苏里格气田苏54 区块多层系水平井开发技术研究

叶 超，王 超，韩旭波，段星宇，张文强，邓 攀

（1.中国石油长庆油田分公司第四采气厂，陕西西安 710021；2.中国石油长庆油田工程监督处，陕西西安 710018）

水平井作为苏里格气田有效开发手段之一，其技术日趋成熟和完善，随着开发程度不断深入，新的问题逐渐显现。苏54 区块作为新开发区块，地质情况多变，气水关系复杂，储层非均质性强，纵向发育多套有效砂体。针对区块地质特征，笔者重点分析了苏54 区块多层系水平井开发条件及水平井入窗和水平段导向过程遇到的问题，提出了相应的对策[1,2,3]。

1 工区概况

苏54 区块位于苏里格气田西北部，行政区划属内蒙古自治区鄂托克旗境内，构造上属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，地面海拔约1 400 m，构造形态为一宽缓的西倾单斜，坡降3 m/km～10 m/km，在宽缓的单斜上发育多排北东走向的低缓鼻隆，鼻隆幅度约10 m，南北宽5 km～15 km，东西长10 km～20 km。区块南北长约46.1 km，东西宽约39.5 km，面积约1 821 km2。气藏形成于近南北向河流沉积砂带，属于典型的岩性致密气藏，主力层段为盒8 层、山西组。区块2011 年投入开发，目前完钻开发井76 口，作为提高单井产量的重要手段，水平井在苏54 区块建产规模不断扩大的过程中发挥着重要的作用。

2 砂体分布特征

2.1 垂向分布特征

盒8上段砂体为曲流河沉积，河道砂体特征明显。盒段砂体厚度分布范围0.91 m～14.8 m，平均厚度6.26 m，砂体钻遇率较低，为63 %。盒段砂体与盒段砂体相比，砂体较厚，平均厚度6.58 m，砂体钻遇率达到75 %。盒8下段为辫状河沉积，河道分支多、变化大，多期沉积相互叠置，在盒、盒、盒、盒、山、山、山、山、山、山总计10 个小层砂体中，盒、盒砂体厚度较大，其中盒8段单砂体厚度与砂体平均厚度均为最大，分布范围1.44 m～21.64 m，平均厚度9.14 m，盒8段砂体厚度分布范围1.84 m～25.04 m，平均厚度11.36 m，盒8单砂体最大厚度及平均厚度在10 个小层中均为最大，盒8平均砂体钻遇率82 %，盒平均砂体钻遇率达到93 %。

山1 段、山2 段砂体为曲流河沉积，由于近源成藏，水动力作用强，受曲流河道限制，山西组沉积砂体厚度整体比盒8 段砂体厚度小，砂体钻遇率整体比盒8 段砂体钻遇率低。其中山、山、山发育最差，平均单砂体厚度不足5 m，砂体钻遇率也最低，山、山厚度在山西组小层中发育最好，单砂体最大厚度分别为17.7 m、16.4 m，平均厚度分别为7.4 m 和5.6 m，砂体钻遇率分别达到74 %与66 %（见图1）。

图1 盒8-山西组小层砂体参数对比图

2.2 平面分布特征

盒8上砂体主要呈近南北和近北东-南西向展布，砂体形态总体上呈带状或条带状，局部呈透镜状，沿河道方向延伸距离较远，砂体延伸最大宽度为5.7 km，河道宽度约9 km～12 km。

盒8下段砂体为辫状河道亚相沉积，河道砂体相互叠置，与盒8上段砂体相比，其发育规模较大、展布范围较广，区域上具有连片性，研究区内除个别井未钻遇砂体之外，盒8下段沉积砂体在研究区内均有发育，整体为近南北和近北东-南西向延伸。河道宽度大，最大延伸范围达12 km，砂体发育，连通性较好。

山1 段砂体为曲流河沉积，由于主河道的继承性发育，只有在主河道发育的区域才形成连续性较好的砂体，造成山1 段平面上展布变化大，非均质性较强，砂体呈近南北方向展布，几何形态以条带状和带状为主，山、山、山小层砂体延伸范围依次增大，最大可达2.3 km。山2 段砂体为曲流河沉积，横向展布连续性要好于山1 段，其中山小层延伸长度最大，单砂体最大长度达2.6 km。

3 储层物性特征

3.1 孔隙度-渗透率分布特征

据89 口完钻井电测资料及岩心样品分析统计结果显示，盒8上段孔隙度分布区间在5.4 %～19.1 %，渗透率分布范围为0.05 mD～1.99 mD，盒8下段孔隙度分布范围为5.0%～17.8%，渗透率主要在0.06 mD～2.78 mD，山1 段孔隙度值主要分布于4.0 %～14.6 %，渗透率主要分布于0.146 mD～2.238 mD，山2 段孔隙度值主要分布于3.8 %～14.0 %，渗透率主要分布于0.196 mD～2.362 mD，各小层均属于低孔低渗储层。从各小层孔渗相关性分析，山1 段、山2 段、盒8下段、盒8上段孔渗相关性依次变差（见图2）。

