・ ｌ２ ・ 录井工程 ・解释评价・ 综合解释方法在水平 井地质导向中的应用 郭 琼 ｆ、马 红 姬月凤 郭立军 高传华ｉ 李兴杰 每钻探大港钻并技术服务分公司） ：渤海钻探大港录井９－公司：蔓渤 郭琼，马红，姬月凤，郭立军，高传华，李兴杰．综合解释方法在水平井地质导向中的应用．录井工程，２００８。１９（３）：１２～１５ 撼 要 簪对水平等钻井花工怍业乏程中地乒层位的准确卡取、钻头于目的层中水平顺畅钻进以及睹集层油气显 示靖细识 评价等现场录＃需要，系统分析了水平等钻进时相关录井测量参数、ＬＷＤ随钻测井实时采集处理每数 曲专化坷擘及曲线特征，采用全烃与自 伽马，深、浅 向电阻率．气涮录井烃湿度比和平街比曲线交汇方法，刮用 睫钻录井图在水平井地质导向层段即水平钻进阶段快速综台解释评价地层的岩性变异、皓集县物性、油水界面和 分、 气水崎况等石油地质信息。将其在大港油田２口水平井的成功应用实劁进行了介绍，对水平井现场作业、阶 段措施调整和后期综合决策有一定的指导意义。 关键词 水平斗 解释 Ｉ ＷＩ）随钻 刮蚌 录井 垃质导向 储集层 的一种主要方法。深、浅侧向电阻率测井所探测的 地层深度不同，深侧向电阻率测量值反映的是围岩 目前，为了提高单井油气采收率以适应油田开 发增储上产的需要，水平井钻井技术已经广泛应用 的电阻率，浅侧向电阻率测量值反映的是井眼附近 的电阻率。在分析电阻率值高低时，因其测出的参 数基本是地层原始状态下的电阻率，故不必考虑钻 于石油天然气勘探开发钻井作业现场。由于水平井 钻井作业不同于直井钻井，其随钻过程中储集层的 判别和含油性的解释评价就不能完全照搬直井钻井 井液滤液侵入地层、的影响。 利用极化角现象识别地层界面是又一种比较准 的工作方法，而是应根据水平井钻井特点，利用录井 参数、随钻测井参数的变化特征，快速、直观地判断 储集层和流体性质。笔者基于这一思路，开展了综 确划分地层界限的方法。当随钻测井仪器在经验轨 迹与地层界面夹角小于３０。进入另一地层时，地层 界面两侧电阻率差别越大，产生的电流激增就越大， 并且，浅侧向电阻率比深侧向电阻率更容易产生这 种现象。 图１是理想模式下的地层评价图。从图１可以 合解释分析方法在水平井地质导向中的应用研究， 并在大港油田部分水平井作业中得到了应用，取得 了较好的效果。 Ｉ 水・ ＪＩ：钻人不同岩层的ＬＷＤ曲线特征 ＬＷＤ随钻测井所采集的地质参数反映随钻过 直观地看出，非储集层及储集层界面的电阻率曲线 变化特征、极化角特征均比较明显。 从Ａ点到Ｂ点是界限层附近，Ｂ点是上覆泥岩 程中新揭开的地层特性，由于极大地消除了钻井液 侵入和泥饼对测量质量的影响，所获得的地质特征 更加真实可靠。 自然伽马是划分储集层与非储集层的一个重要 参数，其曲线变化只与钻遇地层的岩性有关，而不受 岩屑、钻井液的影响。 层与下覆砂岩层的界限点，在两个地层的交界处电 阻率曲线产生明显的极化角尖峰信号响应。从Ｂ 点到Ｃ点是非产能的砂岩储集层。从Ｃ点到Ｄ点 深侧向电阻率升高、浅侧向电阻率变化不明显，说明 已位于界限层附近并且已接近目的油层。