哈得油田雙臺(tái)階水平井鉆井的實(shí)時(shí)跟蹤——以HD10－HX井為例

雷軍，黎強(qiáng)

張建良，余綱 （中石油塔里木油田分公司塔北勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理部，新疆庫(kù)爾勒８４１０００）

哈得油田石炭系中泥巖段薄砂層油藏為埋藏深、厚度薄、受巖性控制的層狀邊水未飽和油藏，利用常規(guī)鉆井開(kāi)發(fā)方式難以形成有效的商業(yè)生產(chǎn)價(jià)值，因此采用了以地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)為基礎(chǔ)的深層超薄油層雙臺(tái)階水平井，進(jìn)行高效注水開(kāi)發(fā)［1，2］。雙臺(tái)階水平井利用2個(gè)階梯形井眼軌道，同時(shí)開(kāi)發(fā)具有一定高度差的2個(gè)層疊狀油氣層，控制儲(chǔ)量大、產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)效益好等［3，4］。隨著油田雙臺(tái)階水平井鉆井?dāng)?shù)量的逐漸增多，現(xiàn)場(chǎng)亟需一套完善的鉆井跟蹤系統(tǒng)對(duì)井眼軌跡鉆遇地層進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保鉆井質(zhì)量。根據(jù)哈得油田薄砂層油藏的特點(diǎn)，引進(jìn)了一套完善的雙臺(tái)階水平井鉆井實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：①建立鉆井跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)，可將研究井及鄰井的地質(zhì)、鉆井、錄井及隨鉆測(cè)井等多種資料錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中，由軟件統(tǒng)一管理，最大程度地提高資料利用率；②深度校正功能，深度是影響水平井成功的核心因素，該軟件可以通過(guò)深度校正功能，能夠在測(cè)井深度及錄井深度中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，消除深度誤差；③高精度的井斜處理使軟件計(jì)算的井斜數(shù)據(jù)與工程提供的井斜數(shù)據(jù)高度一致；④根據(jù)實(shí)時(shí)隨鉆數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整圖件，極大地提高了工作效率；⑤實(shí)現(xiàn)井眼軌跡位移及鉆遇地層的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，計(jì)算鉆遇率等。筆者以哈得油田某區(qū)HD10－HX 井為例，對(duì)該系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況進(jìn)行了研究，獲得了良好的應(yīng)用效果。

1 深部薄砂層油藏特點(diǎn)

哈得油田構(gòu)造位置位于塔里木盆地滿加爾凹陷北部的低幅度背斜構(gòu)造帶——哈得遜構(gòu)造帶上。中泥巖段薄砂層油藏埋藏深 （大于5000m），構(gòu)造幅度低 （26m），厚度薄 （平均油層厚度1．2m），含油面積大 （66．6km2），儲(chǔ)量豐度特低 （18×104t／km2），為受巖性控制的層狀邊水未飽和油藏［1，2］。哈得油田某井區(qū)全區(qū)縱向上穩(wěn)定分布著構(gòu)造形態(tài)基本一致的2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)共3個(gè)砂層，巖性為灰色、灰褐色細(xì)砂巖、粉砂巖，物性以中孔、中滲為主；上覆與下伏地層均為泥巖。2號(hào)砂層厚度為0．6～1．8m，主要為1～1．2m；3號(hào)砂層與2號(hào)砂層之間分布著1套厚度為2．7～4．6m 的泥巖隔層，3號(hào)砂層厚度相對(duì)較大 （1．2～2．1m），主要為1．5～1．7m；4號(hào)砂層與3號(hào)砂層之間分布著1套厚度為0．5～2．1m 的泥巖隔層，4號(hào)砂層厚度為0．7～1．2m。

2 井眼軌跡設(shè)計(jì)

哈得油田薄砂層油藏某井區(qū)天然能量微弱，為了完善注采井網(wǎng)，給生產(chǎn)井補(bǔ)充地層能量，設(shè)計(jì)了雙臺(tái)階水平注水井HD10－HX［5～7］。設(shè)計(jì)井眼軌跡參數(shù)見(jiàn)表1。該井位于HD4－5XH 井以北，補(bǔ)心海拔為958．3m，目的層為石炭系中泥巖段3、4號(hào)薄砂層。設(shè)計(jì)井深5979．41m，無(wú)導(dǎo)眼井段，造斜點(diǎn)深度為4655m，靶點(diǎn)A 井深5329．79m （垂深5047．1m），靶點(diǎn)B 井深5629．61m （垂深5047．3m），靶點(diǎn)C 井深5679．59m （垂深5048．4m），靶點(diǎn)D 井深5979．41m （垂深5047m）。設(shè)計(jì)軌跡向正南方向水平位移1100m，水平段進(jìn)尺650m，第1段在3號(hào)砂層中有效長(zhǎng)度為300m （A～B），第2段在4號(hào)砂層中有效長(zhǎng)度為300m （C～D），中間為水平位移50m 的降斜段 （B～C）。設(shè)計(jì)井眼軌跡與過(guò)HD4－5XH 井油藏剖面如圖1所示。3號(hào)砂層油層含油較好，預(yù)計(jì)為油層；4號(hào)砂層油層含油性較差，預(yù)計(jì)為差油層。

表1 HD10－HX井眼軌跡設(shè)計(jì)參數(shù)

