地质导向钻井技术在伊朗S38井的应用

李丰宝 朱兵 陈刚 孙文静

(西部钻探定向井技术服务公司,新疆乌鲁木齐 830000)

地质导向钻井技术在伊朗S38井的应用

李丰宝 朱兵 陈刚 孙文静

(西部钻探定向井技术服务公司,新疆乌鲁木齐 830000)

伊朗阿扎得甘油田南阿区块是中石油在伊朗承包的新开发区块,该区块地质条件复杂、小油层多、油层薄、分布分散,但油气含量丰富,在这样的油田采用地质导向钻井技术,不仅可以提高油层钻遇率、提高油气产量,还有利于实时判断地层属性、实施准确导向。

伊朗南阿油田 地质导向钻井技术

随着油田开发难度的不断增加，钻井技术也在日新月异不断的提高，地质导向钻井技术被广泛应用在老油田的开发之中，同时在开发新油田时，采用地质导向钻井技术，不仅有助于提高开发井的油层钻遇率和油气田的采收率，还可以较好地解决复杂地层钻井和薄油层钻井等问题，它在实现增储上产、降低吨油成本方面具有重要作用，经济效益显著。

1 关于地质导向钻井技术

1.1 地质导向钻井技术简介

地质导向钻井技术是20世纪90年代在世界范围内勘探开发面临复杂地质条件、随钻测量技术不断成熟背景下不断发展起来的钻井前沿技术之一，是地质信息、随钻测井仪器响应和用于引导井眼进入目的层并保持在目的层内的解释技术的综合[1]。地质导向钻井技术目前被广泛应用于水平井、大位移定向井和其他要求的工艺井。在施工过程中，通过运用地质导向钻井技术能够迅速得到精确的地质参数，使井眼轨迹沿储层最佳部位钻进，改善勘探的效率。一般运用模块化的结构设计，其中包括电力，声波，核磁传感器，能够检测电阻率、自然伽马、中子孔隙度、岩石密度、声波等[2]。

1.2 我国地质导向钻井现状

西江24-3-A1大位移井的成功开发标志这我国的地质导向钻井井技术已经得到完善[3]。北京地质录井技术公司在1997年向美国的Halliburton公司引进了一套先进的无限随钻测井设备即LWD，并且联合国内知名专家组建了一支属于我国自主的作业勘测开发队伍和科研研究队伍，在国内油田的探井检测过程中，这只队伍运用了无线随钻测井的先进技术，大幅提高了石油企业的经济效益[4]。1999年胜利油田向美国的NLSperry-SUN公司引进了一套完善的随钻地质评价设备即(FEWD)，该设备能够精确测量的参数包括自然伽马含量、电磁波的电阻率、地层密度、中子孔隙度等，仪器具有同时工作并能全面记录的工作方式[5]。目前，我国胜利、大港、大庆等油田都在积极向国外引进领先的地质勘探设备，并且一大部分油田已经将设备直接运用到海上、复杂油藏的实际开发过程中，取得了较高的经济效益和社会效益。

2 S38井概况和轨迹控制难点

图1 南阿油田油藏分布简图

图2 BHA简图

伊朗阿扎德甘油田为长轴背斜构造，南阿区块位于油田南部，该区块有5套断裂层，地质结构复杂，由于地质资料不全，初步估计地层倾角在3°左右，主要有四套含油层，期间夹杂各种薄油层，主力油层为Sarvak，是灰岩底水油藏(如图1)。

S38井位于南阿区块，其控制难点为:

(1)根据测井资料显示，本区块有高阻层，需要沿高阻层水平钻进800m，这样需要着陆以后沿地层倾角钻进，但是由于是新区快，地质资料不全，需要根据实时数据进行调整，不断计算地层倾角，加大了轨迹控制难度;

(2)由于目标层厚度仅为4m，中靶精度要求高，要求垂直精度为±1m，水平精度为±10m。

3 地质导向钻井技术在S38井的应用

3.1 优选钻具组合

通过对邻井的分析，我们对钻具组合进行优选，采用215.9mm钻头+1°单弯螺杆+LWD短节+MWD短节+钻杆，提高了复合钻进能力，同比同区块邻井机械钻速提高23%，缩短定向钻井周期7天多(如图2)。

3.2 利用电阻率和伽马曲线发现薄标志层和薄油层

由于是新开发区块，标志层确切位置还有待确定，所以实钻过程中要时刻注意对伽马和电阻率曲线进行对比观察，及时发现薄标志层，确定当前位置，同时通过地质曲线还可以发现一些薄油层(如图3，4)。

3.3 利用电阻率曲线,保持在目的层钻进

图3 红线标示区为薄标志层

当钻头接近非目的层时，俩条电阻率曲线(深电阻率和浅电阻率)会有不同的响应。因为400Hz深电阻率探测范围较大(井眼周围大约4m)，所以，深电阻率会先探测到泥岩，而后电阻率迅速下降，此时浅电阻率尚未出现明显反应，所以在发现深电阻率曲线异常时，应该立刻对轨迹进行调整，如图5所示，则需要迅速增大井斜角，使轨迹回到目的层中。

图4 红线标示区①、②为薄油层

当钻遇薄夹层时，会遇到相反的情况，因为深电阻率探测范围较大，不会出现明显的反应，而浅电阻率探测范围较浅，能够及时探测出新出现的层位，这一点也很重要，可以指示出目前的位置，也更利于发现薄油层。

3.4 钻出目的层后的地层倾角计算

当钻出目的层后，必须调整轨迹返回目的层，这时地质曲线常形成对称或者不对称的古堡，根据曲线上标志点的垂深变化和钻头的位移，很容易计算出地层倾角。如图5所示，电阻率曲线呈对称古堡，地层相同位置A，前后垂深相差0.8m，位移为39m，即可计算出地层倾角为1.2°。

4 结论与体会

(1)在伊朗阿扎得甘油田南阿区块采用地质导向钻井技术与配套的钻井工艺技术，成功的实施了S38水平井地质导向钻井，应用效果良好;水平井采用地质导向钻井技术为发现、开发薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏提供了技术支持，将井眼轨迹控制标准由原来的“几何中靶”提升为“地质中靶”[6]，大大降低了因地质目标不明确而带来的钻探风险，大幅提高了复杂油气藏的开发成功率。

(2)地质导向钻井技术在薄油层水平井钻井方面具有重要作用;由于可以时实监测，在油气层未受污染时即可取得地质资料，具有更高的准确性和可靠性，使它在油气层评价中也有非常重要的作用，对某些传统的测井解释方法和传统的油藏评价经验有了新的看法。

图5 利用电阻率曲线计算地层倾角

(3)由众多功能性模块集成构建的地质导向钻井系统平台在地质导向钻井中真正起到了地质导向钻井软件平台的作用，现场工程师可以在同一平台上进行轨迹控制、随钻解释、待钻设计等操作。

[1]江国法.地质导向[J].测井技术信息,2000,13(1):14-23.

[2]王风波,贺兆顺.地质导向钻井技术及其应用.西部探矿工程,2006, 18(7):204-205.

[3]吴得峰,王丽新.分析地质导向钻井技术在S7P1井的应用.中国化工贸易,2012,8(8):178, 231.

[4]苏义脑.地质导向钻井技术概况及其在我国的研究进展[J].石油勘探与开发,2005,32(1):92-95.

[5]李善云,钟安武.地质导向技术及其应用[J].内蒙古石油化工, 2010,36(23):78-80.

[6]黄根炉,赵金海,赵金洲,等.基于地质导向的水平井中靶优化设计[J].石油钻采工艺.2004,26(6):1-3.