1、2022-4-27利用工程地质一体化技术确保水平井成功率利用工程地质一体化技利用工程地质一体化技术确保水平井成功率术确保水平井成功率利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 一、采油厂水平井开发应用简介 二、工程、地质一体化技术在水平井轨迹调整过程中的应用 三、一体化技术应用效果 四、存在问题与下步打算利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 水平井是指井斜角为水平井是指井斜角为90左右，并保持这种角度钻完一左右，并保持这种角度钻完一定长度水平段的定向井。定长度水平段的定向井。什么是水平井井斜角井斜角 90 直井段直井段造斜段造斜段水平段水平段利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 水平井技术是水
2、平井技术是20世纪世纪90年代发展起来的年代发展起来的集地质设计、钻井工艺、完井工艺及采油工艺集地质设计、钻井工艺、完井工艺及采油工艺技术于一体的综合配套技术。它在新油田产能技术于一体的综合配套技术。它在新油田产能建设实现少井高效、老油田利用现有油井和油建设实现少井高效、老油田利用现有油井和油层的潜力，改善开发效果，提高采收率等方面层的潜力，改善开发效果，提高采收率等方面都发挥着十分重要的作用。都发挥着十分重要的作用。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 水平井的优势 优势一：水平井可大大增加油藏泄优势一：水平井可大大增加油藏泄油面积，单井产量是普通直井的油面积，单井产量是普通直井的35倍。
3、倍。直井直井油层油层水平井水平井利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 水平井的优势 优势二：水平井可以动用直井无法开优势二：水平井可以动用直井无法开发的区块，可以大大缩短钻井施工周期，发的区块，可以大大缩短钻井施工周期，减少钻前作业，降低钻机需求，提高油层减少钻前作业，降低钻机需求，提高油层的钻遇率和油气的采收率。的钻遇率和油气的采收率。 大海大海利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 优势三：水平井还可以减少地面设优势三：水平井还可以减少地面设施，减少生产占地，降低环境污染，规施，减少生产占地，降低环境污染，规避部分地面风险。避部分地面风险。 水平井的优势利用工程地质一体化技术确保水平井成
4、功率 1997年年7月，采油厂完钻并成功投产有史以来第一口水平井月，采油厂完钻并成功投产有史以来第一口水平井孤北孤北1平平1井。该井实钻油层厚度达井。该井实钻油层厚度达346.1米，投产后初期日产米，投产后初期日产13吨、含水吨、含水28.9。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 攻关试验探索阶段攻关试验探索阶段钻井：钻井：3 3口口挖潜挖潜试验阶试验阶段段钻井：钻井：5 5口口逐步扩大逐步扩大应用阶段应用阶段钻井：钻井：2626口口发展应用阶发展应用阶段段钻井：钻井：4242口口 采油厂水平井开发初期，主要应用在厚油层顶部挖潜方面。采油厂水平井开发初期，主要应用在厚油层顶部挖潜方面。 20
5、02年以后，水平井技术应用领域由单纯的厚油层顶部挖潜拓年以后，水平井技术应用领域由单纯的厚油层顶部挖潜拓宽到稠油热采、薄层、断块、潜山等不同的油藏，应用领域不宽到稠油热采、薄层、断块、潜山等不同的油藏，应用领域不断扩大，配套挖潜技术也不断完善。截至断扩大，配套挖潜技术也不断完善。截至2009年一季度，采油年一季度，采油厂已完钻各类水平井厂已完钻各类水平井150余口。余口。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率孤岛采油厂水平井年产油变化曲线孤岛采油厂水平井年产油变化曲线 0.20.90.50.10.62.77.49.613.214.328.30.21.11.61.72.25.012.422.03