圖1 設(shè)計(jì)軌跡與過(guò)HD4－5XH 井油藏剖面

3 鉆井實(shí)時(shí)跟蹤

利用引進(jìn)的雙臺(tái)階水平井鉆井實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)對(duì)HD10－HX 井現(xiàn)場(chǎng)鉆井進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)［8～11］。該井無(wú)導(dǎo)眼井，在井深4655m 處直接側(cè)鉆造斜，因此利用鉆井、錄井及隨鉆測(cè)井信息，結(jié)合鄰近HD4－5XH 井導(dǎo)眼井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，對(duì)地層進(jìn)行分析，利用實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)軟件繪制目標(biāo)砂層——3號(hào)砂層和4號(hào)砂層內(nèi)的井眼跟蹤成果 （如圖2所示）。圖2中分為4個(gè)部分，其中左上部顯示了井眼軌跡的4靶點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的井深 （D）；左下部為HD4－5XH 井導(dǎo)眼井自然伽馬 （qAPI）測(cè)井曲線，可以看出6個(gè)薄砂層，刻度為垂直深度 （TVD）。右上部分顯示了HD10－HX 井隨鉆qAPI測(cè)井值和現(xiàn)場(chǎng)錄井巖性，刻度為井眼軌跡真實(shí)水平長(zhǎng)度 （L）。右下區(qū)域根據(jù)HD4－5XH 井導(dǎo)眼井qAPI測(cè)井值表示縱向地層巖性剖面；根據(jù)HD10－HX 井隨鉆qAPI測(cè)井值表示軌跡鉆遇地層巖性剖面。

圖2 HD10－HX井目標(biāo)砂層鉆井實(shí)時(shí)跟蹤成果

3．1 3號(hào)砂層

由HD4－5XH 井導(dǎo)眼井的qAPI測(cè)井可知，3號(hào)砂層內(nèi)部最小qAPI值為58API，3號(hào)砂層上、下泥巖的qAPI值約為110API。當(dāng)井眼軌跡依次鉆穿石炭系雙峰灰?guī)r層、中泥巖段1號(hào)砂層和2號(hào)砂層后，在井深5306m 開(kāi)始鉆遇灰色熒光粉砂巖，油氣顯示級(jí)別較高，隨鉆qAPI測(cè)井值為72API，并逐漸減小，因此井眼軌跡井深5306m 在3 號(hào)砂層著陸，到達(dá)靶點(diǎn)A （井深5306m，垂深5044．18m，方位角180．83°，閉合距427．44m）。因此，在井深5610m （垂深5043．34m，井斜角87．48°，方位角181．55°，閉合距731．96m）處到達(dá)靶點(diǎn)B，靶點(diǎn)A～B段水平進(jìn)尺304m，錄井均為灰色熒光粉砂巖，隨鉆qAPI測(cè)井值為45～78API，位于目標(biāo)3號(hào)砂層內(nèi)，3號(hào)砂層鉆遇率接近100%。

3．2 4號(hào)砂層

同樣由HD4－5XH 井導(dǎo)眼井的qAPI測(cè)井可知，4號(hào)砂層內(nèi)部最小qAPI值為62API，下部泥巖層段的qAPI值約為110API。HD10－HX 井軌跡在3 號(hào)砂層與4 號(hào)砂層之間的泥巖隔層中進(jìn)尺29m 后，井深5639m 開(kāi)始錄井，巖性為灰色熒光粉砂巖，隨鉆qAPI測(cè)井值減小明顯，因此鉆井軌跡在2個(gè)目的層——石炭系中泥巖段4號(hào)砂層著陸，達(dá)到靶點(diǎn)C （井深5639m，垂深5044．49m，方位角182．24°，閉合距759．93m）。因此，井底靶點(diǎn)D 井深5953m （垂深5041．56m，井斜角90°，方位角178°，閉合距1073．28m），靶點(diǎn)C～D 段水平進(jìn)尺314m。其中48m 長(zhǎng)井段 （5684～5710m、5789～5796m 和5938～5953m）鉆穿4號(hào)砂層底界，進(jìn)入下部泥巖層，4號(hào)砂層鉆遇率為84．7%。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1）HD10－HX 井實(shí)際井眼軌跡靶點(diǎn)A～D 段共水平進(jìn)尺647m （井深5306～5953m），目標(biāo)砂層之間的泥巖隔層降斜段實(shí)際僅用29m （靶點(diǎn)B～C 段，井深5610～5639m）。靶點(diǎn)A～B 段 （井深5306～5610m）在3號(hào)砂層中的鉆遇率為100%，靶點(diǎn)C～D 段 （井深5639～5953m）在4號(hào)砂層中的鉆遇率為84．7%，該井目標(biāo)砂層合計(jì)鉆遇率為92．4% （3號(hào)與4號(hào)薄砂層間的泥巖隔層不計(jì)入鉆遇率）。

2）研制的雙臺(tái)階水平井鉆井實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)充分利用導(dǎo)眼井及鄰井的地質(zhì)、鉆井、錄井及隨鉆測(cè)井等信息，有效評(píng)價(jià)雙臺(tái)階水平井井眼軌跡位移及鉆遇地層，在哈得油田的初步應(yīng)用中獲得了良好的效果。

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