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地质导向中地质师的关键作用

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地质 导向 关键 作用
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郑州定录一体化地质导向技术中地质师起的关键作用汇报提纲一、水平井成功的关键二、目前的定向仪器情况及技术水平三、单一定向队伍的组成和施工特点四、定录一体化的队伍组成及优点五、水平井施工中对四个关键点的控制六、地质师在地质导向需要做的工作七、水平井失败和成功的案例八、如何建立地质模型九、结束语一、水平井成功的关键轨迹控制是水平井施工的重要内容。要保证井眼轨迹曲线完美,而又保证轨迹在油气层最有利的位置穿越,在水平井钻进过程中需要解决的四个关键问题:1. 井眼轨迹在增斜、稳斜段的控制。2. 井眼轨迹在着陆点附近转水平的控制。3. 目的油气层的预判和确定。4. 井眼轨迹在水平段的控制。二、目前的定向仪器情况及技术水平目前,在国内施工的定向仪器大多是普利门、海蓝、哈利伯顿等国内和国外厂家所生产的仪器。随着国内定向工具和信息采集系统软、硬件的快速发展,国内的无线随钻 精度上、性能上都能满足较高要求的定向施工。实钻过程中一般能够实时控制井斜、方位。可以保证,实钻轨迹与设计轨迹完全吻合。同时可以根据需求提供多种随钻测井曲线,以便为决策者提供更多的参考。三、单一定向队伍的组成和施工特点人员组成: 两名定向工程师和两名仪器测量师组成。基本上都是钻井、电子等非地质专业人员 。施工方式:①在施工过程中严格执行设计,按照设计提供的轨迹运行。②或根据甲方地质人员指令来实时调整井眼轨迹。存在缺点:①严格执行设计轨迹可以保证轨迹曲线完美和精确中靶,但不一定在有效油气层中运行。②根据甲方指令来实时调整井眼轨迹,可以保证轨迹在油气层中运行。但由于上传下达的不及时性,和沟通的不连贯性,往往会造成对轨迹的硬性突然调整,使得狗腿度过大,进尺的浪费,甚至造成井下事故和水平井的报废。四、定录一体化的队伍组成及优点定录一体化技术服务是综合定向井技术与录井技术为一体的专业技术服务。定录一体化的队伍是在综合录井队的基础上增加两名(或一名)定向工程师,其在钻井施工中的具体优势总结如下:1. 地质人员,熟悉施工区块的地质情况,结合录井资料,通过地层对比能够提供预钻地层厚度和岩性,为优化钻井参数和高效施工提供地层资料。2.综合录井工程参数实时监控系统能够及时反映各种程参数的变化。保证定向工程师能够在第一时间作出井下异常的判断。3. 定向工程师在定向钻进过程中,可以根据地层情况选择钻具组合、或选择钻进方式(滑动钻进或复合钻进),可保证井眼轨迹和高效施工兼得。四、定录一体化的队伍组成及优点对比:单一定向井施工主要关心的是井眼轨迹的井斜角、方位角和工具面这些定向参数,所以只能实现几何导向。定录结合的定向施工,不仅关注井眼轨迹外,更关注水平段在目的层的运行情况及着陆点前后轨迹的调整,这才是真正意义上的地质导向。五、水平井施工中对四个关键点的控制。1、井眼轨迹在增斜、稳斜段的控制 (已经不是大问题)。目前的定向仪器,在精度上、性能上都能满足较高要求的定向施工。能够实时控制井斜、方位,可以保证实钻轨迹与设计轨迹基本吻合。2、井眼轨迹在着陆点附近转水平的控制 (关键一环)。理想状态应该是井眼轨迹刚好软着陆切入目的层。这一过程如控制不好,会在该处造成 制关键: 地质做好准确的地层预测,为井眼轨迹的调整提供一个提前量。3、目的油气层的预判和确定。4、井眼轨迹在水平段的控制。目的油气层的预判和确定、井眼轨迹在水平段的控制。这两个方面则必须由富有经验的地质师来指导才能保证井眼轨迹有效。非目的层进尺越多则浪费越大。井眼轨迹在增斜、稳斜段的控制,着陆点附近转水平的控制,目的油气层的预判和确定,水平段的控制是水平井施工的四个关键点,尤其是后三个方面,地质师将发挥重要作用,这是单一定向队伍所无法比拟的。五、水平井施工中对四个关键点的控制。六、地质师在地质导向需要做的工作1、充分理解消化地质设计,了解构造情况和地层情况及目的油气层的地质特征。学习领会设计的主要目的是了解施工的目的,钻遇层位,油气情况,邻井资料以及本井的关键点。