华北油田“优化轨迹”精准油井定位

www.chinaoilonline.com  2018-11-09 01:09:36

    华北油田在老区打出百吨井、发现新区带,实现勘探新突破,创新井位系统设计流程发挥了重要作用

    10月底,饶阳凹陷古近系砂岩油藏发现首口百吨井――强70X井。而之前在这个凹陷杨武寨构造带中浅层钻探的强164X井、强165X均获得高产油流。这样一个勘探程度比较高的老区,为何会“老树发新芽”活力再现?

    华北油田科研工作者面对地质构造复杂的杨武寨区带,决定采用大斜度井。这种井型效益可观,但施工难度大且勘探成本高。本着“精细勘探、效益勘探”的理念,科研人员以创新为驱动,首创复式叠置断块油藏的井位系统设计流程,在杨武寨构造带应用后破题解困。10月末最新数据显示:所钻探井获得高产油流的同时,单井钻井斜深平均降低800米,斜度由60度减少到45度,减少投资300万元至400万元,降低施工难度和生产成本。

    复式叠置断块油藏井位系统设计流程

    从问题导向出发

    创新驱动破题解困

    饶阳凹陷杨武寨构造带受区域伸展、滑脱等多重应力作用影响,区带内构造复杂、断块破碎,勘探开发早期采用直井和小斜度方式部署的探井,单井钻遇油层少、井间油层分布零散、储量控制程度低,钻探效果不理想。

    近4年,科研人员重新精细油藏解剖,在突破传统构造整装油藏认识的基础上,在杨武寨创新构建“断―砂阶梯式输导、沿断棱复式叠置聚集”的油藏模式,实现勘探层系新突破,也迎来勘探工作新局面。

    作为勘探工作重要环节的“油井部署定位”,是实现效益勘探的重要着力点。在杨武寨构造带进行井位部署定位工作时,科研人员针对杨武寨构造带“油气集中沿断棱高部位呈多层系叠合含油,纵向上含油层段跨度长、油层累计厚度大,横向上含油条带窄、无统一油水界面”分布特点,采用大斜度多靶点沿断棱高部位的定向钻井方式设计部署井位,以期实现钻遇率提升、储量控制程度高的目的。

    然而,一个问题摆在科研人员面前:大斜度井在钻遇厚油层的同时,受制于大斜度、长井段的问题,会造成较大施工难度和较高勘探成本。

    如同一把钥匙开一把锁,解决问题就要“对症下药”。科研人员决定通过新技术新方法的科学运用来实现降本增效。大家潜心研究,瞄准靶区目标层系,优化井身轨道设计,降低勘探综合成本,从“精准识别主控断层―确定靶向目的层―准确求取探井的靶点速度―确定探井的靶点坐标和深度”四个流程入手研究,首创复式叠置断块油藏井位系统设计流程,为科学有序、降本增效推进探井钻井工作给予强力支撑。

    从地质评价入手

    降本增效科学确定井位

    “在杨武寨构造带部署井位时,不同以往的做法就是,再次对每口探井进行地质综合评价,精准识别主控断层,为油井轨迹优化设计打下基础。”杨武寨项目经理李熹微如是说。

    井井不同,各有“脾性”。如果能够对每口井所处地质环境摸清“底数”,精准确定井的靶点和深度,降本增效钻井。在杨武寨构造带部署井位时,科研人员精细地质评价,发现杨武寨区带内继承性发育的控藏断层多呈现上陡下缓的“铲式”或上陡中平下缓的“座椅状”形态。随着勘探工作的不断推进,杨武寨主力效益层系由早期沙二、三段拓展至馆陶、东营、沙一层段,探井斜深普遍超过4000米。这种大跨度紧靠断棱的钻井方式,不仅施工难度大且成本高。如何在节省钻探进尺的同时有效钻遇厚油层呢?

    科研人员通过深入剖析已知油藏,将杨武寨构造带“油气聚集层位存在显著不均一分布”这一特点作为突破口,应用复式叠置断块油藏的井位系统设计流程,开展已钻井钻探成效和周边油藏解析,定位潜在的含油层系。通过油气输导效率和供油通道研究,明确油气运移高度和聚集层位,选出易成藏目的层系开展圈闭有效性精细评价。然后,通过精准识别主控断层封挡能力等多角度的综合评价,筛选出最优钻探层段,舍弃不含油或预测油层少的层段,真正达到优化层系、缩减井深、高效勘探的目的。

    从轨迹设计着眼

    精准定位助推效益勘探

    井身轨迹优化设计是精准选取钻探靶点、准确标定靶点深度、合理降低井身斜度、实现高效优质井位的另一个重要环节。

    科研人员首先选取高分辨率高信噪比的地震资料,结合地震相特征和多属性联合构造解释手段,精细识别圈闭周边低级序层间断层,有效避开钻探风险。其次,依据优选勘探层段和井轨迹周边地质情况,适当提高重点含油层段靶点位置,降低非主力层位深度,控制井身斜度在合理工程范围和效益钻探成本之内。

    同时,依据周围多井时深速度综合标定,建立区域合理的时深速度场模型,准确求取设计靶点深度,反复检查井身轨迹,实时调整完善,保证井身轨道严格按设计钻遇预测含油层段高点,最终确定探井的靶点坐标和深度,保障钻井工作高效优质推进。

    以强163X井为例,最初定井位时,为兼顾沙一、沙二多套目的层,井位轨迹紧贴断层面,存在较大风险。通过应用复式叠置断块油藏井位系统设计流程,适当降低靶点位置,开展目标区周边已钻井合成记录精细标定,建立合理的速度模型和时深关系,从中优选与目标层速度相近的代表井做时深关系拟合,求取目标设计靶点的坐标和深度,实现井深较最初设计降低300米,斜度减少15度,相比之前的强162X井,油气显示更好,与设计思路相符,也证明杨武寨地区井位设计流程是高效井位的有力保证。

    科研人员在杨武寨发现新区带,4年实施探井8口,口口成功,并展现出良好前景。未来,科研人员将进一步优化完善“复式叠置断块油藏井位系统设计流程”,为杨武寨规模勘探提供强力支撑。