6、5.249.594.90246810121416253019971998199920002001200220032004200520062009。3年月年月年产油年产油( (万吨万吨) )0102030405060100累产油累产油( (万吨万吨) )水平井年产油量水平井累产油 特别是近几年，水平井产油量在采油厂产油总量中的比重特别是近几年，水平井产油量在采油厂产油总量中的比重逐渐增加，逐渐增加，2008年凭借年凭借5.6的井数比例贡献了的井数比例贡献了7.4的年产油。的年产油。截至截至2009年一季度，采油厂投产年一季度，采油厂投产126口（其中包括口（其中包括5口侧钻水平口侧钻水平井），累
7、积产油井），累积产油94.9万吨，为采油厂持续稳定发展发挥了重要万吨，为采油厂持续稳定发展发挥了重要作用。作用。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 一、采油厂水平井开发应用简介 二、工程、地质一体化技术在水平井轨迹调整过程中的应用 三、一体化技术应用效果 四、存在问题与下步打算利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 采油厂水平井井数在逐年增加，产量贡献率比例也在逐年增加。水平采油厂水平井井数在逐年增加，产量贡献率比例也在逐年增加。水平井效果的好坏，除了与地质设计有关外，钻井、完井质量都对其有很大影井效果的好坏，除了与地质设计有关外，钻井、完井质量都对其有很大影响。其中水平井钻进轨迹对水平段
8、砂岩钻遇率、油层有效率有着重要影响。响。其中水平井钻进轨迹对水平段砂岩钻遇率、油层有效率有着重要影响。水平井轨迹调整必须在满足钻井井身安全前提下，尽可能满足地质需要，水平井轨迹调整必须在满足钻井井身安全前提下，尽可能满足地质需要，实现砂岩钻遇率和油层利用率的最大化，这要求工程与地质的有机结合。实现砂岩钻遇率和油层利用率的最大化，这要求工程与地质的有机结合。在水平井施工过程中，采油厂钻井监督工程技术人员与地质技术人员经过在水平井施工过程中，采油厂钻井监督工程技术人员与地质技术人员经过不断地实践和摸索，逐渐形成了独具孤岛特色的工程、地质相互协调、密不断地实践和摸索，逐渐形成了独具孤岛特色的工程、地
9、质相互协调、密切配合的水平轨迹调整技术，即切配合的水平轨迹调整技术，即一体化技术一体化技术。 利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤 步骤一：深化储层沉积、构造和剩步骤一：深化储层沉积、构造和剩余油描述研究，为水平井精细挖提供技余油描述研究，为水平井精细挖提供技术支撑，也是水平井轨迹调整的依据。术支撑，也是水平井轨迹调整的依据。 步骤二：加强各方协调，在确保钻步骤二：加强各方协调，在确保钻井井身安全前提下，尽可能满足地质要井井身安全前提下，尽可能满足地质要求、提高水平井质量。求、提高水平井质量。 步骤三：现场技术人员依据设计要步骤三：现场技术人员依据设计要求和现场实际情
10、况，利用较全面知识进求和现场实际情况，利用较全面知识进行合理轨迹调整。行合理轨迹调整。 前期地质研究阶段前期地质研究阶段（以地质为主）（以地质为主） 开钻前技术交底、开钻前技术交底、关系协调阶段（以关系协调阶段（以工程为主）工程为主） 现场调整水平轨迹阶现场调整水平轨迹阶段（工程与地质紧密结段（工程与地质紧密结合）合）利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤一 步骤一：深化储层沉积、构造和剩余油描述研究，为水步骤一：深化储层沉积、构造和剩余油描述研究，为水平井精细挖提供技术支撑，也是水平井轨迹调整的依据。平井精细挖提供技术支撑，也是水平井轨迹调整的依据。 利用工程地质一体
11、化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤一 步骤一：深化储层沉积、构造和剩余油描述研究，为水步骤一：深化储层沉积、构造和剩余油描述研究，为水平井精细挖提供技术支撑，也是水平井轨迹调整的依据。平井精细挖提供技术支撑，也是水平井轨迹调整的依据。 利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 通过以上地质方面分析，住井技术人员必须领通过以上地质方面分析，住井技术人员必须领会油藏设计精神，才能更好的进行轨迹调整。归结起会油藏设计精神，才能更好的进行轨迹调整。归结起来，必须了解和要求做到以下几方面：来，必须了解和要求做到以下几方面： 一是了解油藏类型（砂岩油藏、碳酸岩潜山油藏、边、底一是了解油藏类型（砂
