哈得油田双台阶水平井钻井的实时跟踪——以HD10－HX井为例

雷军，黎强

张建良，余纲 （中石油塔里木油田分公司塔北勘探开发项目经理部，新疆库尔勒８４１０００）

哈得油田石炭系中泥岩段薄砂层油藏为埋藏深、厚度薄、受岩性控制的层状边水未饱和油藏，利用常规钻井开发方式难以形成有效的商业生产价值，因此采用了以地质导向钻井技术为基础的深层超薄油层双台阶水平井，进行高效注水开发［1，2］。双台阶水平井利用2个阶梯形井眼轨道，同时开发具有一定高度差的2个层叠状油气层，控制储量大、产量高、经济效益好等［3，4］。随着油田双台阶水平井钻井数量的逐渐增多，现场亟需一套完善的钻井跟踪系统对井眼轨迹钻遇地层进行实时监测，确保钻井质量。根据哈得油田薄砂层油藏的特点，引进了一套完善的双台阶水平井钻井实时跟踪系统。该系统具有以下特点：①建立钻井跟踪数据库，可将研究井及邻井的地质、钻井、录井及随钻测井等多种资料录入数据库中，由软件统一管理，最大程度地提高资料利用率；②深度校正功能，深度是影响水平井成功的核心因素，该软件可以通过深度校正功能，能够在测井深度及录井深度中进行转换，消除深度误差；③高精度的井斜处理使软件计算的井斜数据与工程提供的井斜数据高度一致；④根据实时随钻数据，动态调整图件，极大地提高了工作效率；⑤实现井眼轨迹位移及钻遇地层的实时评价，计算钻遇率等。笔者以哈得油田某区HD10－HX 井为例，对该系统的现场应用情况进行了研究，获得了良好的应用效果。

1 深部薄砂层油藏特点

哈得油田构造位置位于塔里木盆地满加尔凹陷北部的低幅度背斜构造带——哈得逊构造带上。中泥岩段薄砂层油藏埋藏深 （大于5000m），构造幅度低 （26m），厚度薄 （平均油层厚度1．2m），含油面积大 （66．6km2），储量丰度特低 （18×104t／km2），为受岩性控制的层状边水未饱和油藏［1，2］。哈得油田某井区全区纵向上稳定分布着构造形态基本一致的2号、3号、4号共3个砂层，岩性为灰色、灰褐色细砂岩、粉砂岩，物性以中孔、中渗为主；上覆与下伏地层均为泥岩。2号砂层厚度为0．6～1．8m，主要为1～1．2m；3号砂层与2号砂层之间分布着1套厚度为2．7～4．6m 的泥岩隔层，3号砂层厚度相对较大 （1．2～2．1m），主要为1．5～1．7m；4号砂层与3号砂层之间分布着1套厚度为0．5～2．1m 的泥岩隔层，4号砂层厚度为0．7～1．2m。

2 井眼轨迹设计

哈得油田薄砂层油藏某井区天然能量微弱，为了完善注采井网，给生产井补充地层能量，设计了双台阶水平注水井HD10－HX［5～7］。设计井眼轨迹参数见表1。该井位于HD4－5XH 井以北，补心海拔为958．3m，目的层为石炭系中泥岩段3、4号薄砂层。设计井深5979．41m，无导眼井段，造斜点深度为4655m，靶点A 井深5329．79m （垂深5047．1m），靶点B 井深5629．61m （垂深5047．3m），靶点C 井深5679．59m （垂深5048．4m），靶点D 井深5979．41m （垂深5047m）。设计轨迹向正南方向水平位移1100m，水平段进尺650m，第1段在3号砂层中有效长度为300m （A～B），第2段在4号砂层中有效长度为300m （C～D），中间为水平位移50m 的降斜段 （B～C）。设计井眼轨迹与过HD4－5XH 井油藏剖面如图1所示。3号砂层油层含油较好，预计为油层；4号砂层油层含油性较差，预计为差油层。

