锐意追求优良储层钻遇率会导致井轨迹报酬庞大

日期:2019-11-03    点击率:

  近些年来的实践表白,实现地质工程一体化常规气藏提产增效的最佳路子。方案设想、钻井施工、储层、排采优化等步调对页岩气井产能的影响逐次递进。按照逆向思维、正向施工的思惟,越接近泉源的误差对最终的产能影响也越大,因而只要成功实现前一环节方针,才能给下一环节供给一个优良的根本。地质导向正在整个工做链中处正在一个相对靠前的,它是把勘察开辟方案的思惟由纸面向现实的枢纽,也是地质要求取工程目标连系的核心所正在,既要优良储层钻遇率又要给后续的压裂供给一个优良的井筒,正在地质工程一体化中拥有主要地位。本文以昭通国度级页岩气示范区为例(以下简称昭通示范区),阐述针对山地页岩气的地质工程一体化手艺及组织办理模式。该模式强调页岩气开辟全过程的办理,采纳取山地页岩气地质工程特点相顺应的手艺对策,采用地质工程一体化导向手艺,无效规避因复杂地质、工程前提而发生的页岩气钻采工程实施现患,无效提高钻井质量及功课效率,降低开辟分析成本。

  地质导向师应对地质设想思进行深切分解,收集前期的地质分析研究,包罗地动、钻井、录井、测井等材料,成立三维地质模子,制定有针对性的导向方案。出格是应及时操纵邻井或平台完钻井的实钻地层参数对构制模子进行再标定,及时更新地质消息,做到动态批改。好比黄金坝东北复杂区某程度井,程度段前半段夹持正在中部隆起的两条断层之间,后半段地层则是先变陡再变平缓曲至尾部略微上翘,整个井轨迹呈海浪状,断层、裂痕发育,倾角变化大,导向坚苦。该井正在设想时自创了前一口雷同井的施工教训,采纳针对性办法,一是剖面上采用双增设想方案,井轨迹定向稳斜段平行断层斜下,入靶过程避开断层,揭开地层齐备免得断失标记层给地质卡层带来干扰;二是选择构制高点着陆,虽然取晚期方案比拟丧失近百米程度段,可是正在复杂地质环境下简化了井轨迹,降低了施工难度,最大限度了优良储层钻遇率;三是正在穿越中部小断层前后添加节制点,操纵黄金坝焦点区双甜点的特征,过断层前自动降至龙一11下甜点,穿越断层后靶体升至龙一13上甜点,通过靶体空间优化来降低断层的晦气影响,正在快速降斜中局部狗腿度获得无效节制,降低了钻井难度,提高了靶体钻遇率;四是正在倾角剧变处连系东西制斜能力和全井筒的完整性合理选择靶体。

  昭通示范区页岩气程度井导向手艺根基工做流程:①成立方针区域的构制、裂痕、应力属性三维模子,精细认识井区地质特征,进行程度井优化摆设。②按照三维模子展现的构制趋向和储层甜点的空间展布特征,进行靶点预测和轨迹优化设想,识别程度段标的目的钻遇微断层、裂隙的可能性,做出钻井工程地质预警,提前奉告钻井队做好井漏等复杂环境的防止。③操纵邻井曲井材料成立导向标记层模板,成立轨迹环节节制点。同时操纵软件对相邻程度井校曲处置,成立虚拟节制井导向标记层模板。④实钻中对标记层逐层迫近节制,不竭批改靶点垂深,确保入靶。⑤采用地动逐点指导手艺,预测钻头前地层倾角、批改待钻轨迹,连系元素录井+ 随钻伽马材料进行程度段及时、及时调整,确保优良储层钻遇率。随钻过程中连系元素、气测、钻时等材料进行随钻评价,需要时进行靶体调整,确保轨迹处于设想靶区。鉴于构制复杂可能惹起的井身轨迹复杂,进行轨迹扭矩、屈曲系数、摩阻计较,论证轨迹合、可行性,最终实现轨迹的地质取工程双优化。⑥按照随钻导向材料及钻后测井材料钻后评价,参取程度井压裂设想地质优化,连系压裂响应参数及微地动监测数据,进行三维模子迭代更新,指点后续程度井的滚动优化设想及一体化导向实施。

