水平井测井解释评价技术

水平井测井解释评价技术
论文导读：水平井技术自诞生以来。

水平井测井解释评价技术现状。

其处置原则是先把水平井测井资料转换为井眼轨迹信息和储层特性参数信息。

井眼轨迹，水平井测井解释评价技术研究。

关键词：水平井，测井解释，井眼轨迹
引言
水平井技术自诞生以来，就在长庆石油行业取得迅速普及。

水平井可以大面积贯穿天然裂痕，增加泄油面积，提高单井的控油半径，减少底水锥进和气锥进等，极大限度的开采储层，提高单井产量和原油采收率，是油田高效开发的最重要的技术之一。

1．水平井测井解释评价技术现状
水平井钻井在国内的发展超级迅速,水平井的解释技术也相应取得了较大进展。

国内已钻的水平井主要散布于长庆、大庆等油田。

相对说来,中石油长庆油田由于水平井技术起步比较晚,但近几年进步迅速，每一年的完钻井数较多,其水平井的解释技术也处于较高水准,已开发成功的水平井咨询系统可绘制井轨迹平面投影图、空间投影图、测井曲线垂深校正图、井轨迹测井曲线图、井轨迹测井功效显示图等图件；其研制的水平井成图系统软件在井眼轨迹空间展布、井眼轨迹与地层关系对比等方面显示出实用和直观的特点,而在三维非均质地层模型中的电法数值模
拟方式及大斜度井测井响应校正等应用上取得相当做效。

国外在水平井技术发展方面跟国内差距不大。

当前，水平井已不单单只用于油田的开发,它在油田的勘探特别是新区的地层评价中也正发挥出愈来愈重要的作用。

因此,提高数据收集技术水平、发展和完善水平井测井方式进而提升水平井测井解释技术水平是中国测井界所面临的艰巨的任务。

2．水平井测井解释面临的问题
目前长庆利用的测井仪器绝大多数是以直井眼轴对称地层为对象设计的，按照其径向探测特征大体上可分为两类（图1）：径向平均型测井仪、定向聚焦型测井仪。

径向平均型测井仪包括双感应、双侧向、自然伽马、声波、中子等，定向聚焦型测井仪包括密度、微球形聚焦、倾角仪等。

（a）径向平均型（b）定向聚焦型
图1 常规测井仪器探测特征类型
在垂直井中，一般情况下地层模型可以假定为各向同性的均质体，测井仪器轴垂直或近似垂直于地层水平面,无论是地层、井眼仍是泥浆侵入形状均以为是绕仪器轴旋转对称的，仪器一般
探测的是平行于地层层理的地层参数特征；对于水平井，与仪器轴垂直方向的地层多数情况下再也不是各向同性的均质体了，而是各向异性的非均质体，仪器一般探测的是垂直于地层层理的地层参数特征；同时，由于井眼和泥浆侵入形状等的对称性也再也不存在了，水平井泥浆侵入规律难以掌握，很难进行有效的校正。

因此应用于垂直井中的测井仪器再用于水平井测井需要面对各种不利因素的影响。

在大斜度井和水平井中,受重力因素的影响,仪器的测井状态一般是偏心的。

偏心对各类测井仪器的测量均有不同程度的影响,加上仪器在测量进程中常常转动,这些不利因素加大了数据收集和处置的难度,也给测井解释造成了必然困难。

因此，在水平井的综合解释中，要注意测井仪器与水平井眼、地层的相对位置关系，在解释进程中要综合考虑仪器测量位置、井眼和地层的各向异性、非均质性等。

目前水平井中的解释模型大多采用原直井中的方式，这就要求必需首先按照水平井的特点对测井资料进行有效的校正。

3．水平井测井解释评价技术研究
水平井测井解释的主要任务包括水平井井筒轨迹及地层剖面咨询(水平井咨询)和地层评价等。

其处置原则是先把水平井测井资料转换为井眼轨迹信息和储层特性参数信息，并按照这些信息绘制出井眼轨迹图和垂深的测井组合功效图；然后在此基础上，以直井中的解释方式为参考进行地层定量评价。

水平井咨询
水平井咨询即是按照测井资料解决水平井钻井、地质、采油工程师提出的一系列问题，指导水平井钻进和检查水平井钻进效果，而且对于水平井地层评价工作也具有指导作用。

在水平井钻进进程中，水平井咨询工作可以帮忙和指导钻井工程师和地质家实时修正实际井眼轨迹和修正设计井眼轨迹；在水平井完钻以后，水平井咨询工作可查验水平井的实际效果，既能检查实钻井眼轨迹与设计井眼轨迹的吻合程度，又可查验水平井井眼轨迹的地质设计是不是正确。

地层评价
水平井地层评价的任务是弄清目的储集层的岩性、物性和含油性及其沿井筒的转变。

水平井工作重点与垂直井略有不同：在垂直井中，测井解释的主要任务是进行地层评价，即划分储集层的孔隙度、渗透率、饱和度等参数，进而肯定油、气、水层。

在水平井中，其工作重点是与垂直井对比，找到相应的储集层，分析该储层平面上的展布和物性转变情况。

依照此目的，按照绘制出的斜深和垂深的测井组合功效图，可以方便地对斜井和周围直井进行地层对比，分析储层层段的垂直厚度及斜厚度，从而对水平井做出更全面、更准确的地质评价。