12、岩油藏、碳酸岩潜山油藏、边、底水油藏等）。水油藏等）。 二是了解沉积类型、砂体展布、隔、夹层分布状况、油层二是了解沉积类型、砂体展布、隔、夹层分布状况、油层厚度、动用状况、靶前位移、水平段长、靶点距顶位置、靶点厚度、动用状况、靶前位移、水平段长、靶点距顶位置、靶点确定依据。确定依据。 三是上现场前准备好轨迹设计油藏剖面图、目的层微构造三是上现场前准备好轨迹设计油藏剖面图、目的层微构造图、标准井位图、靶点周围邻井测井图。图、标准井位图、靶点周围邻井测井图。 工程地质一体化主要步骤一利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤二1、钻井公司、钻井公司2、录井公司、录井公司3、定向
13、井公司、定向井公司4、采油厂（地质所、监督中心）、采油厂（地质所、监督中心）涉及单位涉及单位 钻井工程涉及单位多，需要多方单位密切配合，钻井工程涉及单位多，需要多方单位密切配合，才能确保一口井安全顺利施工。因此在钻井监督工才能确保一口井安全顺利施工。因此在钻井监督工作中，从狠抓安全施工入手，积极协调各施工单位作中，从狠抓安全施工入手，积极协调各施工单位关系，加强现场监督管理，提高工程质量，并尽可关系，加强现场监督管理，提高工程质量，并尽可能满足地质要求。能满足地质要求。 步骤二：加强各方协调，在确保钻井井身安全前步骤二：加强各方协调，在确保钻井井身安全前提下，尽可能满足地质要求，提高水平井成功
14、率。提下，尽可能满足地质要求，提高水平井成功率。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤二 步骤二：加强各方协调，在确保钻井井身安全前步骤二：加强各方协调，在确保钻井井身安全前提下，尽可能满足地质要求，提高水平井成功率。提下，尽可能满足地质要求，提高水平井成功率。 钻井工程涉及单位多，需要多方单位密切配合，钻井工程涉及单位多，需要多方单位密切配合，才能确保一口井安全顺利施工。因此在钻井监督工才能确保一口井安全顺利施工。因此在钻井监督工作中，从狠抓安全施工入手，积极协调各施工单位作中，从狠抓安全施工入手，积极协调各施工单位关系，加强现场监督管理，提高工程质量，并尽可关系，加
15、强现场监督管理，提高工程质量，并尽可能满足地质要求。能满足地质要求。井身安井身安全全 1、井眼规则、光滑、起下方便、不卡、井眼规则、光滑、起下方便、不卡钻具，不碰老井。钻具，不碰老井。 2、地层压力稳定、泥浆性能稳定。钻、地层压力稳定、泥浆性能稳定。钻进过程不喷、不漏。进过程不喷、不漏。 3、尽可能缩短钻井周期，确保安全。、尽可能缩短钻井周期，确保安全。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤二 1、成立水平井钻井现场管理项目组。、成立水平井钻井现场管理项目组。 为了保障水平为了保障水平井的良好钻进，保证井的良好钻进，保证水平井在有效油层中水平井在有效油层中穿行，采油厂成
16、立了穿行，采油厂成立了水平井钻井现场管理水平井钻井现场管理项目组。项目组。 由地质所负责地由地质所负责地质，钻井监督负责工质，钻井监督负责工程和外协单位的协调程和外协单位的协调组织。组织。 负责地质负责地质 负责工程负责工程利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤二 项目组的职责主要项目组的职责主要是做好水平井住井跟踪是做好水平井住井跟踪工作，为保证水平井更工作，为保证水平井更好的钻遇油层，开发技好的钻遇油层，开发技术人员和钻井监督技术术人员和钻井监督技术人员一起做好水平井住人员一起做好水平井住井跟踪工作井跟踪工作 。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化
17、主要步骤二 钻井钻井监督人员和开发技术人员加大水平井住井监督人员和开发技术人员加大水平井住井跟踪，提高水平井钻遇油层有效率。跟踪，提高水平井钻遇油层有效率。 地质导向钻井技术将水平段轨迹控制在垂向误地质导向钻井技术将水平段轨迹控制在垂向误差小于差小于0.5m范围内，结合钻井和地质人员每口水平范围内，结合钻井和地质人员每口水平井住井跟踪，大大提高水平井钻遇油层有效率。井住井跟踪，大大提高水平井钻遇油层有效率。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤二 2、二开前的技术交底会和地质设计更改后钻井、二开前的技术交底会和地质设计更改后钻井轨迹和老井防碰设计审核。轨迹和老井防碰设计