  针对昭通示范区典型山地页岩气特点,为了满脚高制斜率的需要、提高机械钻速,制斜段次要采用扭转导向东西,按照井型、构制的分歧,提前制定地质导向方案,尽量减小靶前距,节制狗腿度;三维井、地层上翘的制斜段,井斜、方位节制难度大,扭转导向手艺需提前介入,确保成功入靶。因为扭转导向东西本身布局特点,容易形成卡钻埋钻等风险,正在高难度程度段钻进中风险大,需按照待钻轨迹、待钻地层的难度,当令优化简化导向钻具组合,选择方位伽马或近钻头伽马东西,最大程度满脚导向要求。昭通示范区程度井钻井过程中也测验考试了随钻储层评价工做,基于元素录井、天然伽马能谱和气测录井材料,连系岩心阐发材料,采用多元线性回归拟合方式,成立了矿物含量、无机碳含量和含气量的计较模子,对程度段页岩储层进行随钻注释评价,以便及时调整导向方案。

  地质工程一体化推进力度取决于带领层的注沉,出格是复杂类型油气藏的勘察开辟,需要处理好组织架构、学科交叉、动态办理等影响一体化结果的问题。为此,浙江油田公司特地成登时质工程一体化工做坐,同一组织和办理一体化工做。按照山地页岩气勘察开辟难点和页岩气程度井实施要点,整合公司表里部资本,组织各科研单元和钻探公司手艺力量,不分相互,共享消息,配合攻关,持续开展地层工程预警、裂痕预测、物探随钻、地质力学分层、固化出产流程等工做,正在地质导向方面取得了较好的结果。

  昭通示范区履历了加里东期以来4 期板内强烈制山活动,表示为“强、过成熟、杂应力”盆外山地页岩气特点。全体构制较盆内复杂,呈现隔槽—隔挡式冲断褶皱取隆升剥蚀,断层、天然裂痕带发育,构制应力布局取地层产状复杂,气井产量不确定性加大了开辟风险。对于昭通示范区页岩气地质导向手艺来说,次要面对以下手艺难题:①井区程度井从标的目的微幅度构制发育,正向、负向构制频变,小断层、天然裂痕带发育,轨迹节制坚苦,井漏频发,钻井复杂多,提速坚苦。②跟着地质认识的加深,对储层甜点的识别愈为精准,靶体由以往的大段笼统定位向单层细分成长,因为优良页岩分布薄,设想方针箱体从过去的6m 调整为现正在的2~3m,箱体钻遇率节制难度大。③工程甜点和地质甜点存正在不分歧性,地质工程动态评价难度大,不易选择。④轨迹复杂,扭转导向东西利用有风险,存正在刚性强、尺寸满井眼设想的缺陷,卡钻风险大。如许的手艺布景,需要构成一套顺应昭通示范区山地页岩气的地质工程一体化导向手艺,满脚以提速提效为方针的钻井质量,正在最大程度优良储层钻遇率的环境下兼顾轨迹滑润,实现单井高产目标。

  案例1:A 井为紫金坝区块的一口产能评价井,次要存正在两个导向难点:一是箱体位于龙一12 层下部至龙一11 层上部,厚度薄,仅为2.6m;二是设想程度段长度达2800m。A 井着陆后呈现扭转导向卡钻现象,解卡后优化程度段导向东西组合,将扭转导向东西改换成螺杆+ 方位伽马,以降低井下风险。该井充实阐扬地动逐点指导手艺劣势,及时把控地层趋向,操纵方位伽马+ 元素录井实施一体化精细导向节制,轨迹滑润,完钻套管(5290m) 用时48 小时下到位,创示范区之最。同时,A 井完钻程度段长度为2810m(图3),靶体钻遇率为100%,程度段气测显示较好,全烃含量平均值为20.88%,最大值为68.26%,达到预期方针。

