CN108518181A - 一种致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，属于气藏开发研究技术领域。本发明的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，包括以下步骤：设计并优化水平井轨迹，形成水平井水平段轨迹示意图及靶点设计数据表，实钻实现A靶点着陆，整理着陆点测、录井资料，结合着陆点测、录井资料重新确定水平段轨迹各靶点，编写水平段补充设计，按照水平段补充设计继续钻进。本发明的调整方法，根据实钻过程中A靶点着陆点的测、录井资料，实时对井眼轨迹做出动态预测与调整，保证水平井良好的砂岩和气层钻遇率，方法简单、用于指导致密砂岩气藏水平井轨迹设计及动态调整时可操作性强、有效实用，具有很好的推广使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，属于气藏开发研究技术领域。
背景技术
水平井是致密砂岩气藏开发的重要手段，由于其能够增大泄气面积和供气体积，大幅度提高单井产量和储量动用率，现已广泛应用于致密砂岩气藏开发。但是，致密砂岩气藏储层具有砂体纵、横向变化快，储层物性、含气性差异大、非均质性强等特点，地质设计及钻井过程中对目的层深度、储层厚度、气层展布预测难度大。
现有技术中，授权公告号为CN104695862B的中国发明专利公开了一种致密砂岩岩性气藏水平井钻井地质设计方法，该方法汇集地质储层数据，通过对地质储层数据精细描述及地震含气性预测技术步骤，编制水平井部署区地震剖面图、砂体厚度图、有效储层厚度图、构造图、气藏剖面图、轨迹示意图，实现对储层空间分布定量表征，从而优化确定水平井轨迹靶点，给出水平井水平段靶点设计表，为水平井的实施提供依据。该方法克服常规地质分析法精度不高的缺点，又避免油气藏数值模拟法繁琐、难度大的不足，该方法具有操作简便的特点，能够提高完钻水平井的砂岩钻遇率和有效储层钻遇率，但还存在水平井实施过程中A靶点很难着陆在储层最发育位置，且砂岩和气层的钻遇率难以进一步提高等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，能够对井眼做出动态预测与调整，够显著提高水平井砂岩和气层的钻遇率。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，包括以下步骤：设计并优化水平井轨迹，形成水平井水平段轨迹示意图及靶点设计数据表，实钻实现A靶点着陆，整理着陆点测、录井资料，结合着陆点测、录井资料重新确定水平段轨迹各靶点，编写水平段补充设计，按照水平段补充设计继续钻进。
A靶点是指水平井水平段开始的第一个设计点。
本发明的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，根据实钻过程中A靶点着陆点的测、录井资料，实时对井眼轨迹做出动态预测与调整，能够保证水平井良好的砂岩和气层钻遇率，方法简单、用于指导致密砂岩气藏水平井轨迹设计及动态调整时可操作性强、有效实用，是保障致密砂岩气藏水平井成功实施的关键，具有很好的推广使用价值。
结合着陆点测、录井资料重新确定水平段轨迹各靶点的方法，包括以下步骤：根据着陆点测、录井资料，进行地层及小层砂体对比、更新目的层砂顶构造图、开展物探反演、进行构造及储层变化分析，重新确定水平段轨迹各靶点。
设计并优化水平井轨迹时，如图1所示，针对不同砂体叠置模式，有以下三种水平井轨迹设计原则：针对块状有效砂体，将水平段轨迹设计成位于储层中部；针对多层式砂体，将水平段轨迹设计成位于下砂体靠近顶部；针对多边式砂体，把水平段轨迹设计成穿过相邻切割连通砂体。
设计并优化水平井轨迹的方法，包括以下步骤：在目的层地质研究成果基础上，结合储层预测成果、气藏工程水平段长论证研究成果以及不同砂体叠置模式下水平井轨迹设计原则，设计并优化水平井轨迹。
目的层地质研究成果和储层预测成果主要包括水平井目的层砂顶构造图、砂底构造图、砂体剖面图、气藏平面图、物探剖面图、含气性预测。