18、审核。 水平井二开前，钻井监督到现场组织井队、录井、定向水平井二开前，钻井监督到现场组织井队、录井、定向井等单位技术人员进行二开前的技术交底。主要内容包括：井等单位技术人员进行二开前的技术交底。主要内容包括： 一是有无复测后的正式钻井工程设计一是有无复测后的正式钻井工程设计。 利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤二 二是二是地质地质设计更改后（靶点深度、位移等）要求重新进行钻设计更改后（靶点深度、位移等）要求重新进行钻井轨迹优化，满足下仪器、井身安全，并符合地质要求。防碰老井轨迹优化，满足下仪器、井身安全，并符合地质要求。防碰老井整理是否齐全，做出防碰轨迹扫描图，由钻
19、井开发主任师进行井整理是否齐全，做出防碰轨迹扫描图，由钻井开发主任师进行技术审核。技术审核。南7-斜614渤89-斜4南7-斜12南6-平612原井眼南8-斜712南南6平平612井防碰扫井防碰扫描剖面图描剖面图 防碰轨迹扫描图目的是提醒定向技术人员老井防碰轨迹扫描图目的是提醒定向技术人员老井防碰深度，告诉钻台司钻采取必要措施安全钻进。防碰深度，告诉钻台司钻采取必要措施安全钻进。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤二 其他包括：井口要求、轨迹调整要求、井身质量、泥其他包括：井口要求、轨迹调整要求、井身质量、泥浆性能、油层保护材料加入，完钻、下套管、固井及交资浆性能、油
20、层保护材料加入，完钻、下套管、固井及交资料、交井要求等。料、交井要求等。 固固 井井利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 工程地质一体化主要步骤三 步骤三：现场技术人员必须依据设计要求和现场步骤三：现场技术人员必须依据设计要求和现场实际情况，利用较全面知识进行合理轨迹调整。实际情况，利用较全面知识进行合理轨迹调整。 采油厂一口开发水平井投资在采油厂一口开发水平井投资在450700万元之间，井下仪器价值万元之间，井下仪器价值1000-2000万万元，存在高投资、高风险，现场技术人员元，存在高投资、高风险，现场技术人员必须有高度责任心和较高技术水平。必须有高度责任心和较高技术水平。利用工程地质一
21、体化技术确保水平井成功率1、设计要求、设计要求 （1）靶前位）靶前位移移 （2）靶点垂）靶点垂深深 （3）靶点距顶位）靶点距顶位置置（4） 稳斜角稳斜角 （5）水平段）水平段长长 （6）全角变化）全角变化率率 工程地质一体化主要步骤三 水平井设计涉及许多相关单位，水平井轨迹调水平井设计涉及许多相关单位，水平井轨迹调整必须在设计要求基础上，根据地质、开发要求进整必须在设计要求基础上，根据地质、开发要求进行调整。行调整。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率2、现场技术支持、现场技术支持开发地质开发地质测井技术测井技术 利用地质、测井技术对比邻井，利用地质、测井技术对比邻井，落实构造，卡准层位，指
22、导轨迹调整。落实构造，卡准层位，指导轨迹调整。 工程地质一体化主要步骤三 技术人员在现场综合技术人员在现场综合运用各项技术，指导轨迹运用各项技术，指导轨迹调整，确保安全高效。调整，确保安全高效。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率2、现场技术支持、现场技术支持开发地质开发地质测井技术测井技术 利用地质、测井技术对比邻井，落利用地质、测井技术对比邻井，落实构造，卡准层位，指导轨迹调整。实构造，卡准层位，指导轨迹调整。钻井工钻井工程程 确保泥浆性能、合理工程参数，安确保泥浆性能、合理工程参数，安全、高效钻进。全、高效钻进。 工程地质一体化主要步骤三开发单位孤岛采油厂井号南31-平307施工单位一
