一种页岩气水平井快速精细地质导向方法技术

本发明专利技术涉及一种页岩气水平井快速精细地质导向方法，收集资料，确定导向对比标准井、参考井，确定导向标志层和靶点预测方案，建立和调整井区二维、三维地质导向模型，并及时修正待导向井的二维垂直剖面、三维地质导向模型；利用待导向井与标准井、参考井的岩性、井斜、随钻伽马等特征，进行地层对比，采用三图一表等判断钻头所处位置，随钻评价钻头所处位置是否处于优质页岩气层层段，判断初始地质模型是否适用，利用等厚对比法确定和调整A靶点，预测B靶点，控制水平段井眼轨迹，根据统计页岩储层、优质页岩储层钻遇厚度计算优质页岩气层穿行率，确定控制轨迹到达B靶点否，评价快速地质导向效果。本发明专利技术能快速导向，适用范围广，易于推广应用。

Rapid fine geological guidance method for shale gas horizontal well

The invention relates to a fast fine shale gas horizontal well geosteering method, collect data, determine the orientation well, compared to the standard reference wells, determine the guide marker and target prediction scheme, establish and adjust well area of 2D and 3D geosteering model, and timely correction of two-dimensional vertical section, to be well oriented 3D geosteering model according to standard and guide; wells wells, reference wells lithology, borehole deviation, LWD gamma characteristics, stratigraphic correlation, the three chart table to judge the position of the drill bit, drilling bit position is in the evaluation of quality of shale gas layers, the initial geological model is applied, the thick contrast method to determine and adjust the A target, B target prediction and control of horizontal well trajectory, according to the statistics of shale reservoir, shale reservoir drilling of shale gas in thickness calculation To determine whether the control trajectory reaches the B target or not, to evaluate the effect of rapid geological guidance. The invention can be quickly guided, has wide application range and is easy to be popularized and applied.

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气水平井快速精细地质导向方法
本专利技术属于页岩气勘探开发水平井钻井
，具体涉及一种页岩气水平井快速精细地质导向方法。
技术介绍
目前流行的地质导向方法主要是依据已钻井资料和待导向井对比结果，引导钻头在目标层段中穿行，地质建模多为二维，导向方法适用于特定区块或是特定地层，普适性差，不利于在其它工区复制推广，国内现场急需研究一种操作简便、易于现场普通推广应用的地质导向方法。CN105464592A公开了一种页岩气水平井地质导向方法，包括以下步骤：根据目的层岩性和电性特征，对目的层进行地层划分，并确定对比标志层；以三维叠后时间偏移和叠前时间偏移资料为基础，在工作站利用Geoframe解释系统进行人机联作解释，对目的层进行精细的追踪对比，落实了各层构造形态；A靶轨迹调整；水平段地质导向：水平段实钻过程中沿轨迹方向的地层倾角经常是在变化的，需要及时收集随钻资料，进行气层标志层的对比，确认目前实钻位置，实时监控轨迹，提前预测，引导定向施工，确保钻井轨迹在设计的地层范围内穿行。