对于有导眼井的水平井，重新确定水平井段轨迹各靶点的依据除着陆A靶点的测、录井资料，还包括根据导眼井资料更新的地质图件、导眼与侧钻时目的层砂顶构造变化情况。所述地质图件包括顶底构造图、砂厚图、气厚图和气藏剖面图。在重新确定水平段轨迹各靶点时，可根据水平井是否有导眼井，选择水平段轨迹重新设计的方法，不同水平段轨迹重新设计的方法的流程图如图2所示。
对于没有导眼井的水平井，根据A靶点设计相关参数，对比确定目的层的标志层，根据实钻与邻井资料判断目的层上部标志层的构造、岩性、显示变化，计算具体着陆深度，形成入靶方案。所述相关参数包括A靶点的设计垂深、目的层实钻砂顶垂深与邻井在该层位实钻砂顶垂深。
对于有导眼井的水平井，也可以采用导眼井在该层位实钻砂顶垂深来替换邻井在该层位实钻砂顶垂深。采用导眼井在该层位实钻砂顶垂深来替换邻井在该层位实钻砂顶垂深时，应当根据实钻与导眼井资料判断目的层上部标志层的构造、岩性、显示变化，计算着陆深度，形成如靶方案。
对于有导眼井的水平井，目的层的标志层是指上、下标志层；对于无导眼井的水平井，目的层的标志层是指上标志层。目的层是指水平井设计的钻井层位。
A靶点着陆前，将实钻的情况与水平井预测进行比较，形成A靶点着陆方案：
对于实钻的情况与预测一致的水平井，按照设计方案实现准确的A靶点着陆；
对于实钻过程中地层上倾目的层提前的水平井，进入目的层砂顶后，按照式(1)计算出A靶点提前着陆垂深，实施A靶点提前着陆方案：
式(1)中：
H提前——A靶点提前着陆垂深，米；
H砂——目的层实钻砂顶垂深，米；
x——A靶点设计进入砂体垂深，米；
L靶——A靶点设计靶前距，米；
L实——目的层砂顶实钻位移，米；
a——井区目的层构造抬升幅度，米/100米；
对于实钻过程中地层下倾目的层滞后的水平井，进入目的层砂顶后，计算出A靶点推后着陆垂深，制定A靶点推后着陆方案：
式(2)中：
H推后——A靶点推后着陆垂深，米；
H砂——目的层实钻砂顶垂深，米；
x——A靶点设计进入砂体垂深，米；
L靶——A靶点设计靶前距，米；
L实——目的层砂顶实钻位移，米；
a——井区构造下降幅度，米/100米；
对于实钻过程中目的层砂体缺失的水平井，选择新开发目标层位，重新开展水平段轨迹优化设计；
对于目的层夹层发育的水平井，对A靶点进行修正，确保顺利入靶。
实钻时，判断为实钻的情况与预测一致的标志包括：目的层上部标志层清晰，构造变化平缓，目的层砂岩顶界清晰，砂岩厚度较大。
对于实钻过程中地层上倾目的层提前的水平井，根据邻井或导眼井与本井录井岩性标志层、目表砂体顶界构造、厚度对比分析，计算出井区目的层构造抬升幅度。
对于实钻过程中地层下倾目的层滞后的水平井，根据邻井或导眼井与本井录井岩性标志层、目标砂体顶界构造、厚度对比分析，计算出井区目的层构造下降幅度。
对于实钻过程中目的层砂体缺失的水平井，选择新开发目标层位的依据是储层发育情况、目的层砂顶砂底构造、物探预测、邻井产能评价。
对于实钻过程中目的层夹层发育的水平井，对A靶点进行修正的方法，包括以下步骤：根据邻井资料或导眼井资料，综合标志层、钻时、气测显示、岩屑粒度以及测井资料，开展小层对比，细分目的层单砂体和夹层，明确A靶点所处的单砂体发育特征与构造变化情况，对A靶点进行修正。
编写水平段补充设计后，继续钻进。继续钻进过程中，若钻遇储层内部隔夹层、钻遇储层顶部或底部围岩、钻遇含气显示差储层，结合当前实钻资料与实钻岩性约束反演结果，对比分析，进行动态调整，调整建议要确保水平井水平段轨迹平滑，如图3所示。
或者，继续钻进过程中，结合测、录井资料与实钻岩性约束反演结果，对比分析，判断当前钻遇情况，进行动态调整。所述当前钻遇情况包括钻遇储层内部隔夹层、钻遇储层顶部或底部围岩、钻遇含气显示差储层。
当钻遇储层内部隔夹层，首先判断隔夹层规模，若隔夹层垂厚小于2米，则按原轨迹钻进，穿过隔夹层；若隔夹层垂厚大于2米或连续长度超过50米，则需结合构造和储层变化分析，调整钻井轨迹，钻穿隔夹层。
