水平井地质导向录井的分析与研究

水平井地质导向录井的分析与研究

于铁

新疆广陆能源科技股份有限公司   新疆克拉玛依市  834000

摘要：水平井地质导向施工需要多部门密切配合，其施工工艺比较复杂。在水平井地质导向钻井中，测井是一项重要的技术。在进行水平井钻探前，必须先利用地质资料对已钻井段进行预测，这一方法存在着一些局限。随着测井技术的发展，为水平井的钻探作业提供了更为精确和实时的数据，为水平井的钻井提供有力的技术支撑。为此，必须对水平井地质导向测井技术给予足够的关注，充分利用它的优点，使其在油井中得到更好的应用，从而进一步提升油井的产量与质量。

关键词：水平井地质；导向；录井；关键技术

水平井地质导向施工涉及到多个部门的密切协作，其施工过程相当繁琐，而录井是其核心技术，在实施前必须根据已有的地质数据对其所钻井段进行预测，这一方法存在一定的局限性。录井技术的发展，可以实现水平井钻井施工过程中资料的更加准确、实时，提供了有力的技术支持，因此需要高度的重视水平井地质导向录井技术，充分利用优势，运用好水平井的导向录井技术，才能使油井的开采效率和开采质量得到进一步的提升。

一、导向录井关键技术的概念

在水平井录井工作中，根据不同的地质条件及相应的采矿需求，根据相应的测绘资料，对水平井施工的方位及施工工艺进行高效、合理的控制，是水平井录井工作中的核心技术。它的工作目标就是采用适当的技术方法，全面地收集、整理、分析井下的资料，从而精确地查明油气层的确切位置。在勘探完油气层之后，比较全面地分析其存在的厚度、质量等方面，这为确定钻井位置、深度等工作奠定坚实的基础，所有的录井技术都已经发展成导向录井，但仍有很多类型，它的研发主要是为了勘察、测量、分析、加固等工作的顺利开展，而且水平井的地质导向也是必不可少的。水平井地质导向录井的核心技术能更好地控制井下作业设备，并能更好地确保其在地层中的穿透能力[1]。

二、水平井录井的难点

1.岩屑录井

岩屑录井是目前最有效的油气勘探手段，但目前水平井普遍采用螺杆钻具或PDC钻头，以加快施工速度。这就导致岩屑颗粒细小、混合，特别是一些岩屑呈粉状，导致其代表性差，难以精确命名。

2.断层影响

由于断裂位置的确定不合理，使得在施工阶段很难对油气层进行准确定位，从而导致大量钻井进尺损失。另外，在水平段控制过程中，若油层缺少或突然发生突变，则会缩短井下钻遇距离。

3.隔层影响

对于陆相比较复杂的断块油田，由于地层纵向整体分布十分复杂，且存在灰、泥夹层，钻井时很难精确确定钻头的具体方位，导致地质导向方案的制定非常困难。水平井在水平段可钻遇油层长度持续缩短，对水平井的开发效果造成很大的影响。

4.油水界面

受油层分布、断块油藏的倾斜角度等因素的影响，很难提高油藏的识别精度，例如，在油田开采过程中，油水界面会随开采进度而改变，若将其作为油层，则在现实中，油水界面会不断向上移动，从而导致低海拔区域被称作“水层”，从而影响油田的总体开采效果。

5.油层提前

如果出现提早钻遇油层的情况，则会导致钻头沿小井斜角进入油层，导致钻头进入比较深的含油层，从而影响到油田的开采效果。而在着陆点区域，轨道呈“凹”形，给后续的工程应用造成较大难度。

三、水平井录井的关键环节

1.加强计算机技术在录井技术中的运用

随着现代计算机技术的发展，对测井技术产生巨大的影响。随着机动化、机械化采运技术的发展，传统的人工采运工艺已逐步退出历史舞台。传统的测井数据的简单分析也逐渐被淘汰，测井数据的分析正朝着综合评价和解释的方向发展。将计算机技术引入到录井施工中，使钻探资料参数的评价与解释工作取得长足的进步。在钻探工程中，以计算机为主要手段，进行资料、数据的采集与处理。采用计算机技术进行数据与信息的远距离传递与共享，对钻探作业现场进行实时监测，对钻探作业中存在的问题进行实时监测，防止勘探工作耗时过久，为后期油气藏养护创造有利条件[2]。