图2 盒8-山西组小层物性对比图

3.2 储层含气性分布特征

测井解释显示山西组储层含气饱和度高于盒8 段（见表1），山2 段含气饱和度最大，为52.0 %，主要分布在40 %～60 %；盒8下含气饱和度为49.5 %，主要分布在40%～55%；盒8上段含气饱和度最小，为43.6 %，主要分布在30 %～50 %；山2 段小层内山21含气饱和度最高，为54.9 %。山1 段小层内山13含气饱和度最高，为54.7 %,，盒8 段储层内盒8下2 含气饱和度最高，为49.6 %（见图3）。

表1 盒8-山西组储层含气饱和度统计表

图3 盒8-山西组含气饱和度分布柱状图

通过以上分析可以看出，盒8下2、山13、山21砂体厚度大、延伸性好、储层物性条件较好，具备多层系水平井开发的条件。

4 地质导向

4.1 入靶导向

研究区入靶导向可分为6 种情况：

（1）靶点与设计相符，实钻资料与预测入靶点垂深误差在±1 m 之内，砂体形态符合率高，则以井斜角83°钻进探气顶，进入气层2 m 左右入靶。

（2）靶点抬升，即设计入靶点较预测入靶点滞后幅度大于1 m，在钻至目的层时以84°～85°探气顶，提前钻遇气层较好的情况下以89°～90°入靶。

（3）靶点滞后，即设计入靶点比预测入靶点提前幅度大于1 m，在钻至设计入靶点时以82°探砂顶，稳斜钻进进入气层1 m 左右时入靶。

（4）入靶点处砂体尖灭，这种情况在钻至预测入靶点时以83°稳斜钻进探砂体，结合实际情况，根据岩性、气测高低随时调整入靶点。

（5）入靶时钻遇致密砂岩，即入靶点处气测值较低，这种情况下坚持按设计入窗，水平段钻进时依实钻情况再做调整。

（6）目的层若为山西组时，入靶点不宜追求高气测值，应以岩性变化作为调整依据，据录井资料显示山西组气测全烃值比盒8 段低，平均值为2.4 %～8.7 %。

4.2 水平段导向

水平段地质导向以“保持井眼轨迹平滑，提高砂体钻遇率”为原则，由于研究区内水平段长度一般为1 200 m～1 500 m，水平段长度较大，考虑到苏54 储层井漏情况严重，施工过程中不宜追求高气测值，应以追踪砂体为主，使井斜角控制在±1°范围之内。研究区储层非均质行强、夹层多，构造平缓，水平段钻进过程中，首先以钻时大小变化为依据判断井底岩性变化。在不考虑工程因素的情况下，若钻时变大，可初步判断为砂质泥或泥岩，此时不应立刻调整井斜，应继续钻进10 m～20 m 的距离，待岩屑返出再做调整。实钻资料统计结果显示，苏54 区块水平段钻进过程中均不同程度钻遇夹层，长度一般小于20 m，主要有3 种情况：

（1）若水平段构造缓慢抬升或下降，则钻进过程中以井斜角90°～90.5°（典型井：苏54-27-110H2 井）或89.5°～90°（典型井：苏54-35-109H1 井）。

（2）构造平缓，构造无变化，则钻进过程中以井斜角90°钻进，误差控制在±0.5°（典型井：苏54-31-110H3 井，苏54-35-108H1 井）。

（3）钻遇岩性相变寻找接替层位，则参考构造以井斜角88°（典型井：苏54-27-110H1 井）快速降斜钻进或以92°（典型井：苏54-35-112H1 井）快速增斜钻进，误差控制在±0.5°，钻遇接替层位后调整至90°左右钻进。

4.3 实施效果

苏54-31-110 四丛式水平井的成功实施，成为研究区水平井多层系开发的典范。该井组目的层分别为盒、盒8、山、山，平均水平段长度1 182 m，平均砂岩钻遇率92.38 %，平均无阻流量达到77.86万m3/d。截止2013 年，苏54 区块共完钻水平井18 口，平均有效储层长度663 m，有效储层钻遇达到61.2 %，12 口井求得无阻流量，平均无阻流量达到72.51 万m3/d，实施效果良好。苏54-34-110H2 水平段长度1 623 m，砂岩段长度1 612 m，为研究区最长水平段及最长砂岩段水平井。

5 结论

（1）通过对盒8、山西组各小层砂体展布特征、物性特征进行精细刻画与分析，为研究区水平井部署及开发提供了有力依据。

（2）针对研究区砂体形态、平面展布特征、纵向分布特征的特点，优化井位部署及水平段设计参数，实现了研究区水平井多层系开发、大井组水平井开发及整体开发模式。

（3）以储层特点为依据，总结出适合研究区水平井的6 种入靶导向方法和3 种水平段地质导向方式，形成了苏54 区块水平井开发配套技术。

［1］ 冯鹏鑫，李进步，陆利平，等.水平井技术在苏里格气田低渗气藏中的应用［J］.石油化工应用，2010，29（8）：37-42.

［2］ 杨志伦，李建奇，陈启文，等.苏里格气田水平井开发技术［J］.天然气工业，2011，31（8）：1-5.

［3］ 位云生，何东博，冀光，等.苏里格型致密砂岩气藏水平井长度优化［J］.天然气地球科学，2012，23（4）：775-779.