23、公司43688井别热采井设计井深1714层位馆陶组目前钻深1416生产动态钻进检测项目检测项目设计指标设计指标实验数据实验数据对比对比密度 (g/cm3)1.30-1.401.34 粘度 (s)45-6050 API失水(ml)54.5 pH值8-97.5 塑性粘度 (mPas)15-2517 动切力 (Pa)6-1010 初切力 (Pa)3-54 终切力 (Pa)5-1039 含砂 (%)0.30.3 固相含量 (%)2015 结论合格检测时间2009-03-25结论：合格批准意见：利用工程地质一体化技术确保水平井成功率2、现场技术支持、现场技术支持开发地开发地质质测井技术测井技术 利用地质
24、、测井技术对比邻井，落利用地质、测井技术对比邻井，落实构造，卡准层位，指导轨迹调整。实构造，卡准层位，指导轨迹调整。钻井工钻井工程程 确保泥浆性能、合理工程参数，安确保泥浆性能、合理工程参数，安全、高效钻进。全、高效钻进。录井技录井技术术 利用录井仪器和岩屑录井辅助卡层。利用录井仪器和岩屑录井辅助卡层。 工程地质一体化主要步骤三利用工程地质一体化技术确保水平井成功率2、现场技术支持、现场技术支持开发地开发地质质测井技术测井技术 利用地质、测井技术对比邻井，落利用地质、测井技术对比邻井，落实构造，卡准层位，指导轨迹调整。实构造，卡准层位，指导轨迹调整。钻井工钻井工程程 确保泥浆性能、合理工程参数
25、，安确保泥浆性能、合理工程参数，安全、高效钻进。全、高效钻进。录井技录井技术术 利用录井仪器和岩屑录井辅助卡层。利用录井仪器和岩屑录井辅助卡层。 通过随钻测量多种地质和工程参数通过随钻测量多种地质和工程参数对所钻地层的地质参数进行实时评价和对所钻地层的地质参数进行实时评价和对比，根据评价对比结果来调整控制井对比，根据评价对比结果来调整控制井身轨迹。身轨迹。导向技导向技术术 工程地质一体化主要步骤三利用工程地质一体化技术确保水平井成功率（1）潜山油）潜山油藏藏 由于外围油田井网控制条件差，构造多根据地震剖由于外围油田井网控制条件差，构造多根据地震剖面进行校正，构造误差在面进行校正，构造误差在5-
26、10米，水平井轨迹调整难度相米，水平井轨迹调整难度相当大，并且地质导向仪器使用受限，一般要先根据邻井录当大，并且地质导向仪器使用受限，一般要先根据邻井录井资料事先确定稳定井资料事先确定稳定标志层标志层，根据构造和沉积情况预测厚，根据构造和沉积情况预测厚度，根据所钻遇标志层岩性和厚度来不断调整轨迹，才可度，根据所钻遇标志层岩性和厚度来不断调整轨迹，才可能确保入层穿行。能确保入层穿行。 工程地质一体化主要步骤三 一般选标志层、辅助标志层主要有：薄而一般选标志层、辅助标志层主要有：薄而稳定的太原组煤层、中生界致密的玢岩、潜山风稳定的太原组煤层、中生界致密的玢岩、潜山风化壳上的铝土矿。岩屑录井成为技术
27、关键。化壳上的铝土矿。岩屑录井成为技术关键。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率（2）普通砂岩油藏）普通砂岩油藏 A、孤岛油田馆陶组砂岩油藏，地层倾角小，井网完善，井网控制条、孤岛油田馆陶组砂岩油藏，地层倾角小，井网完善，井网控制条件好，构造误差一般在件好，构造误差一般在3米以内，可根据地质导向和录井情况指导调整。米以内，可根据地质导向和录井情况指导调整。定向仪器必须在靶点垂深定向仪器必须在靶点垂深50米左右深度下人，靶点上部必须有主力层和大米左右深度下人，靶点上部必须有主力层和大段泥岩便于地层对比卡层。段泥岩便于地层对比卡层。 当钻至距靶点斜深当钻至距靶点斜深20-30米时，技术人员住井，
28、根据现场资料进行对米时，技术人员住井，根据现场资料进行对比，判断地层提前、正好还是滞后，估算提前、滞后深度。根据靶点距顶比，判断地层提前、正好还是滞后，估算提前、滞后深度。根据靶点距顶深度，预测调整靶点深度，依据仪器安全、造斜率要求，调整钻头定向角深度，预测调整靶点深度，依据仪器安全、造斜率要求，调整钻头定向角度，进行钻进。度，进行钻进。 B、外围油田东营组和砂三段砂岩油藏，井网控制条件差，构造多外围油田东营组和砂三段砂岩油藏，井网控制条件差，构造多根据地震剖面进行校正，构造误差在根据地震剖面进行校正，构造误差在5-10米，地层倾角大，变化大，米，地层倾角大，变化大，4-11之间，地层发育不稳
29、定，厚度变化大，水平井调整难度相当大。必之间，地层发育不稳定，厚度变化大，水平井调整难度相当大。必须在钻至距靶点斜深须在钻至距靶点斜深40-50米前住井。米前住井。 工程地质一体化主要步骤三利用工程地质一体化技术确保水平井成功率3、现场轨迹调整、现场轨迹调整 根据油藏类型、沉积构造情况，钻井和地质技术人根据油藏类型、沉积构造情况，钻井和地质技术人员必须在钻至靶点前斜深员必须在钻至靶点前斜深20-50米达到现场，现场定向技米达到现场，现场定向技术人员准备好术人员准备好1:200标准垂深、斜深随钻测井图、实际钻标准垂深、斜深随钻测井图、实际钻井轨迹表，地质技术人员将轨迹投影到油藏剖面中，并根井轨迹