表1 HD10－HX井眼轨迹设计参数

图1 设计轨迹与过HD4－5XH 井油藏剖面

3 钻井实时跟踪

利用引进的双台阶水平井钻井实时跟踪系统对HD10－HX 井现场钻井进行了跟踪监测［8～11］。该井无导眼井，在井深4655m 处直接侧钻造斜，因此利用钻井、录井及随钻测井信息，结合邻近HD4－5XH 井导眼井测井数据，对地层进行分析，利用实时跟踪系统软件绘制目标砂层——3号砂层和4号砂层内的井眼跟踪成果 （如图2所示）。图2中分为4个部分，其中左上部显示了井眼轨迹的4靶点及其对应的井深 （D）；左下部为HD4－5XH 井导眼井自然伽马 （qAPI）测井曲线，可以看出6个薄砂层，刻度为垂直深度 （TVD）。右上部分显示了HD10－HX 井随钻qAPI测井值和现场录井岩性，刻度为井眼轨迹真实水平长度 （L）。右下区域根据HD4－5XH 井导眼井qAPI测井值表示纵向地层岩性剖面；根据HD10－HX 井随钻qAPI测井值表示轨迹钻遇地层岩性剖面。

图2 HD10－HX井目标砂层钻井实时跟踪成果

3．1 3号砂层

由HD4－5XH 井导眼井的qAPI测井可知，3号砂层内部最小qAPI值为58API，3号砂层上、下泥岩的qAPI值约为110API。当井眼轨迹依次钻穿石炭系双峰灰岩层、中泥岩段1号砂层和2号砂层后，在井深5306m 开始钻遇灰色荧光粉砂岩，油气显示级别较高，随钻qAPI测井值为72API，并逐渐减小，因此井眼轨迹井深5306m 在3 号砂层着陆，到达靶点A （井深5306m，垂深5044．18m，方位角180．83°，闭合距427．44m）。因此，在井深5610m （垂深5043．34m，井斜角87．48°，方位角181．55°，闭合距731．96m）处到达靶点B，靶点A～B段水平进尺304m，录井均为灰色荧光粉砂岩，随钻qAPI测井值为45～78API，位于目标3号砂层内，3号砂层钻遇率接近100%。

3．2 4号砂层

同样由HD4－5XH 井导眼井的qAPI测井可知，4号砂层内部最小qAPI值为62API，下部泥岩层段的qAPI值约为110API。HD10－HX 井轨迹在3 号砂层与4 号砂层之间的泥岩隔层中进尺29m 后，井深5639m 开始录井，岩性为灰色荧光粉砂岩，随钻qAPI测井值减小明显，因此钻井轨迹在2个目的层——石炭系中泥岩段4号砂层着陆，达到靶点C （井深5639m，垂深5044．49m，方位角182．24°，闭合距759．93m）。因此，井底靶点D 井深5953m （垂深5041．56m，井斜角90°，方位角178°，闭合距1073．28m），靶点C～D 段水平进尺314m。其中48m 长井段 （5684～5710m、5789～5796m 和5938～5953m）钻穿4号砂层底界，进入下部泥岩层，4号砂层钻遇率为84．7%。

4 结论与认识

1）HD10－HX 井实际井眼轨迹靶点A～D 段共水平进尺647m （井深5306～5953m），目标砂层之间的泥岩隔层降斜段实际仅用29m （靶点B～C 段，井深5610～5639m）。靶点A～B 段 （井深5306～5610m）在3号砂层中的钻遇率为100%，靶点C～D 段 （井深5639～5953m）在4号砂层中的钻遇率为84．7%，该井目标砂层合计钻遇率为92．4% （3号与4号薄砂层间的泥岩隔层不计入钻遇率）。

2）研制的双台阶水平井钻井实时跟踪系统充分利用导眼井及邻井的地质、钻井、录井及随钻测井等信息，有效评价双台阶水平井井眼轨迹位移及钻遇地层，在哈得油田的初步应用中获得了良好的效果。

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