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术现状，旨在提供一种利用工区二维地震剖面图，井设计信息建立三维地质模型，采用录井综合柱状图、多井垂深地层对比图、地质模型与井眼轨迹跟踪导向图和地层跟踪导向表能快速导向；且适用范围广，具有普适性，易于在其它页岩气探区复制推广应用的页岩气水平井快速精细地质导向方法。本专利技术目的的实现方式为，一种页岩气水平井快速精细地质导向方法，具体步骤与工作流程如下：第一步：收集资料，确定导向对比标准井、参考井1)钻前资料收集，包括井区地质构造图、邻井已钻井测录井数据、井区地震剖面图、待导向井的钻井设计书，所述邻井已钻井测井和录井数据包括自然伽马、岩性、全烃、甲烷、TOC、含气性评价结果；2)待导向井的实时资料收集，包括待导向井的随钻实时岩性数据、气测数据、井斜数据、随钻伽马数据；3)依据钻前资料，确定导向标准井、参考井；第二步：确定导向标志层和靶点预测方案1)确定待导向井水平段对应邻井位置，预测第一步确定的待导向井目的层厚度和横向变化，依据标准井、参考井对应目的层之上、垂厚150m范围以内的岩性、钻时、全烃、近钻头随钻伽马数据突变特征、找出井区导向标志层、控制点；2)根据等厚原则、井眼轨迹走向制定靶点预测方案；第三步：建立和调整井区的二维、三维地质导向模型1)依据第一步1)收集的钻前资料，建立待导向井区的初始二维垂直剖面、三维地质导向模型，并包含钻井设计书中所设计的待导向井井眼轨迹和实钻井轨迹；2)依据第一步2)收集的待导向井的实时资料，确定待导向井区的初始地质导向模型，初始地质模型包括初始二维垂直剖面、三维地质导向模型；根据待导向井实时取得的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据，对比层位、厚度变化，及时修正待导向井的二维垂直剖面、三维地质导向模型；第四步：精细地层对比，利用第一、三步的待导向井与标准井、参考井的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据突变特征，进行地层对比，采用录井综合柱状图、邻井垂深地层对比图、地质模型与井眼轨迹跟踪导向图和地层跟踪导向表，对比井区导向标志层、控制点变化，判断钻头所处位置；第五步：判断初始地质模型是否适用1)随钻评价钻头所处位置是否处于优质页岩气层层段，利用待导向井实时取得的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据，随钻评价页岩气层，判断钻头是否处于优质页岩气层层段；2)判断第三步建立和调整的初始二维垂直剖面、三维地质导向模型和修正后的二维垂直剖面、三维地质导向模型是否适用；适用的进入第六步，不适用的返回第三步；第六步：确定和调整A靶点，预测B靶点1)确定和调整A靶点采用等厚对比法，等厚对比法，是在确定地层对比标志的基础上，选取对比标准井的厚度，预测待导向井优质页岩气层顶、底界位置，确定和调整A靶点；2)预测B靶点，在优质页岩气层段中，沿着待导向井的钻井设计书中规定的方位，在A靶点井深的基础上，加上水平段设计长度，即为B靶点；第七步：控制水平段井眼轨迹1)控制钻头所在位置距离顶板、底板距离小于2m，误差不超过±0.5m；2)控制轨迹与地层夹角小于±1°；3)单斜型优质页岩气层和复杂型优质页岩气层的水平段井眼轨迹控制；第八步：根据统计页岩储层、优质页岩储层钻遇厚度计算优质页岩气层穿行率，确定控制轨迹到达B靶点否，到达，进入第九步，未到达返回第七步；第九步：评价快速地质导向效果根据统计页岩储层、优质页岩储层钻遇厚度计算优质页岩气层穿行率，由穿行率判断地质导向效果。本专利技术在涪陵页岩气田平桥、江东等区块应用12口井，页岩气水平段垂深在2900～3600m之间，页岩气井水平段长在1500～2100m之间，单井页岩气层平均穿行率99.5％，优质页岩气层平均穿行率93.8％，单井完井试气无阻流量均在10×104m3/d以上，地质导向效果明显。其中，J188-2HF井采用本专利技术引导钻头在志留系龙马溪组—奥陶系五峰组钻水平段长2065.0m，含气页岩层占比达到100％，优质页岩气层占比99.3％，完井压裂试气获产能超过20×104m3/d，成为工区地质导向服务的样板和标杆。附图说明图1为本专利技术工作流程框图；图2为确定和调整A靶点及预测B靶点详细工作流程图；图3为控制水平段井眼轨迹详细工作流程图；图4为待导向井区的初始二维垂直剖面样式；图5为三维地质模型样式；图6为录井综合柱状图样式；图7为邻井垂深对比图样表；图8为地质模型与井眼轨迹导向图样式；图9为上倾地层等厚法计算靶点模型图；图10为下倾地层等厚法计算靶点模型图；图11为计算地层视倾角原理图。