当钻遇储层顶底围岩，水平段调整方案为：若判断为钻遇顶部围岩，则做出向储层下部调整钻进的建议；若判断为钻遇底部围岩，则向上调整；若判断为储层尖灭，则需根据地质与物探对储层展布研究结果提出相应调整建议。
当钻遇含气显示差储层，水平段钻进调整方案为：若连续钻遇含气显示差的储层超过100米，则根据储层剖面结构及含气性，结合构造变化分析结果和地震含气性预测结果提出相应调整建议。
附图说明
图1为不同砂体叠置模式水平段轨迹设计示意图；
图2为A靶点着陆后水平段轨迹重新设计流程图；
图3为水平段钻井跟踪动态调整流程图；
图4为实施例中ZP-1井砂顶构造图；
图5为实施例中ZP-1井砂底构造图；
图6为实施例中ZP-1井砂厚图；
图7为实施例中ZP-1井连井剖面图；
图8为实施例中ZP-1井物探剖面图；
图9为实施例中ZP-1井水平段轨迹设计图；
图10为实施例中ZP-1井A靶点着陆实钻数据对比图；
图11为实施例中ZP-1井A点着陆时砂顶构造图；
图12为实施例中ZP-1井物探重新反演剖面图；
图13为实施例中ZP-1井水平段轨迹补充设计图；
图14为实施例中ZP-1井水平段钻遇泥岩轨迹图；
图15为实施例中ZP-1井水平段实钻轨迹图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例
本实施例的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，包括以下步骤：
1)基于水平井设计依据，进行目的层砂顶砂底构造以及储层展布等地质研究，并制作ZP-1井目的层砂顶构造图和砂底构造图，砂体平面图，气藏剖面图，并确定砂体的叠置模式为块状有效砂体，具体见图4～7；
2)在步骤1)中目的层地质研究成果基础上，结合储层预测成果、气藏工程水平段长论证研究成果以及不同砂体叠置模式下水平井轨迹设计原则，设计并优化水平井轨迹，具体为：
根据步骤1)确定的ZP-1井目的层砂体叠置模式为块状有效砂体，将水平段设计成位于储层中部位置；气藏工程论证的水平段长为1120～1250m，将水平段设计为1200m，据此得到水平段轨迹设计示意图，见图8～9(图9中B靶点为水平段最后一个设计点)，形成的靶点设计数据表，见表1；
表1 ZP-1井水平段轨迹靶点设计数据表
3)按照步骤2)中得到的水平井轨迹设计，进行实钻，充分核实A靶点设计垂深、目的层实钻砂顶垂深以及导眼井在该层位的实钻砂顶垂深，对比确定目的层上部标志层，根据实钻与导眼井资料，及时判断目的层上部标志层的构造、岩性、显示变化(目的层上部标志层清晰，目的层砂岩顶界清晰、砂岩厚度较大)，判断为侧钻井实钻目的层滞后，通过公式(1)计算出A靶点着陆垂深2650.6m，实现准确的A靶点着陆，具体见图10；
4)A靶点着陆以后，整理分析着陆点测、录井资料，结合着陆点测、录井资料重新进行小层对比，更新储层顶面构造图，并重新开展物探反演，进行地层及小层砂体对比和构造、储层变化分析，在此基础上重新确定水平段各靶点轨迹，编写水平段补充设计，具体见图11～13和表2；
表2 ZP-1井水平段补充设计轨迹控制表
5)按照步骤4)得到水平段补充设计进行钻进，在井深2881m处钻遇泥岩，在确保水平段轨迹平滑的情况下，依据实钻情况，结合侧钻井、导眼井及邻井的测、录井资料与实钻岩性约束反演结果，通过对比分析，判断当前钻遇隔夹层规模厚度及规模较小，按原轨迹钻进，尽快穿过隔夹层，具体见图14。
ZP-1井完钻后，该井砂岩钻遇率为99.17％，含气显示钻遇率90.42％，平均全烃29.81％，水平段钻遇效果好，具体见图15。
Claims (10)
1.一种致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：包括以下步骤：设计并优化水平井轨迹，形成水平井水平段轨迹示意图及靶点设计数据表，实钻实现A靶点着陆，整理着陆点测、录井资料，结合着陆点测、录井资料重新确定水平段轨迹各靶点，编写水平段补充设计，按照水平段补充设计继续钻进。