在Ｄ点 处浅侧向电阻率又产生了一个很明显的极化角，从 该点开始之后钻进在高电阻率地层中，说明钻遇良 好的含油砂岩储集层。 依据深、浅侧向电阻率参数值的高低和交叉分 离来判断储集层及其流体性质的变化，是解释评价 郭琼工程师，１ ９ ７１年生，１ ９９０年毕业于大港油Ｅ甘石油学校地质专业．现在渤海钻探大港录井分公司从事录井资料解释评价ｌ一作。通讯地 址：３００２８０天津市人港 ．大港油团Ⅲ结东路地质录井公司。电话：（０２２）２５９２５１Ｏ３。 第１９卷第３期 郭琼等：综合解释方法在水平井地质导向中的应用 ・ １３ ・ 图１ 电阻率曲线地层评价示意 ２水平井地质导向的综合解释分析方法 事实上，目前随钻录井综合解释分析评价仍然 是以气测、岩屑参数作为主导的评价参数，而这些都 源于钻井液从井筒内携带到地表的油气显示信息。 在实施ＬＷＤ随钻测井的钻探开发井过程中，利用 上述ＬＷＤ曲线相对于不同岩层的界限特征，将其 与录井常规综合解释方法即气测、岩屑结合起来，通 过曲线的交汇状态可实现直观且快速地储集层随钻 定性分析解释与评价。 ２．１ 全烃与自然伽马曲线交汇法 图２为ＺＨ ５０２ ＦＨ井地层评价综合录井图。 图中全烃与自然伽马曲线交汇直观地反映储集层和 非储集层的变化特征。全烃升高、自然伽马降低反 映钻遇良好的含油储集层，两条曲线由平行到分离 表明钻头由非产能层进入产能层，分离度越大则表 明储集层物性越好、含油性越饱满。 ２．２ 深、浅侧向电阻率曲线交汇法 图３为ＺＨ ５０２ ＦＨ井５１８０．００～５３００．００ ｍ井 段综合录井图。图中深、浅侧向电阻率曲线交汇，可 直观地反映出储集层岩性与含油性的变化特征，并 可据此准确确定水层和油气层。如果上述两条曲线 相贴近并处于高值，则表明储集层具有较好的含油 特征，过高值可能受岩性的影响，过低值可能是地层 中含有金属矿物或反映含水特征；如果出现交叉的 “尖角”——极化角，且两条曲线分离，则表明有新的 界面层出现。 图２ ＺＨ ５０２ ＦＨ井５０３５．（）（］～５１４５．００ ｍ井段综合录井图 ２．３气测录井湿度比和平衡比曲线交汇法 气测录井湿度比和平衡比曲线是评价水平井目 的层含油性好坏的重要参数。通过该组参数可直观 地显示非产层和油气层的特征：湿度比接近或等于 平衡比为油气层，渐渐分离则为含残余烃或进入非 产层（图３）。 ０．自然伽马 全烃（．．．——％１） ００ 垂直深度ｌ（ｍ） ｌ斜深 岩叫 深 ｍ）。。 ｌ湿度比——｛ｏｏ ）ｃＪ ｃｉ ）２（ ’ ０ （ＡＰＩ） 蠡２００ 剖 １滢侧 ｏ０ 卜平衡比—１０ ｎＯ ０ Ｃ．（％）一 １０Ｃ ． 圉 Ｉｊ ７ ． ｌ …●●●１ 殳 一 ，。． 。 。蚤＝； 一 １ ●一 ｒ ‘ ‘《． §昏‘，．一， 墨 。毽 ｆ一～ ． ｊ一 毳 一・ ≥ … ＿＿ｌｒ ≤ Ｊ 一； ｊ＿～ 『 ： ：：：： 、．ｔ－一 ．． 一 号，ｅ 一 ．． Ｉ ．＿Ｅ自昌 ・ 一 ＿。ｎ ，ａ｛ Ｊ ７ 千 ＝曼 一 ｉ ｉ ｌ 图３ ＺＨ ５０２ ＦＨ井５１８０．