一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法技术

本发明专利技术公开了一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法，主要利用水平井视厚度与真厚度的理论计算，指导倾斜储层水平井正常钻进。通过执行下列操作步骤，可以实现水平井钻探，具体方法步骤为：1)基础资料分析，地震、地质、测井、录井、钻井及生产资料数据的收集与整理分析；2)顺向储层中视厚度与真厚度计算；3)逆向储层中视厚度与真厚度计算；4)针对不同倾向储层采取主要对策，保障水平井正常钻进。该方法能够充分利用开发区块中的地质、录井、钻井信息，且具有考虑因素全面，操作简单，较符合实际情况的特点，能够保障水平井有效钻探，为油气勘探开发提供技术支撑。

A georie guidance method for horizontal well trajectory in thin inclined thin reservoir

【技术实现步骤摘要】
一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法
本专利技术涉及一种水平井轨迹的随钻地质导向方法，具体为一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法，属于石油勘探应用

技术介绍
随着国家对土地及环境保护的重视，许多新老油气田逐步采用定向钻井开发，对于城市、滩涂、沙漠、海洋等难开发油气藏，逐步采用大斜度定向或水平井开发；大斜度定向井最大井斜角通常在46°-85°，水平井的井斜角在86°-120°；实施定向钻探开发带来许多益处的同时，也产生了某些难题，特别是当地层中的储层倾斜时，定向钻井所钻遇的储层厚度与真实地层中的储层厚度存在一定误差，如果不进行正确的校正，对于厚度薄、地层倾角变化较大的储层(或油层)，储层厚度的误差往往导致对地下油藏的错误认识，造成新钻水平井的水平段油层的钻遇率低，甚至是钻探失误；如何采取某些方法，校正好储层的真实厚度，对合理认识油藏、精准水平井地质导向、提高地层中油层钻遇率及有效开发油田提供依据。地质导向技术通常由两部分组成，一是基于钻井与测井工具的范畴，自90年代以来，国外Anadrill、Halliburton、BakerHughes、INTEQ及Statoil公司相继研制出了各自的钻井地质导向工具，主要是利用随钻测量工具，把地下数据传输到地面，辅助水平井钻探；90年代末期国内的中油地质录井公司、北京石油勘探院、中海油等单位开始引进、消化及自主研发地质导向工具，国内专家(苏义脑等，1996；林广辉等，2000；)论述了地质导向钻井技术及其在我国的研究进展；二是随钻地质导向地质评价方法建立，特别是如何将随钻工具与地质认识相结合，指导水平井的有效钻探，不断提高油层钻遇率，国内学者(许磊，2002；荣延善，2003；岳志鹏，2005；蒋林军，2005；)重点对地质导向工具在油藏中的实际应用进行了评价；(刘岩松等，2007；窦松江等，2009)等学者对地层的倾角进行估算评价，但未系统建立水平井的视厚度与真厚度理论计算方法，同时也未对计算方法的应用范围做出评价。目前国内外对倾斜地层的储层中，钻头从顶部钻出类型分析与报道较为少见，在随钻跟踪过程中，对于水平储层水平井钻进相对容易判定及跟踪，但对于倾斜且储层较薄目标层位相对较难，井眼轨迹通常呈现从储层的顶部或从储层底部钻出两种类型，对于钻井轨迹从储层底部钻出类型，实施过程中易操作，地质风险小，各种参数求取相对简便；而轨迹从储层顶部钻出，国内外对该类型的分析与评价较为少，也缺乏相应理论计算模型。综上所述，目前尚无系统建立倾斜储层水平井轨迹顺向、逆向钻进中，视厚度与真厚度的计算方法，以及合理的适用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法，解决在顺向、逆向储层中水平段油层钻遇率低的难题，通过对钻进过程中视厚度及真厚度有效评价，对水平井钻探提前提出预警，为新老油田高效开发提供切实可行的技术支持。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法，包括以下步骤：步骤A：基础资料分析，地震、地质、测井、录井、钻井及生产资料数据的收集与整理分析；步骤B：顺向储层中视厚度与真厚度计算；步骤C：逆向储层中视厚度与真厚度计算；步骤D：针对不同倾向储层采取主要对策，保障水平井正常钻进。