欧阳诚 杜 洋 彭 宇 张小全 彭 湃
(中国石油川庆钻探公司地质勘探开发研究院)
苏里格气田水平井地质导向的意义及技术研究
欧阳诚 杜 洋 彭 宇 张小全 彭 湃
(中国石油川庆钻探公司地质勘探开发研究院)
苏里格气田为低孔低渗低丰度大型气田,为提高单井产量达到产能规划目标,采用水平井技术对苏里格气田进行整体开发势在必行,而砂体钻遇率是水平井单井产量高低的关键因素。根据前期综合地质研究成果,运用水平井地质导向技术,结合随钻测井曲线预测砂体走势并及时调整钻进轨迹,大幅提高了砂体钻遇率,使水平井产量达到了直井的3倍~5倍,取得了良好的效果。图4参8
苏里格气田 水平井 砂体钻遇率 地质导向技术
苏里格气田位于伊陕斜坡西北侧的苏里格庙地区(图1),区域构造属于鄂尔多斯盆地陕北斜坡北部中带,行政区属内蒙古自治区鄂尔多斯市的乌审旗和鄂托克旗所辖,勘探范围西起内蒙古鄂托克前旗、北抵鄂托克后旗的敖包加汗[1],勘探面积约2×104km2。
图1 苏里格气田地理位置图
苏里格气田主要含气层位为二叠系中统、下统石盒子组(P2h)和山西组(P1s1+2),地层岩性主要为一套河流-三角洲相沉积的砂泥岩[2],储层岩性主要为细砂岩、中砂岩、含砾粗砂岩、细砾岩。气藏埋深为3150m~3460m。
经过多年的勘探开发研究,对苏里格气田的主要认识为:“低孔、低渗、低丰度、单井低产气田”;储层总体表现有“薄、多、散、杂、连续性差”等特点[3]。
目前规划苏里格气田实现200×108m3的产能规模且稳产10年以上,由于直井单井产量低,平均单井日产气约1万方,要实现上述目标,需在2.0×104km2的范围内钻约3万口直井,那鄂尔多斯盆地将会是千疮百孔,美丽的草原将不复存在。因此,开发苏里格气田必须转变发展方式,做到稀井多产、少井高产。大力推进丛式井、水平井开发是实现产能目标的唯一出路[4,5]。
苏里格气田实施水平井开发试验经历了三个阶段:①探索阶段(2001年~2002年)。常规地震无法识别含气砂体、地质布井技术不完善、储层改造技术处于探索阶段,完钻的苏平1、苏平2井储层钻遇率低(23%);②试验突破阶段(2007年~2008年):完钻苏10-30-38H和苏平14-13-36H,砂岩钻遇率提高到40%,产量有所提高,水平井试验取得初步成果;③规模试验阶段(2009年)。完钻水平井10口,砂岩钻遇率提高到60%左右,水平井产量大幅提高,水平井试验取得重大进展。
但其砂体钻遇率及单井产量仍难以达到水平井规模实施的要求[6],主要难点表现在:①纵向上优势储层不突出,优选目的层段难度大;②有效储层平面分布连续性差,水平井轨迹难设计;③纵向上未钻遇小层的储量动用程度差;④微幅构造难以准确预测。因此加强综合地质研究,精细预测储层,做精做细水平井井位论证,水平井实施过程中加强地质跟踪研究,结合LWD、MWD、综合录井等开展水平井地质导向技术研究意义重大。
水平井要获得高产、稳产,提高储层钻遇率是关键。因此必须做到三点:①综合地质研究成果、精细部署水平井井位;②小层对比跟踪,确保准确入靶;③水平段穿行过程中实时预测前行轨迹,为水平井轨迹定向提供依据。
基本步骤为:①根据井间小层的划分与对比(图2),对储层有效厚度、物性参数变化情况追踪研究;②根据三维地震属性反演及定性描述,与地质认识相结合,选出有利布井区域;③借用地质建模对砂体发育情况进行模拟,提供更加直观合理的地质依据;④分析各小层动用程度及潜力情况,找出有利富集区,确定小层砂体在剖面上的展布情况以及含气性,精细描述各个小层在平面上的分布变化趋势、连通状况、发育程度,精细刻画砂体和储层空间展布;⑤结合邻近的生产动态对井位进行优选和确定[7]。
随钻跟踪对比小层,是确保水平井准确入靶的关键。现场随钻分析LWD曲线,准确识别钻出岩屑并与邻井进行小层对比,精确标定所钻地层位置,同时根据综合录井仪气测值,判断是否钻入含气砂体。最终明确入靶点,确保准确入靶。
图3为苏里格地区某水平井入靶示意图,该井的目的层为奥陶系马家沟组,现场录井结合随钻测井曲线准确判断,确认A1为入靶点钻入了储层段。
图2 井位部署流程图
图3 某水平井入靶示意图
现场地质师根据实际岩性、随钻测井曲线和其它工程物理参数,与地质设计进行对比分析(图4),实时预测砂体走势及钻头前的岩性,为水平井轨迹定向提供依据,以及时调整钻进轨迹,确保钻头在砂体中钻进,获得最大的储层钻遇率[8]。
图4 某水平井地质导向综合对比图
2009年11月完钻桃7区块第一口xx水平井,产层为盒7段,水平段长850m,通过运用水平井定向导向技术,钻遇有效储层厚519.4m,储层钻遇率61.1%,极大地提高了苏里格气田水平井储层钻遇率水平,试气获无阻流量160.15×104m3/d,配产15×104m3/d,为同区块直井产量的三倍以上,极大地提高了单井的产量,取得了良好的效果。
2010年5月21日完成xx水平井,以砂体钻遇率100%,储层钻遇率96.3%等刷新了苏里格气田水平井新指标,取得了重大突破。
(1)砂体钻遇率是限制水平井产量的重要因素,为达到预期生产目标,进行水平井地质导向技术研究以提高砂体钻遇率意义重大。
(2)随钻跟踪对比小层,是水平井准确入靶的关键。
(3)实时预测钻头前的岩性,为水平井定向提供依据是提高储层钻遇率的关键。
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GEO-STEERING TECHNOLOGY OF HORIZONTALWELL,SULIGE GASFIELD
OUYANG Cheng,DU Yang,PENG Yu,ZHANG Xiaoquan and PENG Pai(CCDC Geological Exploration& Development Research Institute).
Sulige gasfield is a large-scale one with low porosity,low permeability and low abundance.To increase the single- well production and then reach the target productivity,horizontal- well technology must be adopted for overall development.Drilling ratio of sandbody is the key factor of single-well production.According to some achievements obtained from comprehensive geological research,using geo-steering technology of horizontal well,predicting sandbody trend by well-logging curve while drilling and adjusting well trajectory,this study increases greatly drilling ratio of sandbody.The yield of horizontal well reaches 3 to 5 times of vertical one's.
Sulige gasfield,horizontal well,drilling ratio of sandbody,geo-steering technology
欧阳诚,男,1982年出生,湖北荆州人;2005年7月毕业于中国石油大学(北京),获硕士学位;现任中国石油川庆钻探公司地研院难动用油气研究所所长,主要从事石油、天然气地质研究。地址:(610051)成都建设北路一段83号地研院。电话:13908072153。E-mail:ouyang4056@sina.com
NATURALGAS EXPLORATION&DEVELOPMENT.v.34,no.3 ,pp.69-71,7/25/2011
(修改回稿日期 2010-07-15 编辑 景岷雪)