Ｏ¨。～５ ３００．００ ｍ井段综合录井图 ３综合解释分析方法应用实例 综合解释分析方法在大港油田５口水平井地质 导向过程中实际应用效果良好。鉴于篇幅所限，这 里仅以其中２口井的实例来加以说明。 录井工程 ３．Ｉ ＺｔＩ ５１１２¨Ｉ井 该井是大港油田在张东构造上升盘东部ＺＨ ５ 井断块部署的一口分支水平井，设计井深 ５ ２４６．Ｏ０ ｍ，完钻井深５ ３８７．００ １ＴＩ，水平位移达 ４１２８．５６ ｍ，是目前国内陆上水平位移最大的一口 分支水平井。开采目的层沙二段位于湖相滩坝沉积 的主体区，砂体发育，储集性能好，砂体厚度达 ８ｏ．００ １ＴＩ，东侧邻井对应于该井目的层的厚度达 ２５．００ ｒｎ，同时先期有ＺＨ ５０２井作为导眼，因此目 的层油层人窗准确，水平段井深为４６９５．５０～ ５ ３８７．００ ｍ，垂深为２ ８４６．５１～２ ８５５．４５ ＩＴＩ，水平段 井斜角为８７．３６～９６．１０。。 利用综合解释分析方法，在ＺＨ ５０２ ＦＨ井水平 段对轨迹调整的井段进行了快速直观分析（图３中 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ为分析中的地层界限点）。 该井钻进期间实施了一次井眼轨迹调整。设计 井斜角为９０。，钻进时一直保持在８８～９０。之间。钻 至Ａ点时钻头仍在目的层问钻进。 从Ａ点到Ｂ点，地层岩性的含油状况已明显变 差，岩屑的荧光分析结果由油迹细砂岩降至荧光细 砂岩和粉砂岩；全烃与自然伽马曲线显现了交叉分 离，自然伽马值升高，全烃值降低；对应的深、浅侧向 电阻率曲线虽然不见交叉分离，但是两条曲线已整 体呈现下降趋势；对应的气测录井湿度比和平衡比 曲线也没有交叉分离，但全烃及组分也呈下降趋势。 上述特征表明，从Ａ点到Ｂ点钻头可能“擦底”，而 且井斜角为９１．１Ｏ。，垂深２ ８５６．９８ ｍ。由于地层存 在约５。的地层倾角，此时应增大井斜角即钻头轨迹 必须快速上挑。 在从Ｂ点到Ｃ点的钻进过程中，对应的全烃与 自然伽马曲线出现明显的交叉分离，呈现高自然伽 马、低全烃值的特点，全烃值由先前的１Ｏ 降低到 该段的最低值０．０３ ；对应的深、浅侧向电阻率曲 线的深侧向电阻率已明显降低、浅侧向电阻率起伏 波动，钻至斜深５ ２６９．００ ｍ时，浅侧向电阻率出现 一明显的极化角异常，预示已贴近产能层；对应气测 录井湿度比和平衡比曲线还未出现明显含油的征 兆。虽然此时井斜角在加紧上挑，由９１．１０。增大到 ９３．５Ｏ。，垂深由２ ８５６．９８ ｍ降低到２８５２．００ ｒｎ，但是 仍钻遇约６０．００ １ＴＩ的非产层。 从Ｃ点经过作业调整使钻头又回到了目的油 层中，此时斜深５ ２８８．００ ＩＴＩ，垂深２ ８５３．６０ ｒｎ，井斜 角９３。。在从Ｃ点到Ｄ点的井段中，对应的全烃与 自然伽马曲线再一次出现了交叉分离，但是自然伽 马呈低值、全烃呈高值；对应的深、浅侧向电阻率曲 线也出现了交叉分离，并且均明显升高，尤其是深侧 向电阻率升高很快，说明钻头已完全进入目的油层 中；对应的气测录井湿度比和平衡比曲线也由分离 到接近。