优选的，在步骤B中，顺向储层中视厚度与真厚度计算，可根据公式来进行计算；顺向地层钻进：顺向地层钻进是水平井钻探过程中常为采用的类型，该类型如果不考虑方位角的变化，θ为地层倾角，h1为着陆点海拔深度，h2为出层点海拔深度，h为储层真厚度，h视为钻遇储层视厚度，hO为铅直储层厚度，hZ为钻头在储层中的实际深度；ΔL为轨迹水平位移变化量，通常为出层点水平位移与着陆点水平位移之差(为D1B1或D2B2)；顺向地层钻进h视>h，，假设认为井斜角(β)保持不变，水平位移越大或水平段内钻井轨迹长度(h’主要指AB1与AB2)越长，视厚度(为AD1与AD2)与储层真厚度误差越大，顺向地层钻进的井随着深度的增加，其视厚度也在逐渐增加；①、顺向地层底部钻出类型顺地层从底部钻出类型储层视厚度，利用水平段内钻井轨迹长度求取(h视＝h’cosβ)；也可以是当hO在已知的情况下，通过水平位移的变化求取视厚度(h视＝hO+ΔLtgθ)；②、顺向地层顶部钻出类型钻头从储层的顶部或上部钻出，使水平井钻探达不到地质目的，假设钻头进入A着陆点后，沿储层顶部某个深度平行钻进，常规算法得出的钻进深度与实际在储层中钻探深度存在较大误差，当钻至B1点时，常规测井图校垂后的储层厚度为hO，会误认为钻头已钻至储层底部，必须开始加大增斜，从而导致钻头从储层上部钻出，假设井斜角β不变情况下，△ADB为直角三角形，视厚度求取采用计算公式h视＝h’cosβ与h视＝ΔLtgθ；在铅直厚度为hO时，储层真厚度求取计算公式为h≈h’cosθcosβ，钻头在其任意一点位置求取公式可采用底部钻出类型的求取公式。优选的，在步骤C中，逆向储层中视厚度与真厚度计算，可根据公式来进行计算；逆向地层钻进：逆向地层钻进是水平井的一种特殊类型，主要参数与顺向地层类似，其特点是井斜角β>90°时，钻出目的层点的海拔深度小于着陆点海拔深度(h2＜h1),采用常规算法求得的测井成果图，其校垂厚度不代表地层真实厚度，水平位移越大(ΔL)或水平段内钻井轨迹长度(h’主要指AB1与AB2)越长，视厚度(为AD1、AD2、AD3)与储层真厚度误差越大；①、逆向地层底部钻出类型从目地层底部钻出的水平井，其水平段长度达不到地质目的，该类型储层视厚度求取主要依据β大小不同，利用水平段内钻井轨迹长度求得，当β＜90°时，h视＝hO-ΔLtgθ；当β＝90°时，h视＝0；当β＞90°°时，h视＝ΔLtg(β-θ)；储层中任意一点真厚度位置hZ求取与β角大小有关，当β＞90°°时，hZ＝h-h’tgθtg(β-θ)；β＝90°时，hZ＝0；当β＞90°时，钻出目的层点向A点位置的铅直线引垂线，即可求得hZ＝h’sin(β-90°)，β角越大，hZ越大，假设接近hZ该储层段真厚度时，就会出现钻头从目的层顶部钻出现象；②、逆向地层顶部钻出类型该类型也是从目地层底部钻出的一种特殊类型，当β≤90°+θ时，假设钻头进入A着陆点后，接近沿储层顶部固定深度的平行钻进，该类型储层视厚度求取主与实际在储层中钻探深度存在很大误差，假设△AE1B1为直角三角形，则可利用公式h视＝h’sin(β-90°)或h视＝ΔLtg(β-90°)求取；储层中任意一点真厚度位置hZ可以通过hZ＝h-h’cosθsin(β-90°)或hZ＝h-ΔLtg(β-90°)公式求取。优选的，所述步骤D：针对不同倾向储层采取主要对策包括以下步骤：顺向地层：1)优选远离边底水的油藏类型，以便确保油藏开发效果；2)要建立顺向地层顶部或底部钻出模型图，精确测算地层倾角；3)建议入窗井斜角选取在(90°-θ-3°)左右，井斜角太小易钻穿油层，井斜角太大入窗较难，同时要满足钻井、完井施工要求；在水平段钻进过程中也要合理控制井斜角，保障钻头在顺向储层中保持(90°-θ)井斜角钻进，便于求取地层储层视厚度与真厚度；4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A：基础资料分析，地震、地质、测井、录井、钻井及生产资料数据的收集与整理分析；步骤B：顺向储层中视厚度与真厚度计算；步骤C：逆向储层中视厚度与真厚度计算；步骤D：针对不同倾向储层采取主要对策，保障水平井正常钻进。

