基于地质数据的水平井导向技术研究

耿应春 (胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东 东营 257017)

基于地质数据的水平井导向技术研究

耿应春 (胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东 东营 257017)

针对目前地质导向技术偏重使用仪器的情况，研究了基于地质数据的水平井导向技术。通过快速建模技术、轨迹定位技术和模型调整技术，将地质数据与钻井工程结合起来，能够更有效地完成地质导向工作。实践表明，该技术在油田现场作业中具有可行性。

地质导向；地质模型；水平井钻井

水平井地质导向技术是指在水平井钻井施工过程中，随钻跟踪钻井所揭示的地下情况，及时分析构造及油层变化，并对水平井设计参数进行适时修正，指导调整水平井的实钻井眼轨迹，从而最大限度地实现水平井钻井目的[1-2]。通过分析已经完钻的水平井的实践情况，发现普遍存在的问题是由于构造变化导致水平段提前或推后进入油层，使水平段在油层中的长度往往小于设计长度，形成上述现象的原因是地质认识精度不能完全满足水平井设计要求。为了弥补地质认识精度方面的不足，适应水平井钻井的特殊性，在水平井钻井实施过程中，应加强水平井的随钻地质导向，通过系统而正确地随钻地质导向，尽可能做到提前发现井下地质情况的变化，及时对水平井的设计参数进行修正，指导调整实钻井眼轨迹，减少无效进尺，从而提高钻井成功率和水平段有效率。下面，笔者对基于地质数据的水平井导向技术进行阐述。

1 地质导向前期模型的建立

在进行水平井地质导向前，首先应建立水平井地质导向前期模型。由于已经具有大量相关水平井所涉及的区域地质资料，如小层顶面图(见图1)、砂体等厚图等图件，为了提高工作效率，可以在已有地质资料的基础上进行快速建模。该技术利用小层顶面图和邻井钻遇地层的深度等数据，采用自动插值算法，能够快速准确的生成地层剖面图(见图2)，从而提高绘制剖面图的速度和准确性。

图1 读入的小层顶面图和井位 图2 生成的地层剖面图

2 井眼轨迹定位

实际钻井施工中，需要根据实钻情况结合水平井地质导向前期模型判断井眼轨迹在地层中的位置。在进行轨迹定位时，主要依靠各种井眼检测技术，包括随钻井眼轨迹测量、综合录井、LWD随钻测井等技术。综合录井中的岩屑录井适合于判断井眼轨迹钻遇新的地层，气测录井和荧光录井适合于判断钻遇油气层。根据随钻测井数据，通过与导眼井或邻井测井曲线对比，可以判断井眼轨迹轨迹在地层中的具体位置，并应考虑如下2种情况[3]：①钻遇新地层界面的情况。根据岩屑录井，可以准确判断新地层的出现，此时只需准确测量井眼轨迹位置，根据钻遇地层的深度来调整水平井地质导向前期模型。②2个地层界面间钻进的情况。应根据随钻测井的数据，以导眼井的测井数据为模版，通过测井曲线的对比来确定井眼轨迹在地层中的位置。此时，判断井眼轨迹位置与调整水平井地质导向前期模型是同时进行的，即通过调整地层位置实现实钻测井曲线与模版测井曲线的拟合。通过上述方式，可以准确地判断井眼轨迹在地层中的位置。

3 地质导向前期模型的调整

通过调整水平井地质导向前期模型，可以预测井眼轨迹与下一层面的距离，从而及时提出调整建议。为了实现调整后的地质导向前期模型对后续钻井的指导作用，需要遵循“顾下不顾上”的原则，即在调整某个层面时，该层面下方的层面应一起调整，而该层面上方的层面则不作变动[4]。对地质导向前期模型进行调整时，如果采用手工绘图，则需要重新计算层面参数，重新绘图，费时费力。如果采用专业的建模软件，往往也需要完成较为繁琐的软件操作。为了提高工作效率，可以进行如下操作：利用鼠标选取需要调整的层面位置，通过指定调整参数，可以快速完成地层剖面图的调整。调整前的地层剖面图如图3所示。实钻井眼轨迹在第2个地层的上方钻遇地层界面，由此判断实际地层倾角比预测的倾角大，因此应增大第2个地层的倾角(见图4)，这样使得调整后的地层剖面符合实钻情况。

图3 调整前的地层剖面图 图4 调整后的地层剖面图

在实际进行水平井钻井工作时，井眼轨迹定位与地质导向前期模型是不断循环和相互作用的，从而不断完成“预测-验证-再预测-再验证”的过程。

4 结 语

由于地下地层产状不能完全落实，每口井的目的层垂深客观存在着系统误差，直接影响到油层钻遇率，因而非常必要应用水平井地质导向技术。利用该技术能够实现地质模型和实钻调整的有效互动，从而显著提高水平井的钻井成功率。目前，该技术已成功应用在各油田实际生产工作中。

[1]闫振来，韩来聚，李作会，等.胜利油田水平井地质导向钻井技术[J].石油钻探技术，2008，36 (1) :4-8.

[2]杨子超，邵建中，邱永志.TK238H井旋转地质导向钻井技术[J].石油钻探技术，2005，33 (2) :60-62.

[3]刘岩松,衡万富.水平井地质导向方法[J].石油钻采工艺,2007,29(9)：55-57.

[4]荣海波,贺昌华.国内外地质导向钻井技术现状及发展[J].钻采工艺,2006,29 (2):7-9.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.019

TE243

A

1673-1409(2012)08-N060-02

2012-04-12

耿应春(1974-)，男，1996年大学毕业，高级工程师，硕士生，现主要从事钻井方面的研究工作。

[编辑] 李启栋