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泾河油田17井区断块油藏录井地质导向

作者：赵兰 王希东 姜海申

来源：《科学与财富》2018年第10期

摘 要：由于钻前地质模型的不确定性，在实钻过程中，如何准确地实现断块油藏的钻探目标，需要行之有效的录井地质导向工作的指导。研究所选取的泾河油田17井区以单油层多断块为特征，断层的识别和控制是导向工作成败的关键。本文以录井资料为主体，结合地震、测井和钻井资料，从标志层、岩心和岩屑的特征，测井曲线、地震反射轴以及工程参数的变化来识别和控制断层，在此基础上，建立构造模型、分析导向过程，充分发挥了录井对油气勘探的导向功能。

关键词：断层 水平井 录井 地质导向 0.引言

随着油田勘探开发程度的不断加深，复杂断块油藏的勘探和开发占据着越来越重要的地位。尤其是开发井和调整井的钻探，需要通过定向井或水平井的钻探来提高油层的钻遇率，以实现更经济高效的开发目标。断层对油藏的控制作用大致分为两类：一是纵向多油层的分布，往往是沿断层面呈“梳状”排列[1]，需要通过平行于断层的定向井钻探来实现目标；二是单油层多断块的油层分布，则需要通过水平井来穿越多个断块来完成。本文研究所选取的泾河油田17井区区内发育由四条正断层组成的两组地堑，以单油层多断块为特征。水平井储集层有效钻遇率的高低决定着水平井的实施效果[2]，开展断块油藏录井地质导向研究对水平井准确穿越目标断块有着重要的指导意义。 1.断层识别

泾河油田位于鄂尔多斯盆地西南部，即渭北隆起、伊陕斜坡和天环向斜交界处，区块面积约3252.694km2。总体构造面貌表现为东南向西北倾斜，地层倾角仅1～2°。17井区正断层发育，断块复杂、地层多变。工区内除四条主要断层外，还伴生有小断层及裂缝。钻遇的地层自上而下有第四系，白垩系志丹群，侏罗系安定组、直罗组、延安组，上三叠统延长组。其中，延长组长8段为主要含油层位，该时期为辫状河三角洲前缘沉积。 1.1 录井显示特征 1.1.1 标志层的变化特征

泾河油田长7段底部广泛发育一标志层，岩性为黑色油页岩，厚度约20.00～30.00m 利用钻遇标志层的海拔深度、结合钻穿标志层的闭合距，可计算地层倾角，进而推断相应位

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置的断距大小。导眼井A点海拔深度为-100.02m，水平井B点海拔深度为-98.02m，A、B两点闭合距相差200m，则地层上倾趋势为2m/200m。沿地层上倾方向作延长线，与C点铅垂线的交点命名为C’点，B、C’两点闭合距相差100m，则C’点比B点海拔高100*（2/200）m，即C’点海拔深度为-97.02m，而C点海拔深度为-75.02m，因此C、C’两点海拔相差22m，推测断距为22m。

1.1.2 岩心和岩屑特征

断层附近岩石的裂缝和节理较为发育，研究区岩心多见高角度切割岩层的穿层裂缝和平行分布于泥岩夹层中的水平裂缝，远离断层的裂缝和节理频度逐渐降低。

若断层前后钻遇不同地层，岩相会发生突变。现场可观察到岩屑的颜色、成分、含油气性等变化，与之对应的随钻伽玛、气测值会有相应变化。另外，断层破碎带的出现，如断层泥、断层角砾岩，使得岩屑杂乱。 1.1.3 工程参数的变化

钻遇断层时会发生明显的溜钻、放空以及不同程度的钻井液漏失，表现在瞬时性失去钻压、池总体积下降、出口流量降低。若钻遇油层组内断层，暂时性的漏失之后会出现全烃的快速上升，泥浆槽液面可能伴有油花、气泡等返出，钻井液密度下降、粘度变大等。 1.2 地震特征