  同时,成立一体化专家近程决策系统,搭建消息共享平台,使用互联网、大数据手艺,让消息手艺取勘察开辟各环节深度融合,实现近程手艺支撑,快速决策,立异数字化、精细化办理模式,实现近程辅帮决策,提高导向决策的及时性。

  案例2:B 井为云山坝区块的一口评价井,连系前期地动材料阐发,该井程度段构制较简单,地层上倾9°。实钻中,正在钻至3905m 时钻遇地动不成识此外构制突变,地层倾角由10°变为20°,局部地层倾角达到35°(图4)。按照“拣西瓜、丢芝麻”的思,没有盲目过多增斜,以3°狗腿由100°增至106°,虽然部门程度段进入浮图组,可是了井眼轨迹和井下平安,成功通过该构制突变点再次入靶,该井优良储层钻遇率为90.6%。

  按照完钻井地质+ 地动导向,连系钻井漏点、划眼坚苦段及压裂施工、微地动响应等工程材料,通过迭代式构制建模法,不竭批改研究区块精细构制模子和属性模子,同时基于更新后的地质模子进一步指点下一批井的地质设想、工程设想和施工功课。操纵软件拟合后的程度井地质导向模子,对井斜和地层倾角进行校正并成立虚拟导眼井,对区域节制曲井、系列虚拟导眼井进行对比,阐发控制地层空间变化特征,成立区域导向模板,指点后续的产建导向工做。

  着陆过程就是不竭批改模子、不竭接近地层构制的过程。正在着陆过程中可能呈现两类问题,一是实钻轨迹和地层之间的角差过大,井轨迹进入目标层下部易发生井漏的五峰组或浮图组,正在后续钻进过程中被动上挑校正轨迹,使简单轨迹复杂化,影响井眼滑润度,增大钻井风险;二是角差过小,迟迟不克不及入靶,会添加靶前距和程度段长度,华侈靶前的优良储层,构成“灯下黑”。因而,着陆阶段次要采用逐层迫近的方式进行轨迹节制,标记层的设定由宏不雅到微不雅,越接近目标层,拔取点越稠密。以黄金坝区块为例,成立分歧标准测井识别特征,逐级节制入靶过程。按照邻井天然伽马特征进行识别,别离有如下3 个节制点(图1),节制点①:呈现相对高天然伽马尖峰,天然伽马值为160API,进入龙一2 层中下部,距箱体顶界30m,对比计较地层局部倾角,从头预测靶点并调整轨迹。节制点②:天然伽马值从140API 上升至150API,进入龙一14 小层,距箱体顶20m,对比校正靶点垂深并从头优化轨迹。节制点③:天然伽马值从160API 上升至220API,进入龙一13 小层,距箱体顶4m,通过推算地层倾角,调整井斜角,连结优良入靶姿势着陆。同时,为了降服单伽马仪器发生的多解性导致地层判别不准的问题(特别是当目标层上下岩性、电性特征类似),通过引入X 射线元素录井手艺,阐发岩屑中各类元素含量、成立尺度交会图版,辅帮地质导向,对小层进行切确定位,该手艺不受钻井液等其他要素影响,能实正在反映地层变化特征。

