体油水界面位于-1148 m,为底水油藏,动用程度不高,砂体采出程度仅为4%。钻前预测该井着陆深度为-1222 m,过路N1mLⅠ3和N 1mLⅡ2砂体井点与C 14井距离分别为90 、160 m(图2)。
I 35H井轨迹实钻过路N1mLⅠ3和N1mLⅡ2砂体井点位置基本不变,在N1mLⅠ3砂体钻遇水淹层底深(LKO)为-1113 m,底部水淹层1.5 m,LKO在油水界面之上2 m,符合图1中边水油藏的第一种情况,无法判断是否存在深度误差;N1mLⅡ2砂体钻遇油水界面(OWC 2),深度为-1156 m,较原油水界面(OWC 1)加深8 m,符合图1中底水油藏第二种情况,存在系统误差,且系统变深,误差值为8 m(图3)。随钻过程中根据该判断结论和误差值,调整靶点深度为-1230 m,并重新优化I 35H井轨迹,最终该井实际着陆深度为-1229.5 m,误差仅0.5 m,实现顺利着陆。
Q油田是渤海典型的河流相油田,地层对比是调整井着陆随钻中最为重要的工作。河流相地层精细对比的顶面等高程法认为河流相满岸沉积的顶面是等时面,根据沉积补偿原理,如果是同一河流的河道沉积,其顶面到邻近等时面的高程应该是近似相等的[6,7],尤其是老油田后期加密调整井,邻井资料多,井距小,等高程对比方法最为实用。传统地层对比基于“标志层约束,分级控制,旋回对比”的原则[8,9,10,11],Q油田标志层及地层旋回特征明显,可以进行随钻期间井间相对高程对比,指导水平井着陆。
通常井间加密水平井着陆过程中,如图1中过路边水油藏情况,不能判断是否存在系统误差或不能确定误差值,需要结合相对高程对比法实现。老油田调整井设计过程中,结合多口邻井资料及构造趋势进行深度预测,准确性较高。水平井着陆过程中轨迹经过这些认识程度较高的砂体,依据等高程对比原理,宜选取目的层之上至少2套以上稳定地层作为对比参照,与设计方案相比,通常会出现3种情况:①与设计相同,不存在系统误差(图4a);②统一变浅(或深),各层顶面深度较预测变浅(或深),变浅(或深)值分别为h1、h2、h3,通常3个变化值相差不大,这种情况称为均匀误差,误差值取(h1+h2+h3)/3(图4b);③统一变浅(或深),但由浅到深变化而逐渐增大,即h1<h2<h3,这种情况称为渐变误差,一般误差值取靠近着陆层位的变化量h3(图4c)。随钻过程中需根据深度误差值和邻井相邻层位的高程差(图4中H3)综合确定及调整着陆深度。
I 4H1井是南区N1mLⅠ3砂体第二套砂层的水平加密调整井,与邻井D 24井相距240 m,且在目的层之上各砂体的设计井点距离小于300 m,设计着陆深度为-1104 m,预测较邻井D 24井构造位置低10 m。I 4H1井实钻过程中钻遇两套标志层N1mL 07砂体和N1mLⅠ1砂体,顶面深度分别为-1035 m、-1078 m,较D 24井相同层位低11 m、14 m,与预测相比误差分别为1 m、4 m,考虑深度误差从上到下逐渐增大,随钻时确定目的层深度误差值取临近层位误差值4 m。井间对比可知,I 4H1井和D 24井具有较好的可比性,标志层1和标志层2的高程差分别为42 m、40 m,高程相当;D 24井标志层2到目的层的高程差为33 m。按照高程差及深度误差值重新预测I 4H1井着陆层顶深介于-1108~-1110 m之间。重新进行轨迹优化,实际着陆层顶面深度为-1108 m,标志层2到着陆层顶面高程差为31 m,厚度基本相当。按照优化后的轨迹,I 4H1井实际着陆深度为-1110 m,达到油藏开发需求,实现顺利着陆(图5)。