【技术特征摘要】
1.一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A：基础资料分析，地震、地质、测井、录井、钻井及生产资料数据的收集与整理分析；步骤B：顺向储层中视厚度与真厚度计算；步骤C：逆向储层中视厚度与真厚度计算；步骤D：针对不同倾向储层采取主要对策，保障水平井正常钻进。2.根据权利要求1所述的一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法，其特征在于：在步骤B中，顺向储层中视厚度与真厚度计算，可根据公式来进行计算；顺向地层钻进：顺向地层钻进是水平井钻探过程中常为采用的类型，该类型如果不考虑方位角的变化，θ为地层倾角，h1为着陆点海拔深度，h2为出层点海拔深度，h为储层真厚度，h视为钻遇储层视厚度，hO为铅直储层厚度，hZ为钻头在储层中的实际深度；ΔL为轨迹水平位移变化量，通常为出层点水平位移与着陆点水平位移之差；顺向地层钻进h视>h，假设认为井斜角(β)保持不变，水平位移越大或水平段内钻井轨迹长度越长，视厚度与储层真厚度误差越大，顺向地层钻进的井随着深度的增加，其视厚度也在逐渐增加；①、顺向地层底部钻出类型顺地层从底部钻出类型储层视厚度，利用水平段内钻井轨迹长度求取h视＝h’cosβ；也可以是当hO在已知的情况下，通过水平位移的变化求取视厚度h视＝hO+ΔLtgθ；②、顺向地层顶部钻出类型钻头从储层的顶部或上部钻出，使水平井钻探达不到地质目的，假设钻头进入A着陆点后，沿储层顶部某个深度平行钻进，常规算法得出的钻进深度与实际在储层中钻探深度存在较大误差，当钻至B1点时，常规测井图校垂后的储层厚度为hO，会误认为钻头已钻至储层底部，必须开始加大增斜，从而导致钻头从储层上部钻出，假设井斜角β不变情况下，△ADB为直角三角形，视厚度求取采用计算公式h视＝h’cosβ与h视＝ΔLtgθ；在铅直厚度为hO时，储层真厚度求取计算公式为h≈h’cosθcosβ，钻头在其任意一点位置求取公式可采用底部钻出类型的求取公式。3.根据权利要求1所述的一种倾斜薄储层中水平井轨迹的随钻地质导向方法，其特征在于：在步骤C中，逆向储层中视厚度与真厚度计算，可根据公式来进行计算；逆向地层钻进：逆向地层钻进是水平井的一种特殊类型，主要参数与顺向地层类似，其特点是井斜角β>90°时，钻出目的层点的海拔深度小于着陆点海拔深度,采用常规算法求得的测井成果图，其校垂厚度不代表地层真实厚度，水平位移越大(ΔL)或水平段内钻井轨迹长度越长，视厚度与储层真厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦松江，温爱国，窦煜，宋顺尧，
申请(专利权)人：中国石油大港油田勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12