  程度段精细的环节正在于对沿井轨迹地层倾角的判断,明白井斜角取地层倾角关系,及时微调井斜角,把轨迹节制正在设定靶体内。目前常用方式是,根据实钻的岩屑录井、气测、钻时、随钻测井等消息及时阐发取对比,好比采用等时旋回对比手艺,注释钻进层位、地层倾角、轨迹形态,制定导向方案,随钻伽马和元素录井是钻头及时定位的根据,次要依托方位伽马进行上下切判断和及时计较角差进行轨迹微调。采用地动逐点指导手艺对将来地层倾角趋向进行预测,该手艺以动态校正速度场为根本,正在周边已钻井和已钻地层控限制束下,校正速度体,批改误差,实现构制及时、高效更新,进而提高地层倾角预测精度。这种方式的劣势是降服了以往静态剖面的局限,将程度井实钻消息取地动剖面相连系,实现地动剖面及时更新,大幅提高了地动数据对后续地层趋向的预测精度,特别是切确预测微幅度构制变化、提前规划待钻轨迹,有帮于井筒滑润性(图2)。虽然地质导向的方针是提高优良储层钻遇率,但正在微幅度构制发育的程度段应辩证阐发,锐意逃求优良储层钻遇率会导致井轨迹报酬复杂。好比局部挠曲、微断层的逃层,必定导致局部井斜角的大增大降,工程操做上勉强投合意味着狗腿度超标,给后续的钻完井形成坚苦,以至激发井下变乱,形成井筒完整性受限。因而,程度段钻进中既要强调随钻测井和元素录井的精准定位,又要把握地动宏不雅趋向,二者相辅相成,对复杂井段恰当选择,才能够既保障井筒滑腻又较高的钻遇率。正在地动材料的协帮下宏不雅把握构制大趋向,识别构制突变及断层,提前自动微调井斜,避免畅后被动猛调井斜;涉及断层、挠曲穿越环境,采用“拣西瓜,丢芝麻”对策,正在确保大段构制不变段钻遇率前提下,连结稳斜钻进,最大程度井筒完整性和优良储层钻遇率。对于构制复杂井,轨迹调整前应进行方案可行性、科学性计较和论证,确保轨迹滑润,当前续测井、下套管、下持续油管成功进行及压后不形变,井筒全生命周期的完整性。

  程度井地质工程一体化导向手艺正在昭通示范区获得普遍使用,取2017 年比拟,2018 年完钻的17 口页岩气程度井,正在平均井深、程度段长度大幅添加的前提下,平均机械钻速由5.33m/h 提高至6.93m/h,提拔30.08% ;平均钻井周期由81.51 天降至69.39天,缩短12.12 天,降幅14.87%,优良储层钻遇率达到96.48%。

  程度井导向实施以确保优良储层钻遇率为方针,精确着陆和程度井轨迹精细节制是两个环节环节。昭通示范区山地地质前提复杂,石灰岩出露区激发前提差,山区地表地形崎岖大导致静校正问题严沉,地动剖面信噪比低,且受地动材料本身精度影响,难以成立一个精准的构制模子。cr789登陆。同时,山地地下地质前提复杂,速度场横向变化快,地动波场复杂,单靠地动材料难以成立精准的时深转换速度场,形成靶点深度预测存正在误差。分析使用地动、录井、测井等消息,开展地层切确划分、层位精细标定和邻井的精细校正工做,动态地进行三维构制精细注释,尽可能成立精确的速度场,精确储层横向空间展布趋向,以缩小地层埋深预测误差。

  幅度构制及裂痕发育、应力前提差、箱体厚度薄等特点,程度井钻井中轨迹节制难度大,页岩气高效开辟难度高。分析地质工程要素,统筹考虑,进行轨迹优化节制,以经济效益为前提成立钻井提速提效模式。其焦点正在于通过钻前阐发、钻中优化、钻后评价,不竭摸索优良页岩储层空间展布纪律、优选手艺方案,采用元素录井+ 随钻伽马节制手艺、地动逐点指导手艺、蚂蚁体+ 视极性工程预警手艺和导向东西优化组合,实现箱体的精确着陆及程度段的精准穿行,无效保障了程度段优良储层钻遇率和轨迹滑润,钻井质量不竭提拔,为实现单井高产打下根本,地质工程一体化