30、表，地质技术人员将轨迹投影到油藏剖面中，并根据最近邻井资料进行对比，结合地质导向、录井资料综合据最近邻井资料进行对比，结合地质导向、录井资料综合判断地层是提前、正好、滞后，并预测提前、滞后高度，判断地层是提前、正好、滞后，并预测提前、滞后高度，依据目前钻头井斜角、造斜率范围、距顶高度、水平段长依据目前钻头井斜角、造斜率范围、距顶高度、水平段长等参数来调整钻井轨迹。等参数来调整钻井轨迹。 工程地质一体化主要步骤三利用工程地质一体化技术确保水平井成功率MWD/LWD泥浆脉冲上传信号泥浆脉冲上传信号信号地面解码信号地面解码立管压立管压力传感器力传感器无线随钻测量无线随钻测量/地质导地质导向向/过程示
31、意图过程示意图测量曲测量曲线线利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 随钻测随钻测量量随随钻钻测测量量井井底底信信息息地质参地质参数数钻井工程参数钻井工程参数轨迹空间位轨迹空间位置置钻井参钻井参数数钻钻压压扭扭矩矩压压力力自然伽玛自然伽玛电阻电阻率率密密度度声波声波倾角倾角井井斜斜方方位位工具面工具面LWD/FEWDLWD/FEWDMWDMWDPWPWT T孔隙孔隙度度利用工程地质一体化技术确保水平井成功率地质导向水平井钻井井眼轨迹控制技术钻柱结构地质导向水平井钻井井眼轨迹控制技术钻柱结构采用防斜打直技术，及时监测，确保直井段打直采用防斜打直技术，及时监测，确保直井段打直斜井斜井段段直井直井段
32、段上上部井部井段段下下部井部井段段“钻头钻头+动力钻具动力钻具+MWD+”几何导向钻井系统几何导向钻井系统“钻头钻头+动力钻具动力钻具+LWD+MWD+” 地质导向钻井系统地质导向钻井系统“钻头动力钻具钻头动力钻具LWDMWD”水平水平段段地质导地质导向钻井系向钻井系统统 根据随钻导向技术测得的实时地质参数分析判断所钻遇根据随钻导向技术测得的实时地质参数分析判断所钻遇的地层情况，通过合理调整钻井方式（涡轮的地层情况，通过合理调整钻井方式（涡轮/复合）来控制水平复合）来控制水平段井眼轨迹段井眼轨迹在油层中有效穿行在油层中有效穿行。 工程地质一体化主要步骤三利用工程地质一体化技术确保水平井成功率
33、如果电阻率值显示偏低，而伽如果电阻率值显示偏低，而伽玛值显示偏高，钻速慢，说明钻头没玛值显示偏高，钻速慢，说明钻头没有进入目的层，还在目的层顶部的泥有进入目的层，还在目的层顶部的泥岩中穿行。应该使钻头继续向下定向岩中穿行。应该使钻头继续向下定向钻进，使井斜角小于钻进，使井斜角小于9090度。当电阻率度。当电阻率值和伽玛值在正常范围之内显示时井值和伽玛值在正常范围之内显示时井斜角再调到斜角再调到9090度左右，以保证钻头按度左右，以保证钻头按水平方向钻进。水平方向钻进。 进入油层前，现场要注意随时观察进入油层前，现场要注意随时观察仪器刻度情况，根据实测曲线找出泥岩仪器刻度情况，根据实测曲线找出泥
34、岩自然伽玛、电阻率基值、纯水层电阻率自然伽玛、电阻率基值、纯水层电阻率值，并与临井资料进行对比，以便准确值，并与临井资料进行对比，以便准确划分油层顶，确定油层顶深度。划分油层顶，确定油层顶深度。 工程地质一体化主要步骤三利用工程地质一体化技术确保水平井成功率随钻及临井曲线对比临 井 录井岩性剖面临 井 测井 解 释剖面地层对比轴剖面图 地 层地 层对比对比利用工程地质一体化技术确保水平井成功率标志层标志层设设计计调整后实钻轨迹上挑入产层实钻轨迹上挑入产层设计轨道离 标 志 层7m 在目的层中穿行时，发现在目的层中穿行时，发现地质发生变化时，及时调整轨地质发生变化时，及时调整轨迹，将实钻轨迹调整
35、进入产层。迹，将实钻轨迹调整进入产层。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率A井轨迹方向电阻率分析剩余油分布图井轨迹方向电阻率分析剩余油分布图中中5-平平512井井Ng531顶顶Ng532底底层内夹层层内夹层实际实际预测预测夹层上升夹层上升1.5米米实际实际预计预计 工程地质一体化主要步骤三利用工程地质一体化技术确保水平井成功率地质导向技术应用示意图地质导向技术应用示意图利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 一、采油厂水平井开发应用简介 二、工程、地质一体化技术在水平井轨迹调整过程中的应用 三、一体化技术应用效果 四、存在问题与下步打算利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 2007年，因为