重点要了解以下几点:①构造情况,本井处在构造的什么位置。②井区地层的展布特征,轨迹与地层的关系是顺着地层还是逆着地层。③油气层的特点是否有气顶或底水。④储层物性在纵向上的变化,及轨迹是在储层的什么部位运行更有利于提高产量和产出率。六、地质师在地质导向需要做的工作2、建立地质模型,绘制沿井眼轨迹方向上的地层剖面或轨迹与油层顶的关系图。通过对设计的充分理解与消化,在大脑中建立的地质概念模型化,才更直观,对指导地质导向施工更有意义。对于单口井来讲,沿井眼轨迹做的垂直剖面对指导地质导向更具有实际意义。通过对图的编绘,能够使得地质组充分消化理解该井的地质信息,并把各种信息以图的形式直观的表达出来。六、地质师在地质导向需要做的工作六、地质师在地质导向中需要做的工作3、养成良好的地质导向工作习惯 “ 三停 ” 。一个好的地质师应该像一个好的驾驶员,能够读懂各种地质信号和指向标记。通过分析预测地层的纵横向变化,在定向过程中才能很好的控制井眼轨迹,避免由于地层变化太大,出现轨迹难以调整的局面。为了避免复杂局面的出现,地质导向工作者在地质导向工作中形成一个比较好的习惯叫“ 三停 ”。六、地质师在地质导向中需要做的工作一停 是在离着陆点斜深 100m 左右进行地层对比,预判油层顶垂深的变化情况。目的层滞后,则降斜钻进;目的层提前,则要适当的增斜,避免进入油层,井斜做过大的调整,造成很大的狗腿肚,增加井下风险 。实例:高 63井利用地层对比法,我们可以看到,目的层上覆泥岩的顶面与设计海拔深度对比低了6米左右。如果不调整定向井剖面,那么着陆点将比设计 0但错过了构造高点,而且打乱了开发部署。高 63 - 11 高 63 - 平 1 高 63 - 12高 63 - 平 1 井海拔对比图高 高 平 高高 高 平 高高 平 井海拔对比图六、地质师在地质导向需要做的工作二停 钻至水平井设计目的层附近深度时,要格外重视钻时资料,发现钻时变小,一般应控制在 2然揭开油层越少越好,及时停钻循环。利用气测、定量荧光资料来确定目的层,尽可能留更多的空间来调整井眼轨迹。如揭开较多,很可能给以后轨迹在油层中穿行带来不必要的麻烦。六、地质师在地质导向需要做的工作三停 在油层钻进过程中如遇到慢钻时,气测值变差等情况时及时停钻分析原因,分析钻出油层的情况以便正确调整井眼轨迹,尽量控制轨迹在油层顶部的有效部位穿行。钻出油层的情况在倾斜地层中有四种:①钻头沿下倾油层底部穿出; ②钻头沿上倾油层底部穿出;③钻头沿下倾油层顶部挑出; ④钻头沿上倾油层顶部挑出(如图)。通过地层倾角和井斜轨迹关系可以做出正确的判断在这里就不做论述。图 钻出油层的情况在倾斜地层中有四种六、地质师在地质导向需要做的工作4、录井过程中应绘制一些图件,为轨迹的调整提供一些简单直观的判断依据。六、地质师在地质导向需要做的工作4、录井过程中应绘制一些图件,为轨迹的调整提供一些简单直观的判断依据。六、地质师在地质导向需要做的工作4、录井过程中应绘制一些图件,为轨迹的调整提供一些简单直观的判断依据。七、水平井失败和成功的案例。目前定向井水平技术较高,一般能够控制井斜、闭合方位使得实钻轨迹与设计轨迹基本吻合。但由于地震剖面解释的精度还没有达到较高的精度,往往会在构造图的解释中出现误差。失败实例 1:如某井,该井位于断层上升盘的断鼻沟造,设计构造图解释目的层油顶向西南方向逐步抬升,靠近断层部位为高点 井 1小层开发井位构造图(设计提供)七、水平井失败和成功的案例。证实是布署在了西北翼上。该构造应推测为受逆牵引作用,在上升盘附近形成的逆牵引背斜,轴向平行断层走向,高点位于邻 1,邻 2与邻 3井连线上就是背斜的轴线上,构造图进行修改后如图。该井 1小层开发井位构造图(修订后)七、水平井失败和成功的案例。如建立空间立体模型(如图)就能较好的解释实钻与设计误差较大的情况。进行有效的地质分析,指导导向,就可避免着陆点向前推移,后期工作难度加大。七、水平井失败和成功的案例。失败实例 2. 某井设计目的层地层倾角 7° 左右,厚度 10m,着陆点海拔 移1180m。实钻过着陆点后 60是井身轨迹下调 5m,保持 88° 找层,在位移1250m,海拔 是上挑轨迹钻进近 200钻。实钻在海拔 2878厚度达 25m,垂厚仅 2有把它当成真厚 10层过后发现地层重复,钻遇两层灰白色泥灰岩,及方解石脉和与前面相似的油层。