上述特征呈现了明显的油气层特征，而此 时的井斜角已达９４．Ｏ２。。此后的钻进过程中，井斜 角一直在上挑，直到钻至完钻井深５ ３８７．００ ＩＴＩ，垂深 ２ ８４５．４９ Ｉｎ，井斜角已达到９６．１０。，现场随钻地质导 向服务取得成功。该井４ ７８５．Ｏ０～５ ３８７．００ ｍ 井段试油自喷，日产油２２９．７０ ｔ、气２２０３１．００ ｒｎ。。 ３．２ Ｇ ５３９—３ １１井 该井是在唐家河油田部署的一口水平井，设计 井深２ ３６４．８５ １ＴＩ，设计水平段井斜角９Ｏ。，完钻井深 ２３２２．００ ＩＴＩ，水平位移３８５．０５ ｍ。开采目的层为 ＮｇＨＩ 砂体发育，单砂体厚度７．００ ｍ，储集性能好。 该井在钻至斜深２ ０９３．００ ｍ、垂深２ ０８３．００ ｒｎ 时，浅侧向电阻率出现极化角（图４），判断已接近目 的油层，此时井斜角为６５。，加快增加井斜，以达到 按设计井斜角９０。进入目的层实施水平钻进。 ０ １会烃（ ％）１ ０Ｃ 垂随深度 斜目岩性 深侧向 （ｎ・ｍ） 湿度比 ｃ１（％）ｃ２（％）量 自然伽马（ＡＰＩ）４０ｃ 霞（ 埘）２ 面 浅侧向 一 ｌ（Ｑ—ｍ１０Ｏ ０）０ 平衡比０ ０ —１ＯＯ Ｂｃ．（％）－…－ｉ－ｏ０ｌ ４０～ｌ００ 一 ●‘ ●’： ：１ ． 一 ＿、● ≥ 一 ：；Ｉ ‘：槲 ：角： 》一一器 一…‘ ．： Ｉ专 ： ’０ ‘ ； ｛ ！一 ｌ ： ； ； ｌ ’一 】 ｊ ＿ ： ！ ｊ ’： ． ：： ；．Ｉ 图 ｉ Ｇ ５３９—３ Ｈ井２０５０．００￣２３２０．００ ｒｆｌ井段综合录井图 在钻至Ａ点斜深２ １６０．００ ＩＴＩ时，岩屑显示由上 覆灰绿色泥岩层进入岩性为灰色油迹细砂岩的目的 层。湿度比、平衡比已明显反映出油层的由分离到 汇聚的状态；全烃和自然电位也呈现由分离到相交 的状态；对应的深、浅侧向电阻率也迅速呈现增幅趋 势，尤其是浅侧向电阻率增幅明显快于深侧向电阻 率。表明已进入目的油层，此时井斜角为８８．８７。， 第１９卷第３期 郭琼等：综合解释方法在水平井地质导向中的应用 ・ １５ ・ 垂深２０９７．１２ ｍ。钻至Ｂ点斜深２ １８８．００ ｍ时，出 现深、浅侧向电阻率微降趋势，气测湿度比、平衡比 也出现变差的特征，唯有自然伽马无明显的变化，此 时井斜角８７．２６。，垂深２０９８．０９ ｍ，按照设计井斜角 离子会直接导致自然伽马值升高，一般在钻井液中 氯化钾含量超过６ 就对自然伽马的测定产生影 响，含量越高其影响越明显，自然伽马值升高越多， 有时受钾离子含量高影响所产生的自然伽马值接近 ９０。轨迹，由于地层存在２。～３。的倾斜角，钻进轨迹 采取下行的方式，至Ｃ点又基本回升到进入目的油 泥岩的自然伽马值。 ②如果岩层中矿物含有明显的黄铁矿、黑云母 等成分，它们的聚集会造成地层电阻率降低，从而可 能导致解释评价时误以为电阻率的降低是由于含油 性变差或是钻遇水层所致。 ③在随钻过程中钻井液往往会混入一些原油， 层时的初始值。直至Ｄ点，斜深２ ２４７．