主講：曹傳文遼河油田鉆井工程部水平井地質導向技術簡介水平井的有關概念水平井地質導向技術主要內容SAGD雙水平井軌跡控制一、水平井的有關概念什么是直井和定向井直井：井眼軸線從地面垂直向下鉆出的井。定向井：使井眼沿預先設計的井眼軸線〔井眼軌跡〕鉆達預定目標的鉆井工程。什么是水平井水平井是指鉆入儲集層局部的井眼軌跡呈近水平狀態的井。凡井眼在產層中并與產層面平行，或亞平行延伸較大距離，井斜到達85°以上的井稱為水平井。它的最根本特點是設計的井眼軌跡同油層的走向根本一致。水平井由于增加了井筒與油層的接觸面積〔瀉油面積〕，從而可大大提高單井產量和采收率。油層直井水平井的主要優點水平井可以減少水錐、氣錐影響定向井和水平井井眼軌跡的描述一般情況下，定向井和水平井的井眼軸線所形成的軌跡是一條三維曲線。在以井口為原點的NEHO坐標系里，可以用N坐標(北)、E坐標(東)、H坐標(垂深)來描述井眼軌跡上的每一點。我們只能測得一組井深、井斜角和方位角數據。N、E、H坐標值那么通過一定的數值計算方法得到。對于水平井，一般假設兩個測點之間的軌跡為一段空間的圓弧曲線。北方向方位角水平面X井斜角Z軸(垂直井深)井斜平面Yq,a或If,e或A斜井筒測量井深(MD)——從地面位置到測量點的實際井眼長度井斜角——井眼軸線與鉛垂方向的夾角方位角——井眼軸線在水平面上的投影與正北方向的夾角水平位移——過測點鉛垂線與過井口的鉛垂線之間的距離視平移——測點水平位移在設計方位線上的投影水平投影長度——測點與井口之間的井眼長度在水平面的投影長度閉合方位角——在水平投影圖上測點處正北方向與閉合方位線間的夾角NEABO設計/投影方位VS井眼的曲率K：井眼切線的方向相對于井深的變化率全角變化率，狗腿嚴重度井斜變化率：井斜角對井深的變化率。方位變化率：方位角對井深的變化率。dHdEdNLABCD

NEH測點A的方向矢量：測點B的方向矢量：測點A、B之間的全角：井眼軸線形狀的繪圖方法坐標作圖法以各測點N、E坐標可作水平投影圖；以各測點H、S坐標可作垂直剖面圖；以各測點H、V坐標可作垂直投影圖。造斜點水平位移垂深靶前位移水平段水平井的靶：圓柱型矩形水平的井眼軌跡的設計與控制階梯式水平井三維水平井連通水平井成對水平井“拱”型水平井多靶點水平井分支水平井ABABBAH0.7側鉆井水平井常規水平井國內完鉆水平井類型水平井完井方式：稠油水平井（一）表層套管339.7mm，BTC扣油層套管〔篩管〕177.8mm，鋼級TP100H，壁厚9.19mm，BTC扣。(1)光管(2)激光割縫篩管，25條/周，長50m。(3)激光割縫篩管，50條/周懸掛器(帶金屬密封)稠油水平井（二）表層套管273mm，BTC扣177.8mm套管，鋼級TP100H，壁厚9.19mm，BTC扣常開式注水泥關閉裝置水泥傘177.8mm激光割縫篩管，鋼級TP100H，壁厚9.19mm，BTC扣。稠油水平井（三）表層套管273mm，BTC扣177.8mm油層套管，鋼級TP100H，壁厚9.19mm，BTC扣全井注水泥，油層段射孔完井。稀油水平井（一）表層套管273mm或339.7mm，BTC扣127mm篩管，打孔〔潛山〕或激光割縫127mm尾管，N80或P110，7.52mm或9.19mm稀油水平井（二）表層套管339.7mm139.7mm或177.8mm篩管，打孔〔潛山〕或激光割縫尾管懸掛器稀油水平井（三）表層套管273mm或339.7mm，BTC扣139.7mm套管，LTC扣，鋼級N80，壁厚7.72mm。139.7mm篩管，打孔〔潛山〕或激光割縫常開式注水泥關閉裝置(或開孔式注水泥裝置)水泥傘稀油水平井（四）表層套管273mm139.7mm油層套管，鋼級N80。注水泥射孔完井服務工具絲堵