钻后分析:该构造处于两正断层之间,交汇点就在该目的层下部约 100于受断层的影响,地层发生明显的变形,成横躺的 部形成背斜,地层倾角增加到 17° 。该井通过绘制构造图与井眼轨迹图再结合录井情况,可以很好的解释地层重复,而方解石脉刚好发育在褶皱的核部。七、水平井失败和成功的案例。成功案例 1. 经过地质师分析思考,结合地质资料建立的地质模型才是带有丰富地质信息的模型,而不是单纯的几何图形。例如柳 16过 “ 定向井随钻地质分析系统 ” 做的轨迹与地层构造关系示意图,该井所要钻遇的地层在该图中显示的一清二楚,何时过断层,会不会钻遇玄武岩,各个井段岩性组合是什么,这对如何选择钻具组合和定向工具将会有很强的针对性,大大的提高了钻井效率。七、水平井失败和成功的案例。成功实例 2:某某井井区构造发育在潜山背景上的被断层复杂化的背斜构造,受 6条断层控制,该井钻遇 4条断层,目的油层地层倾角为75度,井眼轨迹水平段设计为 74度,穿越第四条断层 70米后着陆控制(如图)。七、水平井失败和成功的案例。该井着陆点区域放大图七、水平井失败和成功的案例。通过阅读该图,很容易得就能了解到:该井受 6条断层控制,该井钻遇 4条断层,预计海拔在 1730m、 最后一条断层 70 (目的层),开始着陆。标准层 3沿井眼轨迹方向上地层倾角为 75度与井斜角度 层上盘标准层 3 上有 11小层, 5层砂岩、 6层泥岩,断层下盘地层一样。但对于该井在上盘仅仅钻遇第 11小层泥岩,过断层仅仅钻遇第 2、第 1小层,而直接进入标准层 3。在井眼上该井在该段上将缺失 8个小层,录井过程中要注意在该井段有 8小层,垂直方向上有近 33米的地层缺失。实钻过程中,在海拔 移 632m,见快钻时 层顶虽然较设计高出 断为目的层,成功着陆后转水平。八、如何建立地质模型地质师是地质导向中重要组成部分,钻前通过读设计和邻井资料的理解消化,建立的“岩、电地质模型”和“岩性、构造地质模型”。为随钻分析地层对比,井斜控制提供了直观的判断依据,从而能够更好的指导地质导向,保证定向井的优质高效施工。地质模型的建立,由于资料的获取和技术手段受现场条件的限制,录井队不可能获取丰富的资料,也不可能使用建模软件做出各种切片。现场获得的资料一般有设计数据、构造图、地震剖面、邻井资料和测井数据。八、如何建立地质模型可以利用以上数据进行 手工绘制 ,现在录井队大多是采用这种方式绘制沿井眼轨迹方向上的轨迹与地层、油层构造位置图和地层对比图,建立的 “ 岩、电地质模型 ” 和 “ 岩性、构造地质模型 ” 。也可以运用 办公软件如 “ “ 绘图软件 ” 制作 轨迹与油层顶的构造关系图,建立的 “ 岩、电地质模型 ” 和 “ 岩性、构造地质模型 ” ,这个制作过程比较繁琐,这里我就不介绍了,详见附件。下面我主要介绍一下我公司开发设计的 “ 定向井随钻地质分析系统 ” 。该软件具有图形矢量化、井斜数据的导入(通过邻井地层剖面的导入(通过 生成井眼轨迹与地层剖面图、地层剖面的人工修改、剖面图的局部放大等功能。“ 定向井随钻地质分析系统 ” 生成井眼轨迹与地层剖面图步骤 1. 通过对构造图的扫描,调入,矢量化使得图幅具有地质意义。步骤 2. 沿井眼轨迹方向读出与等高线相交点的海拔深度(形成该层面的构造形态);确定已知井在轨迹方向上的位置(一般情况下已知井不在井眼轨迹上,可以硬性垂直投影到轨迹上或沿等高线归到轨迹上作为参照井)。步骤 入参照井地层数据,然后就可以生成井眼轨迹与地层剖面图。步骤 入参照井地层数据,然后就可以生成井眼轨迹与地层剖面图。成图后可以对地层不合理的地方进行单层或多层修改,也可对关注地方放大观察。步骤 5. 对关注地方可以进行图幅放大,生成剖面图可以以 、结束语定向井技术与录井技术的有机结合,实现了几何导向到地质导向观念的突破。科学技术的不断进步,测量仪器逐步发展到了带有自然伽马、电阻率、地层密度和中子空隙度等地质参数,为实现地质导向钻井技术奠定了基础。定录结合的地质导向技术,有利于尽早发现油气层,提高水平井的成功率,提高钻井速度和效率,降低油田开发成本,增加在国际技术市场上的竞争力。地质导向技术智能化方向发展,是未来水平井、大位移井和多目标井等高难度复杂井的必备技术。因此,地质导向技术具有广阔的应用前景、较高的技术经济效益和社会效益。
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