刘少峰
, 崔国宏, 丁冬, 王道伟, 马纪利
中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司
Liu Shaofeng, Cui Guohong, Ding Dong, Wang Daowei, Ma Jili
中图分类号: TE132.1
文献标识码: A
责任编辑:
收稿日期: 2018-03-8
网络出版日期: 2018-06-25
版权声明: 2018 《录井工程》杂志社 《录井工程》杂志社 所有
作者简介:
作者简介: 刘少峰 1988年生,2013年毕业于东北石油大学资源勘查工程专业,现在中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司从事地质录井工作。通信地址:300459 天津市滨海新区海川路2121号海洋石油大厦C座1513室。电话:(022)66502147。E-mail:liushf11@cnooc.com.cn
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摘要
渤海油田X区块为半背斜层状油气藏,目的层为河流相沉积储集层,非均质性强,储集层预测难度大,采用同一水平段钻穿多层砂体联合开发的方式,导致水平段钻遇泥岩的情况不可避免。长期以来X区块水平段钻遇的大段泥岩给钻井施工带来困难,造成调整缺乏方向性,储集层钻遇率偏低。为解决这一问题,依据X区块Ⅰ期已钻13口井钻探资料分析归纳每口井着陆、完钻特点,应用地质模型和预测公式,对Ⅱ期开发井着陆、完钻位置给出建议。该研究成果在X区块水平井实施过程中取得良好的效果,提高了储集层钻遇率,为应用水平井开发层状构造油气藏提供了有益的借鉴。
关键词：
Abstract
X block in Bohai Oilfield is a semi-anticline stratified hydrocarbon reservoir, target stratum is a fluvial facies sedimentary reservoir with strong heterogeneity, and reservoir prediction is difficult. Using the same horizontal section to drill through multi-layer sand bodies, it is inevitable to drill mudstone in horizontal section. For a long time, large segment of mudstone encountered in the horizontal section of X block has caused difficulties in drilling construction, resulting in lack of directional adjustment and low reservoir-encountered rates. To solve this problem, according to drilling data of 13 wells drilled in stageⅠof X block, the landing and completion characteristics of each well were analyzed and summarized. Based on geologic model and prediction formula, suggestions for landing and the position of accomplishment of drilling of stage Ⅱdevelopment well were given. The study has achieved good results in the implementation of horizontal well in X block, improved the rate of drilling reservoir, and provided a useful reference for the application of horizontal wells to develop layered structure oil and gas reservoirs.
Keywords：
随着油田开发程度的深入,剩余油气储量日益减少,为最大限度地提高采收率、加快开发速度、规避复杂油气田的开发风险,利用水平井开发成为油田开发的有效手段[1,2]。渤海油田X区块目的层存在地层倾角大、单层砂体薄、横向连续性差等特征,而且油气水关系复杂,为了提高储集层钻遇率和单井产能,该区块采用多层砂体联合开发的方式[3],穿层水平井成为X区块比较常见的一种水平井。本文基于崔国宏等2017年所发表的“复合储集层水平段砂泥岩预测方法”的预测公式和地质模型[3],提出水平井着陆、完钻位置优化的新方法,对半背斜层状油气藏水平井的实施和储集层钻遇率的提高有实际指导意义。
穿层水平井分为正向穿层水平井和反向穿层水平井。通常情况下,正向穿层水平井钻遇储集层着陆,水平段逆地层倾向钻穿目的层(图1a);反向穿层水平井着陆过程中钻穿目的层,水平段顺着地层倾向反向钻穿目的层(图1b)。对油气水分布呈现顶部气层、中部油层、下部水层特征的X区块半背斜油气藏,穿层水平井可有效避气,增大泄油面积,提高产量。
渤海油田X区块Ⅰ期已钻13口井,着陆和完钻过程中均存在浪费进尺的问题,对储集层钻遇率影响较大。分析统计结果发现,X区块Ⅰ期开发井多口井水平段存在无效进尺,平均单井无效进尺达120 m左右(表1),并且储集层钻遇率较低,单井平均仅为45.23%,严重影响采收率及钻井时效[3]。
表1 X区块已钻井水平段无效进尺和储集层钻遇率统计
| 平台 | 井名 | 无效进尺/m | 储集层钻遇率/% |
|---|---|---|---|
| A 4H | 127 | 40.10 | |
| A 5H | 56 | 33.38 | |
| A 8H | 151 | 48.60 | |
| A 32H | 47 | 66.34 | |
| X-A | A 34H | 155 | 52.07 |
| A 37H | 109 | 24.87 | |
| A 43H | 290 | 21.49 | |
| A 45H | 143 | 46.82 | |
| A 45H1 | 38 | 65.15 | |
| B 10H | 52 | 33.14 | |
| B 14H | 50 | 63.41 | |
| X-B | B 21H | 238 | 42.65 |
| B 24H | 106 | 49.91 |
