一种深层水平井钻井轨迹调整方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水平井钻井轨迹控制方法，尤其涉及一种深层水平井钻井轨迹调 整方法。
【背景技术】
[0002] 元坝气田长兴组气藏为超深层、局部存在边（底）水、受礁、滩体控制的岩性气藏。 研宄表明：长兴组礁、滩体小而分散，储层整体较薄，纵、横向非均质性强，连通性差，厚度平 面变化大；气藏气水关系复杂，不同礁、滩体无统一的气水界面，为相对独立的气水系统； 直井产量和井控储量普遍达不到经济极限要求，气田开发方案设计开发井以水平井和大斜 度井为主，设计井深7500-8000m、水平段长度600-1000m。而超深水平井不仅储层预测和井 位部署困难，而且随钻地质跟踪导向难度大，气井达产风险高。
[0003] 对于如此复杂的气藏，开发建设成功的关键在于确保开发井钻井成功率及气井的 全面达产。
[0004] 围绕水平段如何有效避开水层和长穿优质储层以及提高单井产量和井控储量以 实现开发井全面达产的目的，近几年来开展了一系列的研宄工作，从做好储层精细刻画描 述入手，以"实现水平段长穿优质储层、井控储量和单井产量最大化"为目标，着力攻克超 深水平井地质精确导向和轨迹随钻调整等难题，应用录井新技术，结合地质、测井和地球物 理研宄成果，部署并实施了二十余口水平井，其中元坝103H、元坝272H、元坝204-1H、元坝 27-1H、元坝27-3H及元坝272-1H等井顺利完钻并取得了很好的效果。通过这些井的部署 论证、优化实施及技术集成，提出了具有元坝特色的复杂礁滩体超深水平井轨迹随钻调整 技术。
[0005] 在水平井实施过程中，确保钻井成功需要把握两个重要环节：钻井地质设计和现 场地质跟踪。在现场地质跟踪过程中，必须把握入靶前的轨迹控制和入靶后即目的层的轨 迹控制，前者确保水平段在设计的位置着陆，后者确保提高气层钻遇率。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种在地质深层钻水平井时通过钻到目的层之 前随钻预测目的层的深度提高预测精度的深层水平井钻井轨迹调整方法。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0008] -种深层水平井钻井轨迹调整方法，钻井进入目的层之前，该方法包括：
[0009] 在正钻井开钻之前采用邻井速度场分布预测正钻井的主要地层界限深度；
[0010] 将正钻井虚拟为导眼井；
[0011] 随钻获取正钻井的实际的地层界限深度和四开测井曲线；
[0012] 根据得到的实际的地层界限深度对开钻前得到的主要地层界限深度的深部地层 界限进行修正，得到修正后的标志层深度；
[0013] 根据得到的四开测井曲线依据标志层投放到地震剖面中，从而反演正钻井的速度 场分布；
[0014] 根据正钻井的速度场分布预测正钻井的目的层的深度；
[0015] 如果当前预测的目的层的深度与上一次预测的目的层的深度之差大于预定的偏 差阈值，则调整上一次设定的钻井轨迹。
[0016] 对于上述深层水平井钻井轨迹调整方法，如果钻入点到目的层之间的距离大于预 定值，则通过标志层逼近控制对目的层的深度进行预测。
[0017] 对于上述深层水平井钻井轨迹调整方法还包括：正钻井开钻前，通过邻井的速度 场分布预测正钻井的目的层的深度。
[0018] 对于上述深层水平井钻井轨迹调整方法，调整钻井轨迹包括调整如下参数中的一 项或任意多项：井斜角、闭合距、以及靶点深度。
[0019] 对于上述深层水平井钻井轨迹调整方法还包括：钻井进入目的层之后，随钻检测 岩肩并进行分析，根据分析结果调整钻井轨迹位于白云岩内。
[0020] 对于上述深层水平井钻井轨迹调整方法，钻井进入目的层之后，随钻分析目的层 周围的地质情况，根据分析结果调整钻井轨迹位于优质储层内。
[0021] 对于具底水储层类型的目的层，调整钻井轨迹沿着构造高部位。
[0022] 对于台阶式储层类型的目的层，多设控制点对钻井轨迹进行调整。
[0023] 对于多礁体储层类型的目的层，使钻井轨迹沿礁带方向穿越多个礁体，并且在不 同礁体之间增设控制点对钻井轨迹进行调整。
[0024] 对于上述深层水平井钻井轨迹调整方法，控制迟到井深与钻头井深之差为5米至 8米。
[0025] 与现有技术相比，本发明技术方案主要的优点如下：
