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利用气测资料辅助进行地质导向

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年1月作者：于翔涛

[导读] 地质导向技术在水平井钻井施工中被普遍应用。但目前随钻电阻率测井项目使用较少，无法满足地质导向对地层流体评价的需求。本文尝试了在不增加额外测量项目的情况下，利用气测资料辅助地质导向工作，获得了较令人满意的实际施工效果。

中石化胜利石油工程有限公司地质录井公司于翔涛 257000

摘要：地质导向技术在水平井钻井施工中被普遍应用。但目前随钻电阻率测井项目使用较少，无法满足地质导向对地层流体评价的需求。本文尝试了在不增加额外测量项目的情况下，利用气测资料辅助地质导向工作，获得了较令人满意的实际施工效果。
关键词：水平井，地质导向，气测资料
        引言
        随钻测井设备是地质导向技术最重要的硬件基础。但大部分随钻测井项目收费较高，只有LWD仪器较为廉价，可以大范围应用。但这种仪器零长较长（10~20m），可选测量项目少。因此有必要引入其他资料来辅助进行地质导向。而气测资料作为一种经典且成熟的地层流体评价手段，是比较理想的选择。
        1现场资料选择
        由于测量仪器距离钻头较远（表1），加之水平井平均钻速较低，会出现10m的钻进时间不小于气测录井滞后时间的情况。

        除此之外，有些水平井没有相关随钻测井资料，只能依靠录井资料来完成随钻流体评价。
        在表1中列举的录井项目中气测录井的滞后时间最短，且能自动连续获取。因此选择气测资料来辅助进行地质导向工作。
        2.气测评价技术
        相比其他录井资料而言，气测资料对有较高的灵敏度和检测速度，且受人干预较少。但气测资料是迟到资料，需要进行深度归位。依据实践经验，以正确间隔实测迟到时间，迟到资料与测井资料之间的深度误差不大于钻具形变误差。
除了迟到时间之外，气测资料会受到其他因素的干扰，需要引入气测资料标准化公式：
                （
                     式中:∑Cn是标准气体含量，%；∑Ca是测量气体含量，%；Rn是标准钻速，m/min；Ra是测量钻速，m/min；Dn是标准钻头直径，mm；Da是实际钻头直径，mm；Qn是标准泵排量，L/s；Qa是实际泵排量，L/s；Z是脱气效率；n是地层扩眼率；∑Cg是钻井液总含气量，%。
        考虑到在实际施工中钻头直径是固定值，脱气效率Z可以视为常数。因此公式（1）可以化简如下：

        式中:ROPn是标准钻时，min/ m；ROPa是测量钻时，min/m。
        在正常钻进过程中泵排量会保持稳定，因此公式（3）可以进一步化简为：

        由此可见，在理想的况下，气测资料只受钻时和地层扩眼率影响，可以比较准确地对地层的孔隙流体进行识别和评价。
        气测资料的定量解释已经发展出了很多比较成熟的模型和方法，对地质导向而言，3H轻质烷烃比值法由于能够进行多点分析连续成图，有较大的优势。
        3H法的湿度比Wh、平衡比Bh、和特征比Ch定义如下：
                                                                             理想情况下轻质油油层的3H曲线如图1所示，从整体上来说，典型的气-油-水地层Wh-Bh关系图呈漏斗形，上部平衡比Bh大于湿度比Wh，可以视为气层，二者越相近，气的密度越大，开采价值越高。二者的交叉点可以认为是油气界面，下部平衡比Bh大于湿度比Wh，可解释为油层，二者越相近，油质越轻。湿度比Wh显著增大的拐点则可以视为水层或残余油的特征，也可以以此来划分油水界面。

3.实际应用效果
S38区块位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中南部，有完备和详尽的地质资料，地质导向难度较低，适合引入气测资料进行地层的判别和评价，这里以S38-P2井为例进行论述。

        S38-P2井水平段施工过程中轨迹多次在地层界面附近浮动，这在Wh-Bh关系图有明显的反映（图2），证明气测资料可以对地层流体进行连续实时解释。
        4.结论
        1）气测资料可以进行地层流体识别，作为地质导向的补充和辅助手段。
        2）气测录井资料取代部分随钻测井资料在研究区块内可行，但普适性有待验证。
参考文献
[1] 苏义脑. 地质导向钻井技术概况及其在我国的研究进展[J]. 石油勘探与开发, 2005(1):92-95.
[2] 孙坤忠, 刘江涛, 王卫, 等. 川东南 JA 侧钻水平井地质导向技术[J]. 石油钻探技术, 2015(4).
[作者简介]于翔涛（1988-），男，2011年长江大学毕业，硕士，工程师，长期从事地质录井与地质导向技术工作。