断层在地震剖面上一般表现为反射波同相轴的变化：数目突然增加、减少或消失以及波阻间隔突然变化；形状突变，如分叉、合并和扭曲等。这是由于断层错动引起的两盘地层产状突变，或是由断层面的屏蔽作用以及对射线的畸变造成的。 1.3 测井曲线特征

一般张性断层破碎带岩性疏松，受压力小，表现为声波时差异常大。此时，若声波时差明显增大或有周波跳跃，且地质上排除含气时可判断为裂缝发育。选取电阻率和自然伽马曲线，通过建立岩—电关系较易识别因岩性突变而导致的断层两盘电性特征的急剧变化。在利用测井曲线进行地层对比时，标志层在电性上的重复或厚度突变特征是断层存在的重要依据。 2.地质导向的实例分析 2.1 构造模型的建立

建立构造模型是研究区地质导向的核心。根据本区导眼井轨迹在地堑内钻穿标志层，水平井轨迹则在地堑外钻穿标志层这一钻井特征，确定了两组地堑内以导眼井钻穿标志层的海拔深度作构造等值线，地堑外则以水平井钻穿标志层的海拔深度作构造等值线的绘图原则。通过分

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别统计泾河油田17井区导眼井和水平井长7底海拔深度，最终建立构造模型，绘制研究区长7底构造等值线图，以便于地层的识别与归位，利于水平井目的层跟踪。 2.2 导向过程

水平井地质导向包括两项关键技术：一是进入目的层前的地层对比和预测技术；二是进入目的层后的地质解释与导向技术[3]。本文从A靶点着陆预测和水平段地质导向两个方面进行实例分析。

2.2.1 A靶点着陆预测

JH17X井是泾河油田17井区复杂断块上的一口水平井，目的层为长812油层组，要求进入目的层砂体垂深5m着陆。JH17X井实际钻遇长7底海拔深度为-101.93m，比设计以JH17Z井导眼井为参考的长7底海拔提前15.11m，与预测结果大致吻合。又因地堑内JH17Z井长7底海拔为-113.15m，两口井海拔相差11.22m，结合地层倾角，推测断距为15m。 根据本井长7底海拔深度为-101.93m，两口邻井长7底距目的层长812砂顶的厚度近13m，砂厚9.8m，假设本井在地堑外钻穿目的层，则钻穿长812海拔为-124.73m，小于地堑内JH17Z井长812砂顶海拔-128.35m，可确定目的井在地堑外钻穿目的层后进入地堑内的目的层进行着陆。按照设计要求进入目的层砂体垂深5m着陆，预测A靶点着陆海拔为-134.59m。 本井于井深1825.00m、垂深1475.48m、海拔-133.62m处，发生井漏，岩屑未返出，现场工程参数异常，可确定本井钻遇断层。进入地堑后钻遇灰色油迹细砂岩，确定为目的层长812砂体。由于和预测吻合，故按照设计入砂5m进行A靶点着陆，A靶点实钻海拔为-134.90m。 2.2.2 水平段地质导向

水平段钻至井深2149.59m、垂深1475.13m、闭合距884.65m处，岩性由浅灰色荧光细砂岩突变为深灰色泥岩，且工程参数异常表现为井漏特征，现场提示钻遇断层，可确定水平段已钻穿地堑内油层，遂建议水平轨迹快速上调，使后续水平轨迹尽快进入地堑外油层。 轨迹垂深上调5.2m后，于井深2362.00m、垂深1469.93m处岩屑由灰色泥质粉砂岩变为浅灰色荧光细砂岩，现场气测值升高，岩屑粒径明显变粗，确定水平井重新进入目的层砂体。本井设计水平段长750.00m，实钻水平段长750.00m，钻遇砂岩段长702.00m，砂岩钻遇率93.60%，顺利完钻。 3.结论

本文对断块油藏的录井地质导向研究主要以断层的识别和控制为主要内容。综合录井、钻井、测井和地震资料建立了17井区构造模型，继而对目标井进行断层位置及断距判断，实现