[0026] 本发明的深层水平井钻井轨迹调整方法有效地指导了元坝水平井轨迹优化调整， 提高了有效储层钻遇率。成果推广应用前完成了 4 口水平井，平均钻遇率仅为44. 3%，最 高也仅为54.9%;发明成果在10 口水平井应用取得了良好的地质成果，成功实现了"蛇行" 长穿2-3个礁盖优质储层，有8 口井有效储层钻遇率达到70%以上，平均有效储层长度和 钻遇率分别达到682. 5m和74. 2%，平均钻遇率较推广应用前提高了 29. 9%，最高达92%。 项目成果在元坝气田10 口礁滩体超深水平井均实现了长穿优质储层，其地质导向和轨迹 优化获得成功应用、成效显著，为气田开发建设目标的实现提供了技术保障和支撑，为地方 经济建设起到了建设性的作用，取得了显著经济效益和社会效益。本发明成果为复杂油气 藏降低投资、提高开发效益，实施水平井提供了新的思路和方法，推广应用意义重大。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明一个实施例所述的深层水平井钻井轨迹调整方法的流程图；
[0028] 图2是长兴组岩石类型及储层物性的关系图；
[0029] 图3是元坝27井不同类型储层产能贡献统计直方图；
[0030] 图4示出长兴组测试段无阻流量与I+II类气层厚度关系曲线；
[0031] 图5A和图5B分别是长兴组水平井和大斜度井产能与I和II类储层加起来的厚 度的关系图以及长兴组水平井和大斜度井产能与储层总有效厚度的关系图；
[0032] 图6是元坝272-1H井长兴组水平段轨迹剖面跟踪评价图。
【具体实施方式】
[0033] 水平井的水平段由第一靶点和第二靶点限定。钻入目的层即到达第一靶点之前称 为入靶前，到达第一靶点之后称为入靶后。本发明所述的深层水平井钻井轨迹调整方法大 体上包括如下过程：
[0034] ①通过储层埋深随钻预测进行入靶前的水平井轨迹优化调整。当然，储层埋深随 钻预测也可以与标志层逼近控制相结合。标志层是指一层或一组具有明显而独特特征、可 作为地层追踪或对比的岩层。
[0035] ②通过"找寻白云岩、长穿优质储层、控制迟到井深与钻头井深差、精细微调井斜 确保中靶"进行入靶后的水平井轨迹优化调整。
[0036] 一、入靶前轨迹优化调整
[0037] 在第一实施例中，以元坝地区为例，长兴组是目的层。钻入点越接近目的层则目 的层埋深随钻预测的预测精度越高，因此在钻入点距离目的层较远预测精度较低时，可以 先通过标志层逼近控制来预测目的层的埋深，后面将对标志层逼近控制的具体过程进行说 明。
[0038] 前期对海相超深水平井进行部署论证，在实钻中与设计具有一定的差距，在进入 目的层之前，需要调整好井斜，防止进入目的层时井斜过大或偏小，导致钻不到储层或钻穿 储层。在地质跟踪过程中，通过地层的对比和随钻标定预测技术的结合，在入靶前对轨迹进 行优化调整。掌握钻井区域目的层的分布、走向、厚度、深度等基本情况，选取控制对比井， 建立起邻井海拔垂深岩性和电性对比图。通过区域上的构造和地层情况，选取水平井井区 横向上分布稳定的标志层来作对比分析，随钻预测目的层的垂深。
[0039] 根据《中华人民共和国石油天然气行业标准》SY/T5934-2000中地震勘探构造成果 钻井符合性检验的要求，"有地震测井或全井段声波测井资料的详查或三维地震勘探构造 解释成果，要求在山区深度误差不能大于3 %，平原及其他地区深度误差不能大于2 % "。以 元坝气田钻井为例，对于一 口预测目的层埋深为6000m的井，实钻目的层的深度与设计深 度的误差在2%以内即为合格，即目的层实钻深度在6000± 120m范围内均满足规范要求。 然而元坝长兴生物礁滩体储层埋深普遍超过6500m，而储层厚度在20-80m范围内，为了提 高井控储量和单井产能，普遍采用水平井进行开发，且为了降低投资成本绝大部分井不打 导眼井。对于如此超深且储层薄的地质情况，2%的深度预测误差显然远远不能满足生产要 求，难以准确定位储层位置，引导钻井准确入靶、实现水平段在设计的位置着陆的目的。
[0040] 为了更准确地预测目的层的深度，本发明提出将正钻井虚拟为导眼井，随钻获取 正钻井的四开测井曲线，根据正钻井随钻得到的四开测井曲线依据标志层投放到地震剖面 中，从而反演地震速度场。
[0041] 由于沉积相带的横向变化而引起地层岩性平面分布、纵向岩性组合均有较大差 异，这些差异则会导致地震波在地层中的传播速度在不同区域不同。即使在相同的相带内， 由于沉积微相不同、储层横向的非均值性的影响，速度也有细微的差异，在全区没有统一的 速度场，这也为储层埋深的精确预测带来了较大的困难。
[0042] 针对元坝气田储层埋深普遍超过6500m的地质情况，为了准确预测储层的埋深， 为水平井的设计提供准确参数，通过对钻井与地震匹配关系的深入研宄，提出了通过超深 礁滩体储层深度随钻预测进行入靶前的水平井轨迹调整。如图1所示，通过超深礁滩体储 层深度随钻预