地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)破解了薄油層勘探開發(fā)難題
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[時間:2008-08-01 今日五金網(wǎng) 關(guān)注度:0]
摘要: 不為眾多石油人所知的地質(zhì)導(dǎo)向,是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來的前沿鉆井技術(shù)。所謂地質(zhì)導(dǎo)向,就是使用隨鉆測量數(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Spsrrysun公司生產(chǎn)的FEWD地質(zhì)參數(shù)無線隨鉆測量儀,是近年來...
不為眾多石油人所知的地質(zhì)導(dǎo)向,是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來的前沿鉆井技術(shù)。所謂地質(zhì)導(dǎo)向,就是使用隨鉆測量數(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Spsrrysun公司生產(chǎn)的FEWD地質(zhì)參數(shù)無線隨鉆測量儀,是近年來在不斷改進(jìn)MWD、LWD工具的結(jié)構(gòu)、性能和可靠性基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型無線隨鉆測量儀,與LWD隨鉆測井儀相比,F(xiàn)EWD具有測點靠近鉆頭、探測深度大、垂直分辨率高的優(yōu)點。它將地質(zhì)參數(shù)測量傳感器與工程參數(shù)傳感器組合在一起,根據(jù)設(shè)置內(nèi)容順序采集最新的工程、地質(zhì)數(shù)據(jù),統(tǒng)一編碼后,由脈沖信號發(fā)生器以正脈沖的方式,通過鉆柱內(nèi)的鉆井液傳至地面。地面設(shè)備對鉆井液脈沖進(jìn)行檢波、編碼、處理后,形成數(shù)據(jù)和測井曲線。FEWD除進(jìn)行軌跡幾何導(dǎo)向(三維導(dǎo)向)外,主要用于地質(zhì)導(dǎo)向和隨鉆地層評價。
而導(dǎo)向鉆井技術(shù),在水平井施工中,是一項常用的關(guān)鍵技術(shù)。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,以對井身軌跡進(jìn)行有效控制,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。
如何進(jìn)行水平井的井眼軌跡控制,是水平井施工技術(shù)的核心,并貫穿于鉆井的全過程。其井眼控制工藝技術(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),隨著水平井在不同區(qū)塊施工、不同區(qū)塊每口井的地質(zhì)情況變化、在控制過程中遇到的問題不同等,其表現(xiàn)有以下幾個方面:一是實鉆地質(zhì)情況復(fù)雜多變,油層埋深與設(shè)計深度差異大,井眼軌跡需要隨地質(zhì)情況變化及時進(jìn)行調(diào)整;二是水平段油層埋深在橫向上變化不一,有從低部位到高部位的,也有從高部位到低部位的,還有先從低部位到高部位然后再下降的;三是不同區(qū)塊工具造斜能力和地層對井眼軌跡的影響不同;四是測量數(shù)據(jù)的相對滯后,對地質(zhì)導(dǎo)向和井眼軌跡的預(yù)測和調(diào)整帶來的困難;五是老平臺鉆井的防碰問題,在水平井鉆井中更為突出,在水平井的直井段、造斜段及水平段,都存在防碰問題,要特別小心。
挖掘薄層剩余油的“殺手锏”
地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的關(guān)鍵,是把以前的幾何導(dǎo)向變?yōu)榈刭|(zhì)導(dǎo)向。以前打井,只要鉆遇事先確定的幾何目標(biāo),即使沒有發(fā)現(xiàn)油層,鉆井工作也算大功告成。而隨著勘探開發(fā)一體化(稱為滾動開發(fā))的發(fā)展,鉆井不再是單純?yōu)榱舜蚓,“打井為了出油”的認(rèn)識被更多人所接受。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井讓目標(biāo)不再固定不變,而是根據(jù)油層的位置隨時調(diào)整,并根據(jù)預(yù)測確定的固定“幾何靶”變成了實際的不確定“移動靶”;同時,部分測井項目,也由原來的完井后進(jìn)行,變?yōu)殡S鉆隨測,在鉆進(jìn)中進(jìn)行,既縮短了鉆井周期,又減少了部分測井費用。
地質(zhì)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)的研制和開發(fā),破解了國內(nèi)鉆井工程和技術(shù)難題。當(dāng)今我國油氣資源整裝“大而肥”的油田越來越少,剩余油資源的品位愈來愈差,勘探開發(fā)技術(shù)難度步步加大,為石油地質(zhì)、工程、工藝勘探開發(fā)人員帶來了更大壓力。我國已開發(fā)數(shù)十年的玉門、大慶、勝利、中原、四川、延長、新疆等老油田所持有夾層、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,已成為制約老油田勘探開發(fā)的“瓶頸”。廣大石油勘探開發(fā)人員急呼來一次革命性的鉆井技術(shù),破解這些難題,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,實現(xiàn)雙贏之目的,而地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的開發(fā)成功,正好承擔(dān)打破“瓶頸”、開創(chuàng)新局面的重任,成為解決上述問題的“殺手锏”。
礦場應(yīng)用取得良好效果
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,與實鉆的地質(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及實時測井?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(LWD),它能在鉆井過程中實時傳輸伽瑪和電阻率等地質(zhì)參數(shù)。尤其在中17-平406鉆井過程中,LWD測量信息顯示情況與地質(zhì)所設(shè)計的情況不相吻合,守護(hù)現(xiàn)場的工程技術(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。迄今為止,他們在我國東部第二大油田已完成30余口水平井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井試驗,認(rèn)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。