36、油藏经营改革的需要，原地质所钻井室年，因为油藏经营改革的需要，原地质所钻井室一分为二，钻井监督与钻井运行进行了职责分离，钻井监一分为二，钻井监督与钻井运行进行了职责分离，钻井监督划归采油厂技术质量安全监督中心，成立专业化钻井监督划归采油厂技术质量安全监督中心，成立专业化钻井监督站督站 。为提高水平井成功率，钻井监督人员与地质技术人。为提高水平井成功率，钻井监督人员与地质技术人员经过长期合作，对水平井工程地质一体化技术进行了成员经过长期合作，对水平井工程地质一体化技术进行了成功的探索，逐步做到油藏地质要求和钻井工程施工的有机功的探索，逐步做到油藏地质要求和钻井工程施工的有机结合，形成了独具孤岛特
37、色的结合，形成了独具孤岛特色的“以地质要求为主、兼顾钻以地质要求为主、兼顾钻井施工要求井施工要求”的工程地质密切合作的水平井一体化技术，的工程地质密切合作的水平井一体化技术， 提高了水平井施工质量和投产效果。提高了水平井施工质量和投产效果。 地质所地质所 钻井室钻井室 钻井监督钻井监督 钻井运行钻井运行 监督中心监督中心 生产管理部生产管理部利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 1、提升了新钻水平井质量。、提升了新钻水平井质量。 2008年采油厂水年采油厂水平井共完钻平井共完钻37口，井口，井身质量合格率达到身质量合格率达到100%，总体油层钻遇，总体油层钻遇率率93.2%，达到油田，达到油
38、田较高水平，并且投产较高水平，并且投产全部成功。全部成功。37口井中口井中因地质原因填井两井因地质原因填井两井次，创全局水平井高次，创全局水平井高水平。水平。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 2、减少了事故的发生。、减少了事故的发生。 通过钻井监督人通过钻井监督人员和地质技术人员的员和地质技术人员的密切配合，确保了井密切配合，确保了井身轨迹的平稳圆滑，身轨迹的平稳圆滑，加快了施工进度，缩加快了施工进度，缩短了泥浆浸泡时间，短了泥浆浸泡时间，从而使从而使2008年采油厂年采油厂新钻井卡钻、掉仪器、新钻井卡钻、掉仪器、工程等重大事故的发工程等重大事故的发生率为零。生率为零。中22-平540
39、井眼轨道垂直投影示意图利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 3、改善了开发效果。、改善了开发效果。 优化后实钻完美的井身轨迹和较高的油层钻遇优化后实钻完美的井身轨迹和较高的油层钻遇率，提高了水平井投产后增油效果。率，提高了水平井投产后增油效果。 截至截至2009年一年一季度，采油厂水平井投产季度，采油厂水平井投产126口井，初期平均单井日口井，初期平均单井日产油能力产油能力17.999吨，为普通直井或定向井单井产量吨，为普通直井或定向井单井产量的的3倍左右。倍左右。 利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 由此看出，通过水平井的开发，我们以由此看出，通过水平井的开发，我们以1.5倍的倍的投入
40、，获得了投入，获得了23倍的产出，可见水平井挖潜空间倍的产出，可见水平井挖潜空间很大。很大。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 4、获得了四个突破。、获得了四个突破。 ：采油厂第一口高含水潜山水平井（中采油厂第一口高含水潜山水平井（中石化重点井）垦古石化重点井）垦古22-平平1 获得突破。于获得突破。于2007年年6月完钻并月完钻并一次投产成功，水平段长一次投产成功，水平段长180米，初期日油能力米，初期日油能力85吨。吨。 ：采油厂第一口下精密筛管试验井中采油厂第一口下精密筛管试验井中20-平平515井获得突破。井身轨迹规则平滑，油层钻遇率井获得突破。井身轨迹规则平滑，油层钻遇率100%
