罗鹏

摘要：近年来，随着油气开采速度的加快和产量的不断增加，钻井过程中地质条件也变得越来越复杂，常規钻井方法所获得的数据信息通常都是不精确、模糊、不确定以及非数值化的，给钻井工作带来了许多不确定因素。而地质导向钻井技术的应用，能够使钻井过程走所获取的大量的来源不同钻井信息通过经常数据库和模型数据库进行实时处理，对井眼轨迹进行实时动态跟踪监测和调整，为薄油层、厚油层顶部剩余油藏以及复杂油气储层的地质钻井提供了技术支持，本文对此进行分析。

关键词：地质导向;钻井工艺;随钻测量;应用研究

1 引言

地质导向钻井（Geo-Steering Drilling）工艺技术是具有高科技含量的和现代化水平的钻井技术，该项技术是以油藏储层为目标，通过对钻井过程中的各项随钻地质、工程参数测量及随钻控制手段，对各项数据进行实时动态跟踪采集、分析、研究并指导井下钻具钻进姿态，使井眼轨迹能够精准钻入油藏储层[1]。地质导向钻井技术对死油区中或者厚油层顶部剩余油藏、边际油田、较薄的油藏储层的开采具有重要意义，能有效提高油田产量和采收率。

2 地质导向钻井工艺技术

地质导向钻井技术是以井眼轨迹精准钻入油藏储层为目标，包括测量、传输以及导向三项功能。

（1）测量。主要对电阻率、自然伽马等近钻头参数及井斜角等工程参数进行随钻测量。

（2）传输。使用MWD（随钻测量仪器）和LWD（随钻测井仪器）将井下实时动态测量数据传送至地面处理系统，作为地质导向钻井决策的依据。

（3）导向。应用井下导向马达（或钻盘钻具组合）作为井眼轨迹导向执行工具，使用无线短传技术将近钻头测量数据不通过导向马达直接传送至MWD和LWD并上传至地面数据处理系统[2]。

（4）软件系统。软件系统包括地面信息处理系统和导向决策系统，主要对井下上传的实时动态数据进行处理、解释、分析、判断和决策并指挥导向钻井工具精准钻入油藏储层的最佳位置[3]。

3 地质导向钻井技术的应用

2016年6-7月，江汉测录井公司地质研究中心辅助甲方完成了平桥区块焦页188-2HF井、焦页182-6HF井、焦页184-2HF静的地质导向工作，取得了预期的效果。现做如下分析

3.1 基本情况

（1）焦页188-2HF井。完钻井深5332.00m，其中水平段2065.00m，地层变化由上倾1-2°到下倾1°，再上倾约2°，如图1。

（2）焦页182-6HF井。完钻井深5455.00m，其中水平段1680.00m，地层变化比较陡，整体上倾6-8°，如图2。

（3）焦页184-2HF井。完井井深4970.00m，其中水平段1374.00m，底层变化由上倾1-3°到上倾5°，如图3。

3.2 地层对比

与主要标准井对比如图4，与邻井对比如图5。与标准井相比较，自然伽马形态特征基本相似，主要标志层基本相同，局部有较小差异，浊积砂段炎性特征及第三小层自然伽马形态区别不明显，对地质卡层及水平段层位判断的准确性增加了难度。与相邻井眼相比较，三口井的主要标志层特征比较明显，层位正常。

3.3 地质导向钻井的难点

（1）难点概述。地质导向主要分为A靶点确定和水平段控制两部分，A靶点的成功卡取是水平井成功的关键，而水平段控制质量的好坏直接影响轨迹在优质储层的穿越率和井眼轨迹的平滑。

实践证明，平桥区块构造复杂，局部构造变化大，地震资料整体品质比较差，预测效果不利于钻井，只能在实钻过程逐步探索。

（2）入靶井斜控制。由于地震资料品质差，导致设计靶点与实钻靶点差距较大，井斜控制难度大。因此只有及时动态调整，才保证A靶点按要求入靶。

（3）层位判断。层位判断如图6。

在水平段钻进过程中，层位的准确判断尤为重要，直接影响井斜的调整趋势和轨迹是否能在优质储层中穿越。由于平桥区块局部伽马形态变化较大，随钻伽马形态很容易将层位判断错误，因此要综合参考气测、钻时、岩性等相关参数对地层准确判断，以较好的达到地质设计目的。

3.4 应对措施

（1）A靶点准确入靶。A靶点应该落在主力气层中部，即进入主力气层15-22m，为确保准确入靶，可以某些小层为依据控制井斜，如表1。

依据表1数据，以井斜50度探浊积砂（浊积砂顶至5小层顶厚度99-123m），以井斜55度钻穿9小层（9小层底至5小层顶厚度约50m，与一期产建区浊积砂底至5小层顶厚度相当）。根据实钻数据推算，平桥区块倾角大体在±5度范围内，即入靶井斜在85-95度范围内即可。如以最极端方式计算，5小层至A靶点垂厚以20m计算，按0.2°/m造斜率增斜，120m（预留20m）增斜20度达到入靶角度考虑，刚好下切（理想化以平均夹角10度下切）垂深约20m入靶，操作如下：

A.85度左右入靶，钻至5小层顶至少达到65度，70-75度较合适。

B.90度左右入靶，钻至5小层顶至少达到70度，75-80度较合适。

C.95度左右入靶，钻至5小层顶至少达到75度，80-85度较合适。

由于每口井地层产状各异，入靶前井斜无法量化至每个小层，在实际钻探过程中应该实时跟踪标志层，不断的预测A靶点垂深，及时调整井斜，直至入靶，平桥区块导向标致车如图7。

（2）层位准确判断。从实钻井水平段情况看，平桥区块1小层和3小层的伽马形态比较相似，但是根据形态现场难以确定层位，其中焦页188-2HF井和焦页182-6HF井由于此原因，在水平段钻进过程中实钻层位存在争议。因此应根据以下信息对层位作出现场判断：

A.气测显示：依据邻井资料及实钻情况分析，同等条件下，1小层气测显示略好于3小层气测显示。

B.岩性：依据邻井取芯资料及实钻情况分析，1小层岩性相对多样化，顶部可能钻遇灰质泥岩，中下部为碳质页岩（局部有灰质填充物，岩心显示为裂缝被方解石充填），底部0.5-1.0m为深灰色页岩，碳质含量极低，气测显示比较差;而3小层岩性相对单一，为碳质页岩，底部偶见灰质泥岩，如图8。

C.钻时：1小层由于岩性多样化，不均质，可钻性比3小层差。

D.利用三维可视化地质导向软件建立模型，实时跟踪轨迹，对地层的预测有一定的参考价值，可以辅助作为判断地层的依据。

4 结语

地质导向钻井是科技含量较高的钻井技术，不仅要精心设计，更为重要的是在钻井过程中，根据随钻测量数据对经验轨迹进行实时动态调整，实现有效钻入油藏储层的最佳位置，实现油井的高产稳产。

参考文献：

[1]贾青峰.地质导向钻井技术及应用研究[J].科学与财富，2011（5）：404-405.

[2]高国岩.FEWD地质导向钻井技术及其应用[J].化工管理，2014（5）：99.

[3]魏忠利.地质导向钻井技术研究与应用[J].中国新技术新产品，2009（11）：136.