(1)收集待导向井目的层的构造属性体和设计靶点数据, 获取待导向井目的层的精细解释信息。

(2)收集待导向水平井所在区域标准井、已钻直井和邻井地质资料, 获取待导向井目的层综合属性信息。

(3)依据待导向井目的层的构造数据和属性信息建立地质导向模型。

依据待导向井的水平段地震剖面图和地质导向模型, 判断储层的起伏组合形态是否满足连续起伏型储层的变化特点, 连续起伏型储层的变化特点为“ 上倾” 段和“ 下倾” 段连续交替出现; 若不满足, 则按常规水平段井眼轨迹控制。

2.2.1 确定分段参数

依据连续起伏型储层的变化特点, 结合导向井的水平段地震剖面图和地质导向模型, 将目的层水平段同一顶界面入靶点表示为A₁, 中间起伏变化点依次表示为A₂, A₃, …, A_n-1, 出靶点表示为A_n; 将目的层水平段同一底界面入靶点表示为B₁, 中间起伏变化点依次表示为B₂, B₃, …, B_n-1, 出靶点表示为B_n。其中, n为大于2的任意整数。

2.2.2 确定轨迹控制点

据待导向井水平段地震剖面图和地层导向模型分别确定顶界面或底界面上相邻两点之间的分段视水平位移差L、分段高程差h、分段地层倾角α 的数据。

2.2.3 确定轨迹控制路径

当连续起伏型储层的第一段为“ 上倾” 段时, 则以A₁作为入靶点, 水平段轨迹控制路径为A₁、B₂、A₃、B₄、……, 直至到出靶点A_n或B_n; 当连续起伏型储层的第一段为“ 下倾” 段时, 则以B₁作为入靶点, 水平段轨迹控制路径为B₁、A₂、B₃、A₄、……, 直至到出靶点A_n或B_n。对“ M” 型地层按“ A₁-B₂-A₃-B₄-A₅” 标记的路径, 分A₁B₂、B₂A₃、A₃B₄、B₄A₅ 共4段依次控制水平段轨迹(图2)。对“ W” 型地层按“ B₁-A₂-B₃-A₄-B₅” 标记的路径, 分B₁A₂、A₂B₃、B₃A₄、A₄B₅共4段依次控制水平段轨迹(图3)。

图2

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	图2 “ M” 型地层轨迹分段控制方案

图3

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	图3 “ W” 型地层轨迹分段控制方案

入靶控制应依据目的层产状变化, 利用入靶前地层标志层、厚度、地层倾角变化等特征, 合理使用靶前距, 分段控制造斜率, 实现垂深、层位、靶前距、井斜、方位“ 五位一体” 目标, 达到精确入靶的目的^{[4, 5]}。入靶井斜角计算公式为:

γ ₀=90° -α ₀-β

式中:α ₀为入靶点地层倾角(地层下倾为正, 上倾为负), (° ); β 为轨迹方向与目的层水平段地层下切夹角, (° ), 范围为1° ~3° (经验常数); γ ₀为到达入靶点井斜角, (° )。

从入靶点起, 前后相邻两点为一个分段, 对每个分段依次进行轨迹角度控制, 直至到达出靶点。“ M” 型地层4个分段的轨迹控制路径公式计算模型如图4所示。在每个分段中, 第1段前一点到达后一点所需的井斜角用γ ₁'表示, 第2段前一点到达后一点所需的井斜角用γ ₂'表示, 第i个分段前一点到达后一点所需的井斜角用γ _i'表示。γ _i'计算公式为:

h_i=tanα _i· L_i

d_i=h_i-H

γ _i=arctan(d_i/L_i)

γ _i'=90° -γ _i

式中:h_i为目的层同一界面上第i个分段前后相邻两点的高程差, m; α _i为第i个分段地层倾角, (° ); L_i为第i个分段视水平位移差, m; d_i为水平段第i个分段轨迹控制路径上相邻两点的高程差, m; H为目的层厚度, m; γ _i为消除水平段控制轨迹路径上第i个分段相邻两点间同一地层界限高程差所需倾角度数(地层下倾为正, 上倾为负), (° ); γ _i'为到达第i个分段后一点处的井斜角, (° ); i为≥ 1的整数。

图4

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	图4 “ M” 型地层轨迹控制路径公式计算模型

在从A₁-B₂点水平段控制轨迹过程中, 进入B₂点时采取快进缓出的控制方法, 如实际钻遇地层变化, 根据B₂点位置改变的L₁或α ₁变化情况, 按到达B₂点所需井斜角计算公式, 重新计算到达B₂点所需要的井斜角, 确保在分段结束的位置准确抵达B₂点; 如B₂点位置前移或后移改变分段长度L₁, B₂点位置上移或下移改变地层倾角α ₁。后续分段轨迹控制操作方法类似。

该方法适用于目的层同一界面上满足1≤ h/H≤ 10(目的层太厚, 即h/H≤ 1, 此方法无意义; 目的层太薄, 即h/H≥ 10, 此方法也不可保证准确钻遇率, 容易出层)的对称或非对称、连续或非连续“ M” “ W” “ V” 或反“ V” 形状起伏地层。水平段轨迹效果评价依据地质设

计中井身质量靶体考核范围指标和全角变化率考核指标执行。本文所讲的对称“ M” 形状地层模型, 其h、H均为理想化统一数值, 如遇非对称模型, h、H会有变化, 应根据实际情况计算。