张瑞平，宋朝晖，李 彬，毛 健，聂 涛，付 仕

（1．中国石油西部钻探定向井技术服务公司，新疆乌鲁木齐 834000；2．中国石油西部钻探工程技术研究院，新疆乌鲁木齐 834000）

玛湖区块储层分布相对稳定，连续性好，个别断块的油层不整合发育，存在较多的泥岩夹层，非均质性强，纵向上储层厚度和倾角不确定性高。在水平井实施过程中为了确保井眼轨迹准确着陆，更好地认识储层分布特点，提高油层钻遇率，采用地质导向钻井技术。随着地质导向的发展，边界探测工具（即为探边）为当前最先进的地质导向工具，但费用高昂，在当前时期如何既能满足地质导向目标同时又能降低费用是当前急需解决的难题。玛湖区块作为新疆油田公司近年重点开发的区块，为提高开发效益，应用“工厂化+体积压裂”的作业方式进行开发，部署了大量水平井。2016—2017年玛18区块部署实施水平井50多口，平台式水平井井距为500.0 m，水平段长度以1 200.0，1 600.0 m为主，为了达到“提产、提效、降成本”的开发目标，满足油藏开发要求，水平井钻井全部应用地质导向技术。

玛 18井区开发储层为三叠系百口泉组的百一段和百二段油层，分布相对稳定，部分断块垂直走向上存在不确定性，夹层多。前期的开发水平井实施过程中为确保油层钻遇率，全部采用边界探测地质导向技术，平均钻遇率达97.0%以上，达到了预期的油层钻遇效果，但需要支付高昂的导向费用。结合该区块地质分布特征和前期完成井地质导向实施情况，在后期的平台水平井开发中将边界探测地质导向和常规LWD地质导向两种技术结合使用，达到油藏开发目的，将大大地降低作业成本。

1 地质导向技术

地质导向是在水平井钻井工程中运用随钻测井技术、随钻测量、工程应用软件和综合录井技术来控制水平井轨迹在储层有利位置穿行，实现单井产量和投资收益最大化，在各大油田得到广泛应用。从地质导向技术的发展来看，地质导向技术的进步主要依托于随钻测井工具的进步，而近年随钻测井工具作为地质导向的核心得到了很大的发展，从传统的常规自然伽马、电阻率发展成为方向性边界深探测的预判式导向技术（探边地质导向），最具代表性工具是斯伦贝谢的PeriScope、贝克休斯的AziTrak和哈里伯顿的ADR[1]。依据随钻测井工具的不同，地质导向方式可分为常规 LWD地质导向和探边地质导向。与常规LWD地质导向相比，探边地质导向技术具有 360°方向测量、探测深度更深和明确地层边界的特点（表1）。

当PeriScope工具从电阻率较低的地层钻入电阻率较高的地层时，PeriScope方向曲线呈正信号，反之呈负信号。如果在工具探测的范围内没有明显的电阻率变化，那么PeriScope方向曲线为0。该工具电阻率的测量与传统的电阻率测量方法类似，但是其方向性却非常明确。

表1 两种地质导向技术特点对比

2 探边地质导向的应用

PeriScope是一个探测深度较深并具有方向性测量的随钻测井工具，应用实时导向软件，通过对测量参数的反演，能够估算出工具到地层边界的距离和地层边界的延伸方向。在钻具组合中，该工具距离钻头为11.0～12.0 m，在储层电阻率和非储层电阻率差异足够大的情况下能够识别4.0～5.0 m的边界，可判断井眼轨迹相对目的层边界的位置，为实时地质导向提供可靠的依据。

2016年应用探边工具在玛湖区块成功应用于4口井，在水平段钻进过程中，探边工具准确地探测到储层边界位置，确保水平井钻遇率的同时也保证了井眼轨迹平滑，提高了井眼质量与钻井效率，平均油层钻遇率为99.3%。以艾湖井区AhHW2001井为例，该井目的层是百口泉组百一段油层，砂体厚度为 4.0～5.0 m。实施前根据周围邻井测井曲线显示，百三段之上地层对比关系较好，百三段砂体横向发育不稳定，对比性较差，而百二段砂岩厚度及层内泥岩夹层发育不稳定，不确定性大。使用PeriScope工具进行导向，在着陆过程中通过地层对比、岩性分析准确地预判了地层提前，并及时调整轨迹，钻至A点时，实际着陆A点垂深比设计浅11.8 m，地层约2.5°下倾。该井水平段长1 202.0 m，油层钻遇率为100%。

AhHW2001井成功实施对玛湖其他区块具有借鉴作用，由于开发目的层厚度、电性特征相似，探边工具能发现地层走向，有效避免钻遇泥岩，给玛湖区块的玛18井和玛131井区下一步的水平井开发积累了经验。