针对上述问题,应用崔国宏[3]等在“复合储集层水平段砂泥岩预测方法”中提供的数学地质模型公式,对水平段岩性剖面提前预测,通过优选中完和完钻位置,可有效提高储集层钻遇率,应用效果较好。公式如下:
h=K
式中:h为地层垂厚度,m;K为区域储集层变化系数;n为有效储集层数;i为某小层;H为水平段长度,m;α为地层视倾角,(°);μ为地层整体走向角度,(°);γ为轨迹方位角,(°)。
水平井钻井的关键就是着陆,水平段中的泥岩夹层、隔层不仅对后续的水平段钻井施工产生直接影响,同时也将影响水平井的产能[4,5,6]。X区块Ⅰ期已钻水平井着陆过程中,为了确保着陆在储集层里,正向和反向穿层井着陆点均设计在储集层内,且单井平均揭开储集层长度为15.7 m,造成这段储集层长度的浪费(表2)。
表2 X区块Ⅰ期水平井着陆过程中浪费储集层长度统计
| 平台 | 井名 | 浪费储集层长度/m |
|---|---|---|
| A 5H | 17.0 | |
| A 8H | 21.0 | |
| A 32H | 15.0 | |
| X-A | A 37H | 10.0 |
| A 43H | 10.0 | |
| A 45H | 10.0 | |
| B 10H | 21.0 | |
| B 14H | 21.0 | |
| X-B | B 18H | 14.0 |
| B 24H | 18.0 |
基于文献[3]对水平段储集层的钻前预测,本着尽可能减少水平段储集层损失的原则,可以设计在泥岩中提前着陆(图2),以有效避免常规着陆过程中的储集层浪费[7]。根据预测的储集层顶深,提前调整着陆角度,正向穿层井着陆位置优化在储集层上覆泥岩中完,反向穿层井着陆位置优化在反穿储集层之前泥岩中完。
通过优化着陆位置,在接近储集层位置的泥岩中提前增斜中完,将原先着陆找储集层段放在水平段里,进而间接增加水平段有效储集层长度。该方法在X区块Ⅱ期17口开发井中成功应用,着陆段避免浪费储集层长度累计达294 m(图3)。
在完钻位置选择上,Ⅰ期已钻井通常是钻穿油层组底最后一层砂体见厚层泥岩完钻,由于不能确定是否钻穿最后一层砂体,为保证不漏掉后面的储集层,需要持续钻进确认,不但造成了井底无效泥岩进尺,同时降低了钻井时效。统计发现,每口井井底无效泥岩进尺均大于30 m(表1)。利用文献中预测公式和地质模型[3],可预先知道水平段穿过储集层的位置和长度,进而直接定位完钻位置在储集层结束位置,可有效避免泥岩的无效进尺和漏掉后面的储集层[8](图2)。
例如:E 2H井为渤海油田X区块一口反向穿层井,设计反向钻穿Ⅰ油层组3号小层底完钻,设计完钻井深3 192 m(即钻穿Ⅰ3小层),实际钻进至3 192 m时见泥岩,由于根据文献中地质模型和公式[3],预测在3 228~3 289 m井段内还发育一层砂体,现场决定加深钻进。当钻进至3 230 m时,气测值升高,返出岩屑见荧光显示,决定继续钻进,于井深3 292 m钻穿Ⅰ油层组(图4)。通过优化完钻位置,避免了漏掉后面的储集层,并增加储集层长度62 m。
通过优化完钻位置,钻穿目的层见储集层底泥岩即可完钻,考虑到钻前预测精度的影响,适当放宽穿储集层后的泥岩进尺,现场完钻原则优化为井底穿储集层后泥岩持续厚度15 m内未见储集层即可完钻。渤海油田X区块Ⅱ期6口开发井按设计井深井底泥岩无效进尺累计达380.37 m,遵循以上完钻原则,优化后井底泥岩无效进尺单井均不超过15 m,最终节省井底泥岩无效进尺累计298.37 m(表3)。
表3 完钻单井节省泥岩无效进尺统计
| 平台 | 井名 | 设计井 底泥岩 进尺/m | 优化后 井底泥岩 进尺/m | 节省 进尺/m |
|---|---|---|---|---|
| D 5H | 91.95 | 15.00 | 76.95 | |
| D 20H | 21.92 | 10.00 | 11.92 | |
| X-D | D 7H | 90.05 | 15.00 | 75.05 |
| D 19H | 74.42 | 14.00 | 60.42 | |
| E 3H | 53.43 | 13.00 | 40.43 | |
| X-E | E 16H | 48.60 | 15.00 | 33.60 |
渤海油田X区块Ⅱ期开发井应用复合储集层水平段钻遇率提高方法,有效避免了浪费着陆段储集层,同时节省泥岩无效进尺,储集层钻遇率相比Ⅰ期开发井平均提高13个百分点[9](图5),为油田高产增效提供了切实的保障。
(1)复合储集层水平段钻遇率提高方法是建立在着陆深度、完钻深度预测较准和地层横向变化较稳定的前提下,通过优选着陆、完钻位置,可提高储集层钻遇率。
(2)对水平段岩性剖面提前预测,可将着陆位置优化在储集层上覆泥岩中,避免进储集层着陆造成储集层长度的浪费;将完钻位置锁定在储集层结束位置,避免穿储集层后大段泥岩的无效进尺和漏掉后面的储集层。
(3)利用该方法可实现定深中完或完钻,减少寻找储集层、汇报决策时间,有利于降本增效。
通过对历史井总结与地质预测结合提出的这种提高储集层钻遇率的方法,对半背斜层状油气藏穿层水平井施工有一定的实际效果。
The authors have declared that no competing interests exist.
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精细地质导向模型在提高水平井钻井成功率方面的应用研究 [J]. |
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渤海油田水平井非正常着陆补救措施研究 [J]. |
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复合储集层水平段砂泥岩预测方法 [J]. |
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低油柱底水稠油油藏水平井随钻着陆策略 [J]. |
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陆相沉积油层水平井水平段轨迹对产能及采收率影响的研究 [J]. |
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水平井地质导向技术在苏里格气田中的应用 [J]. |
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基于钻、录、测井资料的丛式井层位预测方法 [J]. |
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垦利M构造煤层录测井识别方法 [J]. |
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