充填工具安全工具繞絲篩管分流裝置開關勝利油田水平井礫石充填完井水平井選擇性完井二、水平井地質導向技術什么是水平井地質導向用地質準那么和實時傳輸數據對設計井進行交互式鉆進油藏地質導向就是將井位放在你想放置的位置！“地質導向就象在大霧中將飛機著陸于上下波動起伏不平的跑道上〞**EdStockhausen,雪弗龍德士古公司近鉆頭4-6in探測深度方向GR155低分辨率4ft

探測深度非方向性電阻率155155高分辨率1in

探測深度必須鉆遇構造層面、斷層等方向性成像傳統的鉆井方式---地質幾何鉆井精確的地質數據和油藏幾何形態是鉆井成功的必要條件GeometricalGeological構造不確定性測斜數據的不確定性儲層物性變化的不確定性儲層內流體界面變化的不確定性水平井地質導向是一項綜合工作地質地震油藏測井鉆井井軌跡設計水平井地質導向工作流程評價

地層平價

更新地質模型

監控生產結果工程設計地質建模靶點選擇水平井地質導向效勞的組成局部斯倫貝謝水平井地質導向工具密度(ORD)井徑校正孔隙度(CCN)OnTrak?BCPMATKG3旋轉導向傳感器模塊雙向通訊和供電模塊近鉆頭井斜1.0m(3.1ft)壓力4.7m(16.4ft)Gamma5.0m16.4ft)電阻6.1m(20.0ft)測斜7.8m(25.6ft)井徑14.9m(48.9ft)孔隙度18.0m(59ft)密度15.6m(51.2ft)振動&粘滑7.8m25.6ft)鉆井動態參數測量20.1m(65.9ft)Co-Pilot貝克公司AutoTrak-OnTrak組合AutoTrak–G3TesTrakStarTrakMagTrak地質導向效勞的組成局部甲方現場管理人員的作用不可或缺。人員緊密結合，實時互動式導向模式PetrophysicalAnalysisInform3DModellingGeoSteeringCorrelationRealtimeStructuralDipAnalysisTrajectorymonitoringagainstSeismicDrillingParametersRealTimeLogDataStreamingtoGeoFrame鉆前井間地層比照目標油層方法1：模型，曲線擬合，實時更新井筒成像向下鉆遇構造界面向上鉆遇構造界面方法2：地層傾角的計算和判斷成像在實鉆過程中的應用實時反演的地層界面及到邊界距離實時地層邊界方向性量顯示界面Periscope地層邊界探測儲層頂設計軌跡薄儲層底部1m儲層HistoricalProfiles1234薄油層導向需要高的主動性不同地質導向模式的比較歡2-H7說明：該井沒有專門設計導眼，方案根據下行過程中不同小層的顯示情況決定水平段沿哪個油層鉆進，但在上行過程中發現油層厚度急劇變化。三、SAGD雙水平井軌跡控制SAGD雙水平井采油原理Non-reservoir(shale)claylensesBy-passedOilSteamChamber20-30mInjector100mProducerInterpretedEffectivePaySurfacesReservoir(sand/bitumen)SAGD雙水平井采油原理雙水平井井眼軌跡控制難度MGT磁導向工具的應用bitmotornon-magdrillpipeMWDsubInductionsubnon-magdrillpipeliftsubmicro-magreceivingchipsignaltrasmmisionsignaltrasmmisiontransmissiontosurface通過測量上下界面的磁場變化,來校正井眼方向、距離通過對MWD儀器三個磁通門的變化情況，計算、校正、來調整方