  把地质导向工做简化为钻前、钻中、钻后3 个步调,这3 个环节均强调地质取工程的慎密连系。钻上次要做好地质研究、力学阐发,以及制定导向方案、提前对复杂环境工程预警。钻中通过逐层迫近节制、精藐小层对比,及时估算局部地层倾角,确保入靶;程度段通过地动逐点指导手艺把握趋向,随钻伽马+元素录井判断轨迹和地层上下切关系,及时微调轨迹,确保优良储层钻遇率和轨迹滑润度。钻后阐发总结,去伪存实,更新数据,成立更切确的数据平台,为后续程度井设想及一体化导向供给数据根本。

  昭通示范区页岩气程度井实施地质工程一体化,实现了由几何导向到气藏导向的改变,构成一套顺应于山地页岩气的程度井地质导向手艺,无效提高了复杂地质、工程前提下的应对能力,降低了施工风险,缩短了钻井周期。现场实践证明,钻前成立精细地质模子以优化设想,实钻中采用地动逐点指导、随钻伽马、元素录井等手艺保障程度井优良储层钻遇率和井眼轨迹滑润,完钻后操纵实钻参数对构制模子进行迭代更新以指点后续钻井,这种贯穿钻前、钻中、钻后的“轮回”工做模式是一种可以或许无效实现精细地质导向的方式。(来历:中国石油勘察)

  因为昭通示范区位于四川盆地边缘,履历多期构制变形的取叠加,构成了各类分歧类型、分歧规模、分歧展布标的目的的断层、微断层、褶皱和天然裂痕带,形成钻井过程中存正在大量钻井液漏失、遇卡遇阻等钻井复杂情况。为了正在井筒的滑腻性取完整性的同时,提高程度段优良储层的钻遇率,立异性地开辟了地动导向手艺,通过深度挖掘地动消息,处理了井控程度较低环境下井位设想的精准度。正在岩心阐发、测井、地动等多方式融合的根本上,开展储层分析评价。操纵岩心阐发消息,成立页岩气环节评价参数,连系岩电标定,明白优良页岩纵向分布特征,井震连系拓展成立了反演成果取储层参数之间的关系,通过叠前地动AVO 反演预测储层甜点空间展布特征,进而确定靶体。现实工做中,容易轻忽钻井设想的严谨性,表示正在仅仅按照构制图就供给靶点坐标和垂深,程度段的轨迹崎岖挫折设想时未做充实阐发,对存正在的诸多地质风险和工程难点考虑不脚,一概交由随钻导向处理,这无形中增大了导向难度。要避免这种地质工程连系不慎密现象,就必需正在程度井设想之初深切解读开辟方案,精细描绘构制特征,确定程度井,沉点对程度段呈现的构制细节变化进行描述,确定分歧地层倾角,并依此计较制斜率,为导向仪器选择和导向东西组合供给参考。好比正在程度段轨迹设想方面,拾取构制倾角属性来提醒井轨迹上的倾角突变;正在天然裂痕的识别方面,采用蚂蚁体描绘手艺提醒断层或裂痕带的及发育强度,进行轨迹优化合理躲避。针对易形成工程复杂的井段,该当采用地动多属性结合阐发手艺进行钻前预警,沿井轨迹提取振幅剖面、视极性剖面、瞬时带宽剖面和蚂蚁体剖面,曲不雅展现钻井复杂的、特征和复杂程度,而且以此为根据优化地质导向方案。地动多属性结合阐发手艺正在黄金坝区块获得充实使用,落实了诸多断层和裂痕发育带,使得钻井现场可以或许自动规避钻井风险。很是规资本开辟中强调操纵三维地质力学模子为钻井工程优化供给支撑,该模子可模仿压力场、应力场的空间变化,为选择钻井液密度窗供词给根据,最大限度削减工程复杂。