3 地质导向在玛湖18井区应用分析

玛湖凹陷三叠系百口泉组主体属平缓斜坡背景下的浅水扇三角洲沉积，构造基本表现为东南向倾斜的平缓单斜，局部发育低幅度平台、背斜或鼻状构造，断裂较发育[2]。

3.1 玛18井区水平井部署及油层分布

玛 18井区百口泉组油藏开发由于受到地面环境的影响[3-4]，应用 “工厂化”作业方式进行开发，部署的水平井分布在四个主要断块上，分别为：玛18断块、艾湖1断块、艾湖6断块和艾湖013断块。以该区块已钻井的资料为基础，分析油层分布情况，选择参考井进行油层连通剖面对比，结果表明全区整体目的层油层连续性好，部分井砂体含泥岩夹层。其中，艾湖1断块和艾湖013断块目的层连通好、油层较厚（6.0～10.0 m）、储层较为稳定；而玛18和艾湖6两个断块隔夹层发育、泥岩夹层较多、物性变化大、非均质性严重、纵向上储层厚度和倾角不确定性高。

3.2 常规LWD地质导向

常规地质导向是利用常规电阻率、自然伽马和录井参数结合进行地质导向的方法[5-6]，通过分析玛18井区百口泉组地层的岩性特征、电性特征，建立地质导向的静态模型，在实钻过程中结合LWD和综合录井信息，实时进行地层精细对比[7-8]，开展地层划分，确定标志层，对入靶深度进行精确控制，实时指导钻井井眼轨迹，使轨迹穿行在油层中的有利位置，主要步骤为：①入靶前靶点预测和调整。利用邻井已钻井资料，在造斜钻进过程中，找准标志层，预测靶点垂深，及时调整轨迹，着陆入靶。②入靶后的水平段轨迹调整。进入水平段后确保轨迹在油层中的有利位置穿行，依据前期的地层倾角预测和实时LWD数据，结合录井钻时、气测、岩屑等资料判断轨迹在油层中的位置，据此调整井斜。

3.3 地质导向方法应用分析

以艾湖1断块的MaHW6122井平台为例，设计开发目的层为百一段，A点垂深为3 893.5 m，水平段长1 200 .0 m，设计水平段方位角180°，井斜角88.28°，油层厚度为6.0 m。该平台井实施前利用与设计方向一致的两邻井资料进行对比分析，以地质特征明显、沉积较稳定的百二段作为标志层。实钻过程中依据 LWD曲线和录井岩屑特征卡准标志地层，钻至百二段及时与设计靶点垂深进行对比分析，根据垂深变化的差值及时对待钻轨迹进行调整，确保轨迹着陆成功。该平台实施的第一口水平井MaHW6122采用探边地质导向，从而可以明确平台附近实际水平段地层倾角走向，后续实施的三口水平井就可应用常规LWD地质导向技术，实钻过程中依据设计井斜角、方位角和MaHW6122井实际地层倾角，再结合实测LWD曲线、录井参数变化分析对比出轨迹在油层中的位置，指导水平段井斜角、方位角的控制，从而确保井眼位置和油层钻遇率。

依据上述分析得到，在玛18断块、艾湖6断块南面构造低部位，目的层内的夹层厚度平面上变化较大，所建地质模型的确定性相对较低，为了保障油层钻遇率，建议使用探边工具进行地质导向。而艾湖1断块、艾湖013断块的地层目的层单一、油层比较厚、沉积厚度平面上变化不大，所建地质模型的确定性较高，考虑到夹层的干扰，每个平台第一口井使用探边工具进行地质导向。摸清楚标志层和储层情况后，平台中其他实施的水平井使用常规LWD进行地质导向，既满足设计地质要求的油层钻遇率，又降低了地质导向服务作业成本，达到较好的性价比开发。

4 结论与建议

（1）地质导向过程是钻井技术、随钻测录井和油藏工程技术的结合实施过程，根据地层情况对实钻轨迹及时调整，达到高效钻遇储层的目的。对于目的层厚度较大、平面上沉积稳定、地层倾角相对稳定的水平井使用常规LWD地质导向技术。

（2）玛湖区块工厂化水平井实施各平台第一轮井使用探边工具进行地质导向，为后期平台其他井的地质导向工具的选择提供参考和借鉴，对于同一钻井平台相邻的水平井实施不连续使用探边工具进行地质导向，降低作业成本。随着环玛湖勘探开发的进程和对地层构造认识程度的深入，常规LWD地质导向与探边地质导向技术优化使用，将是规模化开发中的最优性价比地质导向方式。

（3）玛湖区块的大面积开发，同时工作的作业面较多，出现探边工具紧缺问题，在水平段实施中优化探边地质导向和常规LWD地质导向结合使用，既解决了工具紧缺问题，又降低了作业成本。