41、，因此决定筛管完井，下精密筛管长度，因此决定筛管完井，下精密筛管长度100米。于米。于2007年年5月投产后，初期日油能力月投产后，初期日油能力40.68 吨。吨。 ：2008年复杂断块年复杂断块K761断块四口水平井断块四口水平井全部成功完钻，并且全部投产成功，平均单井日油能力全部成功完钻，并且全部投产成功，平均单井日油能力15.57吨。吨。 ：2009年年3月，钻井液用新型油保材料月，钻井液用新型油保材料-聚合物弹性微球在中聚合物弹性微球在中30-平平536井先导试验获得成功。井先导试验获得成功。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率完井泥浆性能检测对比表完井泥浆性能检测对比表项目项目比重
42、比重粘度粘度失水失水泥饼泥饼含砂含砂PHPH值值设计值设计值1.3-1.450-6050.50.38-9加入前加入前1.45190.90.49井队检测井队检测1.45020.50.39采油院检测采油院检测1.38491.8/0.38 在试验中进行了主要指标对比，利用设计值、加入前泥浆在试验中进行了主要指标对比，利用设计值、加入前泥浆性能值、井队检测值、采油院检测车检测值进行对比。结果表性能值、井队检测值、采油院检测车检测值进行对比。结果表明：加入药剂后试验实际效果良好，达到试验要求。明：加入药剂后试验实际效果良好，达到试验要求。 由以上试验检测数据可以看出，在泥浆中加入聚合物弹性微球，由以上试
43、验检测数据可以看出，在泥浆中加入聚合物弹性微球，可以大大降低失水量（由可以大大降低失水量（由9降为降为2），泥饼厚度也相应变薄（由），泥饼厚度也相应变薄（由0.9变变为为0.5）。这样可以有效的减少有害固、液相对油层的损害，同时降）。这样可以有效的减少有害固、液相对油层的损害，同时降低了井壁垮塌、缩颈等井壁不稳定引起的卡钻等事故的发生。低了井壁垮塌、缩颈等井壁不稳定引起的卡钻等事故的发生。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 一、采油厂水平井开发应用简介 二、工程、地质一体化技术在水平井轨迹调整过程中的应用 三、一体化技术应用效果 四、存在问题与下步打算利用工程地质一体化技术确保水平井成功率
44、 存在问题存在问题 虽然在水平井开发过虽然在水平井开发过程中，工程地质一体化技程中，工程地质一体化技术的效果显著，形成了独术的效果显著，形成了独具孤岛特色的具孤岛特色的“孤岛钻井孤岛钻井监督模式监督模式”，但是在工作，但是在工作中也发现了一些问题：中也发现了一些问题： 一是因为钻井监督人员与地质人员职责不同，由于沟一是因为钻井监督人员与地质人员职责不同，由于沟通等原因，造成在某些环节脱节，个别井井身轨迹控制的通等原因，造成在某些环节脱节，个别井井身轨迹控制的较好，但是所穿越的油层差，利用率低，只能填井侧钻较好，但是所穿越的油层差，利用率低，只能填井侧钻; ;或者油层钻遇率高，但是井身轨迹不规则
45、，造成后续作业或者油层钻遇率高，但是井身轨迹不规则，造成后续作业难度大；难度大； 二是专业化钻井监督队伍成立时间短，监督人员工作二是专业化钻井监督队伍成立时间短，监督人员工作经验还较为缺乏，综合业务素质和技术水平还有待进一步经验还较为缺乏，综合业务素质和技术水平还有待进一步提高。提高。利用工程地质一体化技术确保水平井成功率 下步打算下步打算 一是加强钻井监督技术人员与地质所开发技术人员交一是加强钻井监督技术人员与地质所开发技术人员交流与合作，工作经验和技术资料充分共享，实现工程与地流与合作，工作经验和技术资料充分共享，实现工程与地质的无缝结合，在现场积极配合，快速卡准层位，准确入质的无缝结合，
46、在现场积极配合，快速卡准层位，准确入层，让水平段在油层中有效穿行，同时保证井身轨迹光滑层，让水平段在油层中有效穿行，同时保证井身轨迹光滑规则，确保井身质量和投产效果规则，确保井身质量和投产效果; ; 二是采用走出去、请进来等方法，加强监督人员专业二是采用走出去、请进来等方法，加强监督人员专业培训，同时进行多学科、多专业的技术深造，逐步培养一培训，同时进行多学科、多专业的技术深造，逐步培养一支精通钻井工程、泥浆、测录井，又懂地质的复合型专业支精通钻井工程、泥浆、测录井，又懂地质的复合型专业钻井监督队伍，推动采油厂钻井监督工作踏上新台阶。钻井监督队伍，推动采油厂钻井监督工作踏上新台阶。2022-4-27利用工程地质一体化技术确保水平井成功率