具体实施方式本专利技术先收集资料，确定导向对比标准井、参考井，确定导向标志层和预测靶点，再将整个导向实时跟踪过程分为地质建模、地层对比、确定和调整靶点、控制水平段井眼轨迹四个部分，导向完成后进行效果评价，下面参照附图详述本专利技术。参照图1、图2、图3，本专利技术的具体步骤与工作流程如下：第一步：收集资料，确定导向对比标准井、参考井1)钻前资料收集，包括井区地质构造图、邻井已钻井测井和录井数据、井区地震剖面图、待导向井的钻井设计书。邻井已钻井测井和录井数据包括自然伽马、岩性、全烃、甲烷、TOC、含气性评价结果。2)待导向井的实时资料收集，包括待导向井的随钻实时岩性数据、气测数据、井斜数据、随钻伽马数据。所述气测数据包括钻时、全烃、甲烷。所述井斜数据包括井深、井斜角、方位角、垂深、投影位移、南北分量、东西分量、闭合距、全角变化率。3)依据钻前资料，确定导向标准井、参考井；标准井、参考井的对比层位应齐全，目的层段不能缺失，标准井一般选1个，参考井可选1个以上。标准井选择原则：区域内的邻近探井(包括参数井)，试气获得高产的开发井，优先选用导眼井、对比层段分布稳定、水平段轨迹方位与待导向井一致的井，参考井应为待导向井邻井，优先选择导眼井，井距不宜超过水平段长度的5倍。第二步：确定导向标志层和靶点预测方案1)确定目标井水平段对应邻井位置，预测待导向井目的层厚度和横向变化。依据标准井、参考井对应目的层之上、垂厚150m范围以内的岩性、钻时、全烃、近钻头随钻伽马数据突变特征、找出井区导向标志层、控制点。近钻头伽马测量要求使用盲区小于3m。所述标志层主要用于指导待导向井的地层对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩气水平井快速精细地质导向方法，其特征在于具体步骤与工作流程如下：第一步：收集资料，确定导向对比标准井、参考井1)钻前资料收集，包括井区地质构造图、邻井已钻井测录井数据、井区地震剖面图、待导向井的钻井设计书，所述邻井已钻井测井和录井数据包括自然伽马、岩性、全烃、甲烷、TOC、含气性评价结果；2)待导向井的实时资料收集，包括待导向井的随钻实时岩性数据、气测数据、井斜数据、随钻伽马数据；3)依据钻前资料，确定导向标准井、参考井；第二步：确定导向标志层和靶点预测方案1)确定待导向井水平段对应邻井位置，预测第一步确定的待导向井目的层厚度和横向变化，依据标准井、参考井对应目的层之上、垂厚150m范围以内的岩性、钻时、全烃、近钻头随钻伽马数据突变特征、找出井区导向标志层、控制点；2)根据等厚原则、井眼轨迹走向制定靶点预测方案；第三步：建立和调整井区的二维、三维地质导向模型1)依据第一步1)收集的钻前资料，建立待导向井区的初始二维垂直剖面、三维地质导向模型，并包含钻井设计书中所设计的待导向井井眼轨迹和实钻井轨迹；2)依据第一步2)收集的待导向井的实时资料，确定待导向井区的初始地质导向模型，初始地质模型包括初始二维垂直剖面、三维地质导向模型；根据待导向井实时取得的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据，对比层位、厚度变化，及时修正待导向井的二维垂直剖面、三维地质导向模型；第四步：精细地层对比利用第一、三步的待导向井与标准井、参考井的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据突变特征，进行地层对比，采用录井综合柱状图、邻井垂深地层对比图、地质模型与井眼轨迹跟踪导向图和地层跟踪导向表，对比井区导向标志层、控制点变化，判断钻头所处位置；第五步：判断初始地质模型是否适用1)随钻评价钻头所处位置是否处于优质页岩气层层段，利用待导向井实时取得的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据，随钻评价页岩气层，判断钻头是否处于优质页岩气层层段；2)判断第三步建立和调整的初始二维垂直剖面、三维地质导向模型和修正后的二维垂直剖面、三维地质导向模型是否适用，适用的进入第六步，不适用的返回第三步；第六步：确定和调整A靶点，预测B靶点1)确定和调整A靶点采用等厚对比法，等厚对比法，是在确定地层对比标志的基础上，选取对比标准井的厚度，预测待导向井优质页岩气层顶、底界位置，确定和调整A靶点；2)预测B靶点，在优质页岩气层段中，沿着待导向井的钻井设计书中规定的方位，在A靶点井深的基础上，加上水平段设计长度，即为B靶点；第七步：控制水平段井眼轨迹1)控制钻头所在位置距离顶板、底板距离小于2m，误差不超过±0.5m；2)控制轨迹与地层夹角小于±1°；3)单斜型优质页岩气层和复杂型优质页岩气层的水平段井眼轨迹控制；第八步：根据统计页岩储层、优质页岩储层钻遇厚度计算优质页岩气层穿行率，确定控制轨迹到达B靶点否，到达，进入第九步，未到达返回第七步；第九步：评价快速地质导向效果根据统计页岩储层、优质页岩储层钻遇厚度计算优质页岩气层穿行率，由穿行率判断地质导向效果。...

