页岩气水平井储集层追踪技术

发表时间:2020/9/11   来源:《工程管理前沿》2020年6卷12期   作者:郭胜俊
[导读] 页岩气作为油气工业第三次革命的优秀成果
        郭胜俊
        中原石油工程有限公司录井公司(油气开发公司)  河南濮阳   457001
        摘要:页岩气作为油气工业第三次革命的优秀成果,是世界各国能源供应领域发展的重要方向。新世纪以来,随着经济的高速发展,我国能源消耗速度明显提升。页岩气埋藏深度大,生命周期短,产量衰减速度快,长期以来,其开发和利用受到开采技术持续影响。页岩气附着在泥页岩储集层上,通过对随钻数据和返出岩屑的分析,结合物探资料,可以对页岩气储层进行准确的追踪。
        关键词:页岩气;水平井;储集层;追踪;
        引言:页岩气作为天然气的一种,开发利用周期短。我国页岩气储量丰富,科学开采能够有效缓解国内能源压力,为能源结构调整和环境治理注入源头活水。水平井应用于页岩气开发,能够有效降低压裂难度,提高压裂效果,提高天然气产量。提升水平井追踪质量,关键在于综合分析随钻、物探和邻井资料,适时准确调整井眼轨迹。
        一、水平井储集层追踪中遇到的问题以及解决对策
        1.地质条件复杂,设计井眼轨迹同实钻存在差异
        我国已探明的页岩气集中分布在盆地、山区。以四川盆地为例,在长期的地壳运动影响下,会出现不同程度的断层和褶皱。复杂的地质条件在加大地质勘查难度的同时,也加剧了储层追踪的难度,提高了对设计井眼轨迹的要求,也增大了在实钻过程中的工作难度。设计轨迹前,应当结合井区导眼井钻探结果、邻井实钻资料和物探资料进行综合分析,计算、提取不同井段大致地层倾角,建立地质模型,重点分析复杂井段地层产状,制定相应具体轨迹调整措施。
        2.地层倾角变化,井斜调整频繁
        在长期构造运动的影响下,地层倾角将会发生变化。在实钻中,应根据随钻资料,结合经实钻校正的物探资料,及时准确分析井眼轨迹所处层位以及与地层的切割关系,并合理预测后续地层倾角变化,及时调整井斜、方位,使井眼轨迹在储层中近平行于地层穿行,同时控制好井眼轨迹与目标靶体顶底界的距离,避免因地层变化来不及调整导致切穿靶体。
        3.地层特征不明显,轨迹状态判断困难
        在实钻中,部分地层随钻伽马曲线特征不明显,尤其常规MWD提供资料有限,单伽马曲线存在多解性,判断困难,影响决策。在现场施工中,应综合考虑成本、地层复杂情况、可靠性和风险性等问题,尽可能选择带有方位伽马的MWD,同时利用元素辅助分析,确定井眼轨迹所处层位以及与地层的上下切关系。
        二、储集层追踪和评价关键技术分析
        1.地震勘探技术
        在钻井施工前,要制定具体的储集层钻探方案,必须对储集层的产状进行深入分析,这就必须参考物探资料;在实钻过程中,要对后续地层产状进行前瞻性预判,也必须参考物探资料。这就对物探资料提出了较高要求,需要系统化高精度的地震勘探技术做支撑,同时需要相应的物探资料处理技术和能力。


        2、钻探导眼井
        要优快完成页岩气水平井钻井施工任务和地质目标,必须充分认识地层,确定地层厚度和地层特征,最直接有效的方式就是钻探导眼井,通过综合录井和测井手段获取全套的地质资料,根据自然伽马和岩性特征对地层进行划分,为水平井施工提供借鉴和依据。
        3.随钻测量技术
        在钻探过程中,要完成地质任务,必须实时了解井下地质情况,及时调整井眼轨迹,这就要求应用随钻测量技术,通过探测周围岩性特征,实时获取和分析随钻资料,做出正确决策,保障目的层钻遇率。
        4.经验总结
        同一地区,地质特征和地层产状存在一定的相似性,通过对比已钻井,可为当前钻探施工井提供借鉴。
        三、储集层追踪和评价关键技术的应用分析
        1.页岩气水平井着陆控制
        水平井着陆的关键在于对A靶点垂深和地层倾斜角的准确判断,随钻测量技术能够实时采集相关数据,技术人员通过处理随钻数据,对比邻近导眼井,参考地震剖面,可以预测、校正A靶垂深,计算地层倾角,以便及时调整轨迹,成功在目标箱体着陆。
        2.水平段导向
        页岩气水平井箱体厚度很薄,一般3-5m,甚至更薄,受构造运动影响,地层倾角不稳定。在水平段钻进过程中,需要根据随钻数据和邻井资料及时准确判断当前井底所处层位以及地层倾角,以便于适时调整井斜。这就要求页岩气要准确选定导眼井,根据物探资料做好水平段地质建模。钻进过程中,根据实钻数据及时校正地质模型,合理预判后续地层变化。利用近钻头测量工具和元素录井技术能够有效缩短盲区,提高数据可靠性,通过伽马成像能够准确判断轨迹与地层的切割关系。在水平段及时调整井斜能够有效提高钻遇率,保障产量,提高经济效益。。
        四、结束语
        页岩气开发利用的关键在于保证钻遇率。通过地质导向技术,能够实现对储层的追踪,最大限度地提高钻遇率,保障页岩气井单井产量。
        参考文献:
        [1]赵群,王红岩,孙钦平,姜馨淳,于荣泽,康莉霞,王雪帆.考虑页岩气储层及开发特征影响的逻辑增长模型[J].天然气工业,2020,40(04):77-84.
        [2]沈骋,郭兴午,陈马林,雍锐,范宇.深层页岩气水平井储层压裂改造技术[J].天然气工业,2019,39(10):68-75.
        [3]唐勇. 页岩气井筒流动—水平井产能耦合模型研究[D].西南石油大学,2019.
        [4]马明伟. 页岩气藏水平井体积压裂产能影响因素研究[D].西南石油大学,2019.
       
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