2.根据权利要求1所述的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：设计并优化水平井轨迹的方法，包括以下步骤：在目的层地质研究成果基础上，结合储层预测成果、气藏工程水平段长论证研究成果以及不同砂体叠置模式下水平井轨迹设计原则，设计并优化水平井轨迹。
3.根据权利要求1所述的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：结合着陆点测、录井资料重新确定水平段轨迹各靶点的方法，包括以下步骤：根据着陆点测、录井资料，进行地层及小层砂体对比、更新目的层砂顶构造图、开展物探反演、进行构造及储层变化分析，重新确定水平段轨迹各靶点。
4.根据权利要求2所述的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：设计并优化水平井轨迹时，针对不同砂体叠置模式，有以下三种水平井轨迹设计原则：针对块状有效砂体，将水平段轨迹设计成位于储层中部；针对多层式砂体，将水平段轨迹设计成位于下砂体靠近顶部；针对多边式砂体，把水平段轨迹设计成穿过相邻切割连通砂体。
5.根据权利要求1所述的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：A靶点着陆前，将实钻的情况与水平井预测进行比较，形成A靶点着陆方案：
对于实钻的情况与预测一致的水平井，按照设计方案实现准确的A靶点着陆；
对于实钻过程中地层上倾目的层提前的水平井，进入目的层砂顶后，按照式(1)计算出A靶点提前着陆垂深，实施A靶点提前着陆方案：
式(1)中：
H提前——A靶点提前着陆垂深，米；
H砂——目的层实钻砂顶垂深，米；
x——A靶点设计进入砂体垂深，米；
L靶——A靶点设计靶前距，米；
L实——目的层砂顶实钻位移，米；
a——井区构造抬升幅度，米/100米；
对于实钻过程中地层下倾目的层滞后的水平井，进入目的层砂顶后，计算出A靶点推后着陆垂深，制定A靶点推后着陆方案：
式(2)中：
H推后——A靶点推后着陆垂深，米；
H砂——目的层实钻砂顶垂深，米；
x——A靶点设计进入砂体垂深，米；
L靶——A靶点设计靶前距，米；
L实——目的层砂顶实钻位移，米；
a——井区构造下降幅度，米/100米；
对于实钻过程中目的层砂体缺失的水平井，选择新开发目标层位，重新开展水平段轨迹优化设计；
对于目的层夹层发育的水平井，对A靶点进行修正，确保顺利入靶。
6.根据权利要求5所述的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：对于实钻过程中目的层砂体缺失的水平井，选择新开发目标层位的依据是储层发育情况、目的层砂顶砂底构造、物探预测、邻井产能评价。
7.根据权利要求5所述的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：对于实钻过程中目的层夹层发育的水平井，对A靶点进行修正的方法，包括以下步骤：根据邻井资料或导眼井资料，综合标志层、钻时、气测显示、岩屑粒度以及测井资料，开展小层对比，细分目的层单砂体和夹层，明确A靶点所处的单砂体发育特征与构造变化情况，对A靶点进行修正。
8.根据权利要求1所述的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：继续钻进过程中，结合测、录井资料与实钻岩性约束反演结果，对比分析，判断当前钻遇情况，进行动态调整。
9.根据权利要求8所述的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：所述当前钻遇情况包括钻遇储层内部隔夹层、钻遇储层顶部或底部围岩、钻遇含气显示差储层。
10.根据权利要求9所述的致密砂岩气藏水平井轨迹动态调整方法，其特征在于：当钻遇储层内部隔夹层，首先判断隔夹层规模，若隔夹层垂厚小于2米，则按原轨迹钻进，穿过隔夹层；若隔夹层垂厚大于2米或连续长度超过50米，则需结合构造和储层变化分析，调整钻井轨迹，钻穿隔夹层。
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