【技术特征摘要】
1.一种页岩气水平井快速精细地质导向方法，其特征在于具体步骤与工作流程如下：第一步：收集资料，确定导向对比标准井、参考井1)钻前资料收集，包括井区地质构造图、邻井已钻井测录井数据、井区地震剖面图、待导向井的钻井设计书，所述邻井已钻井测井和录井数据包括自然伽马、岩性、全烃、甲烷、TOC、含气性评价结果；2)待导向井的实时资料收集，包括待导向井的随钻实时岩性数据、气测数据、井斜数据、随钻伽马数据；3)依据钻前资料，确定导向标准井、参考井；第二步：确定导向标志层和靶点预测方案1)确定待导向井水平段对应邻井位置，预测第一步确定的待导向井目的层厚度和横向变化，依据标准井、参考井对应目的层之上、垂厚150m范围以内的岩性、钻时、全烃、近钻头随钻伽马数据突变特征、找出井区导向标志层、控制点；2)根据等厚原则、井眼轨迹走向制定靶点预测方案；第三步：建立和调整井区的二维、三维地质导向模型1)依据第一步1)收集的钻前资料，建立待导向井区的初始二维垂直剖面、三维地质导向模型，并包含钻井设计书中所设计的待导向井井眼轨迹和实钻井轨迹；2)依据第一步2)收集的待导向井的实时资料，确定待导向井区的初始地质导向模型，初始地质模型包括初始二维垂直剖面、三维地质导向模型；根据待导向井实时取得的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据，对比层位、厚度变化，及时修正待导向井的二维垂直剖面、三维地质导向模型；第四步：精细地层对比利用第一、三步的待导向井与标准井、参考井的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据突变特征，进行地层对比，采用录井综合柱状图、邻井垂深地层对比图、地质模型与井眼轨迹跟踪导向图和地层跟踪导向表，对比井区导向标志层、控制点变化，判断钻头所处位置；第五步：判断初始地质模型是否适用1)随钻评价钻头所处位置是否处于优质页岩气层层段，利用待导向井实时取得的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据，随钻评价页岩气层，判断钻头是否处于优质页岩气层层段；2)判断第三步建立和调整的初始二维垂直剖面、三维地质导向模型和修正后的二维垂直剖面、三维地质导向模型是否适用，适用的进入第六步，不适用的返回第三步；第六步：确定和调整A靶点，预测B靶点1)确定和调整A靶点采用等厚对比法，等厚对比法，是在确定地层对比标志的基础上，选取对比标准井的厚度，预测待导向井优质页岩气层顶、底界位置，确定和调整A靶点；2)预测B靶点，在优质页岩气层段中，沿着待导向井的钻井设计书中规定的方位，在A靶点井深的基础上，加上水平段设计长度，即为B靶点；第七步：控制水平段井眼轨迹1)控制钻头所在位置距离顶板、底板距离小于2m，误差不超过±0.5m；2)控制轨迹与地层夹角小于±1°；3)单斜型优质页岩气层和复杂型优质页岩气层的水平段井眼轨迹控制；第八步：根据统计页岩储层、优质页岩储层钻遇厚度计算优质页岩气层穿行率，确定控制轨迹到达B靶点否，到达，进入第九步，未到达返回第七步；第九步：评价快速地质导向效果根据统计页岩储层、优质页岩储层钻遇厚度计算优质页岩气层穿行率，由穿行率判断地质导向效果。2.根据权利要求1所述的一种页岩气水平井快速精细地质导向方法，其特征在于第一步中标准井、参考井的对比层位应齐全，目的层段不能缺失，标准井选1个，参考井选1个以上。标准井选择原则：区域内的邻近...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国圣，胡德高，刘尧文，王振兴，潘军，廖勇，冯爱国，何文斌，徐向，叶应贵，叶鑫，卢坤辉，谭淙文，赵红燕，陈四平，石元会，
申请(专利权)人：中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司，中石化江汉石油工程有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50