地質(zhì)導(dǎo)向是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的前沿鉆井技術(shù),是使用隨鉆測量數(shù)據(jù)和隨鉆地層評價測井?dāng)?shù)據(jù),以人機(jī)對話方式來控制井眼軌跡的技術(shù)。
由美國斯派里森公司生產(chǎn)的FEWD地質(zhì)參數(shù)無線隨鉆測量儀與隨鉆測井儀相比,具有測點靠近鉆頭、探測深度大、垂直分辨率高的優(yōu)點。在軌跡控制中,根據(jù)實際情況和剖面要求,可采用定向造斜和轉(zhuǎn)盤鉆交替進(jìn)行調(diào)整井身軌跡,使得實鉆軌跡沿設(shè)計和預(yù)測趨勢發(fā)展,以達(dá)目標(biāo)點,而且使井眼光滑暢通,有利于攜砂、清除巖屑、保證鉆進(jìn)安全。井眼控制工藝技術(shù)主要包括:鉆具組合選用、測量技術(shù)、井底預(yù)測技術(shù)、影響軌跡控制因素分析和實時綜合分析技術(shù)等幾個方面。
井眼軌跡控制技術(shù)在不同區(qū)塊可能遇到的問題主要有:實鉆地質(zhì)情況復(fù)雜多變,油層埋深與設(shè)計深度差異大;水平段油層埋深在橫向上變化不一;不同區(qū)塊工具造斜能力和地層對井眼軌跡的影響不同;測量數(shù)據(jù)的相對滯后;老平臺鉆井的防碰問題在水平井鉆井中更為突出。挖掘薄層剩余油
當(dāng)今我國油氣資源整裝的大而肥的油田越來越少,剩余油資源的品位愈來愈差,我國已開發(fā)數(shù)十年的玉門、大慶、勝利、中原、四川、延長、新疆等老油田中夾層、薄油層、低壓低滲透低產(chǎn)儲層、難產(chǎn)儲層、非均質(zhì)儲層越來越多,鉆井施工難度大、速度慢、周期長、成本高、單井產(chǎn)量低,成為制約老油田勘探開發(fā)的瓶頸。
而地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)既能拿儲量、拿產(chǎn)量,又能提高鉆井效率、降低勘探開發(fā)成本,成為解決上述問題的“撒手锏”。礦場應(yīng)用效果好
地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是以油藏為目標(biāo)點,通過對實時采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、研究,采用滑動和轉(zhuǎn)動鉆井方式,使井眼軌跡在油藏中鉆進(jìn)。
在施工前,通過采用RTGS的軟件模擬生成的鄰井二維地質(zhì)電阻率模型圖,與實鉆地質(zhì)資料進(jìn)行對比,從而及時進(jìn)行修正井眼軌跡。該系統(tǒng)的關(guān)鍵是對鄰井資料和收集處理和實時測井?dāng)?shù)據(jù)的分析判斷,確保避水高度及油層最大鉆遇率。
2004年12月,勝利鉆井研究院研制出有自主知識產(chǎn)權(quán)的隨鉆測井儀,能在鉆井過程中實時傳輸伽馬和電阻率等地質(zhì)參數(shù)。尤其在中17-平406鉆井過程中,隨鉆測井?dāng)?shù)據(jù)顯示與地質(zhì)所設(shè)計的情況不相吻合,現(xiàn)場工程技術(shù)人員針對隨鉆測井曲線及時調(diào)整方案與參數(shù),最終使井眼軌跡穿透了300多米油層,油層穿透率大幅度提高。迄今勝利油田已完成30余口水平井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井試驗,識別油層厚度的能力已由原來的4米提高到目前的1米,地質(zhì)導(dǎo)向水平井的油層有效穿透率達(dá)到85%以上。
同年,勝利油田渤海鉆井一公司45689隊承鉆的高難度三維繞障水平井——埕71-平4井順利完鉆。這口薄油層水平井的設(shè)計井眼軌道與埕24-84井、埕24-斜8井有防碰要求,其中與埕24-84井實鉆軌跡最近距離不足2米。工程技術(shù)人員采用三維實鉆軌跡精細(xì)跟蹤與預(yù)測,對防碰點加強(qiáng)監(jiān)測措施,成功地穿越防碰點,創(chuàng)造了最近距離的繞障紀(jì)錄。
地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在我國西部塔河油田功不可沒。2004年,西北分公司根據(jù)塔河油田在部分低幅圈閉具有油層薄、夾層多、儲層縱橫向上非均質(zhì)性嚴(yán)重、底水極易鉆進(jìn)、油藏開發(fā)效果差的特點,大膽運用導(dǎo)向鉆井技術(shù)首次在TK238H井順利完鉆,最大程度保持了井眼在優(yōu)選層位中鉆進(jìn),用6毫米油嘴自噴求產(chǎn)測試日產(chǎn)液量228立方米,鉆井效率提高20%以上,并消除了用螺桿鉆進(jìn)存在的問題,體現(xiàn)了該技術(shù)早完井、早投產(chǎn)、早回報的特點。
接著,為開發(fā)塔河油田2號區(qū)塊,完善三疊系中、下油組開發(fā)井網(wǎng)調(diào)整,西北分公司又在塔河1號區(qū)塊連續(xù)部署了TK119H和TK122H兩口水平井,采用地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)進(jìn)行施工取得了良好效果。難采儲層獲新生
作為國家“十五”科技攻關(guān)項目的“復(fù)雜油氣藏配套鉆井技術(shù)及關(guān)鍵裝備研究”和中國石化集團(tuán)“十條龍“科技攻關(guān)項目,形成了以新型正脈沖發(fā)生器、隨鉆自然伽馬測量、隨鉆電阻率測量、井下智能數(shù)據(jù)控制平臺、地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、地質(zhì)導(dǎo)向測井隨鉆解釋平臺和遠(yuǎn)程專家支持決策系統(tǒng)等為核心的地質(zhì)導(dǎo)向鉆井工藝和隨鉆測量儀器開發(fā)技術(shù),完成了多口井薄油層水平井的現(xiàn)場試驗,水平段井眼軌跡的平均油層有效延伸率達(dá)94.3%,并已推廣到江漢油田和江蘇油田,均見到十分顯著的效果。
據(jù)專家預(yù)測,地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的突破將為國內(nèi)低產(chǎn)、低壓、低滲透薄油層和難采儲層的勘探開發(fā)帶來一次新的技術(shù)革命。