地层深度预测是油气田开发过程中最常见且必须面对的问题,受地震资料分辨率及地层速度的影响,易导致深度预测存在误差[12,13]。井震标定是连接地震与地质的桥梁,精细的井震标定是进行层位解释和油藏描述的基础和前提[14,15]。随钻过程中,需要及时进行井震标定,以确定非目的层的地层归属,指示地层揭示状况及后续随钻调整策略。从Q油田实施的144口水平井看,非目的层位预测深度一般都会有少量误差,基本可控制在3 m以内,深度误差值就是实钻和预测深度的差值。随钻时需根据深度误差情况进行相应调整,一般等高程方法不适用于砂体边部及地层厚度有变化的区域,故需要进行关键层(指目的层到邻近的可标定层之间的地层)时深转化计算,确定钻头到着陆层的距离,根据h=vt/2(其中h是关键层地层厚度,v是关键层的层速度,可根据邻井关键层厚度与时间差的一半比值求得,t是关键层的时间跨度,可在地震剖面上直接读取)计算求取。由此可按照关键层厚度及深度误差综合优化井轨迹,使调整井准确着陆。
I 29H1井是南区N1mLⅠ3砂体构造低部位的一口水平调整井,D 16井为一口邻井,地震剖面显示,两口井具有相似的反射同相轴,连续性好。过路层N1mL 08砂体同相轴连续,可作为着陆随钻的关键层。I 29H1井设计着陆层N1mLⅠ3顶面海拔深度为-1 095 m,着陆点深度为-1 097 m。D 16井N1mL 08砂体顶面深度为-1 056 m,距N1mLⅠ3砂体顶面垂向距离41.5 m,时间跨度35 ms,根据公式h=vt/2计算层速度为2 371 m/s。I 29H1井实钻N1mL 08砂体顶面深度为-1059 m,证实存在3 m深度误差。考虑D 16井到I 29H井时间厚度变薄,N1mL 08砂体顶面到N1mLⅠ3砂体顶面时间跨度为32 ms,按照D 16井层速度计算厚度为37.9 m。根据I 29H1井实钻N1mL 08砂体顶面深度和关键层厚度计算,着陆层N1mLⅠ3砂体顶面深度为-1097 m,着陆点深度为-1099 m,较钻前预测深2 m。由于实钻至-1097 m时未钻遇储集层顶面,继续钻进3 m仍未钻遇储集层,判断第一套储集层不发育,目的层调整为第二套储集层;根据D 16井标定第二套储集层位置,需加深7 ms(h≈9 m),根据D 16井第一、二套储集层顶面深度和时间跨度计算层速度为2 333 m/s,预测第二套储集层顶面深度为-1106 m。重新优化轨迹后,钻进至-1105.5 m处发现储集层,调整井斜角到90°,着陆深度为-1107 m,实现顺利着陆(图6)。
通过对144口水平井着陆过程中深度误差进行研究,形成了过路层油水界面读值法、等高程地层比对法、地震时深转换计算法3种深度误差判别及随钻调整方法。明确3种方法分别适用于过路底水油藏、油田内部井间加密调整、油田边部或地层变化大区域调整3种情况,随钻时应根据实际情况选择合适的方法。
利用上述方法及策略成功指导了Q油田35口水平调整井顺利着陆,着陆成功率100%,收到较好的实际应用效果。
The authors have declared that no competing interests exist.
| [1] |
渤海油田水平井着陆实时决策方案的研究及应用 [J]. |
| [2] |
定向随钻测量误差分析及应用 [J]. |
| [3] |
钻具深度与测井深度误差的成因探讨 [J]. |
| [4] |
渤海油田水平井非正常着陆补救措施研究 [J]. |
| [5] |
低油柱底水稠油油藏水平井随钻着陆策略 [J]. |
| [6] |
钙质含量旋回在卡拉沙依组小层对比中的应用 [J]. |
| [7] |
测井曲线正演在河流相储层对比中的应用 [J]. |
| [8] |
复杂地层精细地层对比方法——以尕斯N1-$N_{2}^{1}$油藏为例 [J]. |
| [9] |
复杂油藏井震联合等时地层对比技术与应用——以大港王徐庄油田为例 [J]. |
| [10] |
标志层的研究进展及其意义 [J]. |
| [11] |
应用测井曲线进行划分标志层及断层 [J]. |
| [12] |
海上油气田开发钻井地层深度预测技术探讨 [J]. |
| [13] |
浅层气对下伏地层深度预测影响定量研究及在渤海B油田中的应用 [J]. |
| [14] |
对井震标定中一个特殊情况的思考 [J]. |
| [15] |
渤海海域S低幅度构造区“低速陷阱”的成因及对策 [J]. |
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