2.地层对比与预测技术

地层的划分、预测和对比是地质录井野外施工的关键技术。在优选水平井地质导向测井方法时，要注重相同区域的物性特征、沉积相特征，对比邻近井之间的相谐性与相似度，实现大剖面的整体控制，再进行地层对比，最终比较电性特征、物性特征、岩性、气体含量及其它地层参数。水平井的部署地点一般都不太复杂，可以通过与邻近油井的资料进行对比。然而，由于地震数据和分辨率的影响，存在几米或更多的误差，导致水平井质量和油层钻井速度在一定程度上降低。虽然目前已有多种方法进行地层预测，但实际钻探结果与理论值相差甚远，究其原因是水平井倾角较大、工艺条件不够完善、岩性判别困难。由于各水平井的岩相与地质构造差别很大，因此难以对各水平井进行对比。有些特别的深井没有标准层可以对比。但随着水平井数目的减少，各井段之间的误差也在不断增大，从而对水平井的地层预测与对比工作产生影响[3]。

3.地质导向钻井技术

地质导向是将随钻方向观测资料与随钻资料相结合，将所见到的地层岩性、含气性等信息还原成井下钻进剖面，实现对井眼轨迹的导向与控制。该方法不再严格遵循预定的轨道，而是依据井下的实际地质情况来决定并控制钻孔轨迹。正是通过这种技术手段，可以更准确地控制井下钻具，以达到最佳地质目标，使钻孔尽量避免与地层界面接触，并使其始终在产层内。地质导向法是指在设计新井时，根据试验井及邻近井的测井资料，通过计算机模拟获得新设计井的模拟测井数据；在钻进时，把随钻测井资料与随钻测井仪器传回的实测资料及仿真资料对比，判断二者是否一致；如果仿真结果和钻探结果一致，说明最优地质靶区已经达到。反之，则要求对井眼轨道进行适当的调整，以适应井下的实际地质情况。传统定向钻进方法是根据已有的井眼轨迹及邻近井资料，再参照钻进时的井眼角、钻头方向等资料进行几何定位。在钻井大角井、定向水平井过程中，由于地层薄、褶皱多、断裂等原因，井筒轨迹往往处于油层顶端，或者处于油水两相分离的界面上，给几何导向带来很大的挑战。

4.地质解释和导向技术

为确保水平井地质导向测井中的靶区精度，以及合理的井眼轨迹，必须采用水平井地质导向技术。由于其成本低、安全可靠等特点，目前已被大部分石油公司采用，并为其带来较大的经济效益。在钻探工作中，利用地质解释与导向技术，能够适应各种情况的需要。利用地质解释与导向技术，使工程人员对钻探工作有更深刻的认识，提高钻探效率。水平井后段油气藏随钻速度是影响水平井质量的关键。随着科学技术的发展，我国的地质导向技术取得巨大进步，与国外先进国家的差距正在缩小。利用测井资料获得的地层物理属性、岩性和含油率等参数，能对提高钻井速度起到很好的指导作用。为保证资料显示的精度，必须配合地面测井资料仪表、LWD资料仪表等仪器。

结论：通过上述研究和分析，指出水平井地质导向测井技术在石油天然气勘探和开发中的重要地位。为了提高钻探工作的效率，必须综合运用各种方法。随着科技水平的不断提高，常规测井技术已经无法适应现代化钻探工作的要求。测井技术也面临着不断的改革和创新，引进国外先进的测井技术，借鉴国外先进水平井地质导向录井的现场经验，开发出适合我国的测井技术，促进我国石油企业的可持续发展。

参考文献

[1] 付基友,罗宏斌,陈乃志,等. 火成岩储层水平井随钻录井综合评价技术 [J]. 录井工程, 2022, 33 (04): 35-40.

[2]李建成,徐声驰,李立,等. 准东阜康凹陷XRD录井多层感知器法储层物性评价探索 [J]. 录井工程, 2024, 35 (01): 74-78.

[3]王俊,岳红星,秦榜伟,等. 吉木萨尔页岩油录井综合地质导向技术应用研究 [J]. 录井工程, 2023, 34 (01): 47-53.

[4] 黄亚浩,汪如军,文志刚,等. 塔里木盆地富满油田深层—超深层油气成藏过程 [J]. 石油学报, 2024, 45 (06): 947-960.