００ ｍ，井斜 ８６．５８。，垂深２１００．５４ ｍ，此时录井参数无明显变 化，深、浅侧向电阻率已重叠并呈小幅上升趋势，说 明已钻至油层的最佳位置。该状态持续钻至Ｅ点 斜深２ ２７５．００ Ｉｎ，录井参数仍无明显变化，但是深、 造成砂岩储集层荧光分析、全烃、湿度比异常升高的 假异常，此时应根据甲烷的异常变化来分析真实的 油气显示状况。 浅侧向电阻率已再次出现分离，综合分析判断是含 水特征导致。此时Ｅ点的井斜角为８８．３６。，垂深 ２１０１．７９ ｍ，可以认为目的层的油水界面在Ｅ点附 近。 总之，针对地下情况复杂多变，在现场应用过程 中应搜集尽可能多的区域地质、测井资料，再结合施 工井掌握的随钻情况，进行地层对比、综合判断，这 将有助于准确评价。 参 考 文 献 该井钻至斜深２３２２．００ ｍ结束，垂深 ２１０４．２１ ｍ，井斜角８７．６。，水平位移３８５．０５ ｍ，水 平段长度为１６２．００ ｍ。试油层段为２ １７Ｏ．６４～ ２２８２．５２ Ｉｎ，厚度ｌ１１．９０ ｍ，日产油１８６．９７ ｔ、气 １ ９５４．００ ｍ。、水５９．７１ ｍ。，含水２４．２ 。 ［１３ 祝晓军，郭明宇，毛敏．水平井施工中的地层识别技 术．录井工程，２００７，１８（４）：３６￣３９ ４结论与建议 针对大位移井或水平井的钻井，本文给出了直 Ｅ２３许海清．ＦＥＷＤ在东辛油田水平井钻井中的地质导 向．录井工程，２００６，１７（１）：１５～１７ 观评价的一种方法，但是随钻过程中有时还需考虑 一［３３李玉桓．随钻测量是录井行业发展的必由之路——关 于随钻录井的技术设想．录井技术，２００６，１７（１）：３６～ ３８ 些其他因素对解释评价造成的影响。 ①大位移井钻井液中多加入氯化钾或含有钾离 子成分的钻井液材料，这些材料的功能主要是提高 钻井液的密度，起到防塌、稳定井壁的作用。但是钾 ’ ｌ＿、 ， ｌ｜ ＾，“ ，、 ，ｔ ｒ 、 ● ＝一 ： ， （返修收稿日期 ２００８—０ｄ一０２ 编辑 姜 萍） （上接第１１页） ５结沦 天然气核磁共振实验分析结果表明，天然气的 含氢指数低，且随压力升高而增大，随温度升高而减 小，并与二者呈很好的线性关系。 参 考 文 献 Ｅ１］ 陆大卫，李宁，匡立春，等．石油测井新技术适用性典 型图集．北京：石油工业出版社，２ＯＯｌ ［２］ 宋超．核磁共振录井技术在稠油领域的应用．录井工 程，２００７，１８（３）：９～１２，１６ 由于核磁共振测井所面临的是高温高压环境， 根据地层温度和压力，对天然气含氢指数进行校正， ［３３ 张金亮，常象春．石油地质学．北京：石油工业出版 社，２００４ 才能求得天然气储集层孔隙度。采用新的渗透率计 算公式，可计算出储集层的渗透率。 对气层的岩心样品核磁共振分析时，通过对岩 心样品进行三次分析，可得到孔隙度、渗透率和可能 ［－４３ 宋超，宋明会，吴德龙．ｔｚ弛豫谱在核磁共振录井解释 中的应用．录井工程，２００６，１７（３）：４９～５２ 的含气饱和度等参数。 （返修收稿日期２００８ ０４—０２编辑刘树坤）