×××井是一口水平井, 利用水平井处置技术对该井进行解释处置, 并绘制出其垂深的测井组合图( 见图1) 图上的深度为垂直深度, 该图直观地显示了垂深上的曲线、剖面及结论
的转变情况, 便于地质人员进行地层对比和分析。

图1 ×××水平井组合功效图( 垂深)
按照测井取得的连斜曲线, 采用最小曲率半径法计算出井眼轨迹曲线, 并在Forward 上绘制出×××水平井的井眼轨迹图( 见图2)。

图2 ×××水平井井眼轨迹图
由图2 可以看出, 井底水平位移为791 m , 向南位移139 m , 向西位移778 m 。

该图直观地显示了井眼轨迹的转变情况, 可以准确地判断是不是钻入了目
的层, 并命中靶点等。

利用水平井处置技术不仅可以提高单井产能,而且可以摸清油藏产能, 从而提高储量控制程度和
动用程度, 做到经济开发油藏; 水平井处置解释功效可以为此后开采施工及储量计算提供有效依据, 避免工作盲目性, 其经济效益和社会效益都十分显著。

井眼轨迹与油藏的空间关系
通过上述分析熟悉到，无论是钻井地质导向完井方案的优化，仍是水平井测井解释综合评价与采油工程优化研究，都涉及到一个核心问题，即水平井井眼轨迹与油藏的空间关系问题。

主要包括：
（1）水平井井眼轨迹与以油藏为核心的地层之间的关系；
（2）水平井井眼轨迹与储层流体散布之间空间的关系；
（3）水平井井眼轨迹与油藏储层物性空间散布的关系。

井眼轨迹是利用井径、井斜角和井斜方位数据计算井轴每一点垂直深度、东西位移、南北位移、水平位移和闭合方位等空间坐标数据，然后通过一系列坐标变换及演算绘制出井身结构二维平面和三维立体图，反映井身钻进深度、造斜点、水平段和斜井段空间方位等。

在水平井的资料解释中，借助实际垂直深度曲线（包括测井曲线和解释功效曲线），可以方便地对水平井和周围直井进行更准确的地质评价。

水平井属于复杂结构井，受条件限制井筒内各类地质工程数据的收集手腕有限，普遍情况下只有地质录井和测井数据。

相对而言测井资料与录井资料相较，其包括的地质信息加倍丰硕、持续性更好，更不受人的经验和技术影响。

虽然相对直井而言，水平井中收集到的测井资料要比直井少的多，但一般而言，持续的井斜方位资料保证描述井眼轨迹的几何形状；持续的自然伽马、电阻率、声波（或中子密度）资料可以定性地判断地层、流体识
别和储层物性。

在直井中油藏剖面中的穿越只是一条一维的短线，用这些资料信息去分析研究油藏体的情况相对较难，而水平井井眼中轨迹在油藏剖面中穿行的线路是一个二维的曲线。

若是加上导眼井的资料，则相对直眼井更能反映油藏体的很多信息，为解释评价和研究水平井井眼轨迹与油藏空间关系提供了保证。

另外，开发水平井的布井前提是对油藏有了比较清楚的熟悉，这些丰硕的背景资料也能为利用测井资料进行井眼轨迹与油藏关系的描述提供良好的指导，提高解释的准确性。

水平井测井解释研究思路
综合以上分析，在水平井测井解释技术方面提出了一套新的研究思路：
（1）熟悉地质数据体。

在进行水平井测井解释前，要分析研究并完全弄清水平井在油藏构造上的位置，熟悉油藏构造和储层（包括储层上下各标志性地层）的散布规律。

具体步骤包括：
1) 阅读油藏相关资料；
2) 在构造背景上标出水平井井口位置及平面投影；
3) 选定参考井（如有导眼井，则首先采用导眼井），在构造图上标明参考井位置，参考井眼的位置；
4) 对参考井进行地层构造倾角处置，以备参考。

图2 井眼轨迹与油藏关系解释技术
（2）测井数据校直处置、恢复井眼轨迹。

利用水平井测井资料的井斜、方位数据,计算出井轴上每一点的垂直深度、水平位移,并绘制出井眼轨迹图。

同时，利用计算出的垂直深度,以垂直深度值作为新的深度系统,相应对每条曲线进行从头等距采样,形成新的数据文件,并用该数据文件绘制出垂深的测井组合功效图。

在这个进程中，还要特别注意曲线的深度对齐，在利用校深曲线法进行校深时，要保证校深测井仪器两次测量时的运行轨迹尽可能一致。

（3）增强水平井的地质设计研究。

综合利用地质资料、三维地震资料，充分把握油层的空间展布和物性的三维转变情况，才能使水平井轨迹位于油层的最佳位置，使水平井测井资料的解释转变成近似均匀介质的厚层时的资料处置程度。

这样就可以够极大地简化解释的复杂性和技术上的难度，目前常规直井中比较
成熟的解释技术就可以够发挥较好的效果。

图3 井眼轨迹与地层关系测井解释功效图
4．结论
目前垂直井所固有的解释方式在水平井解释中仍然占主导地位，具水平井特点的解释方式还须系统化和综合化。

整体看来，水平井的整个解释评价技术都是围绕水平井井眼轨迹与油藏关系这一核心来开展。

因此，本文提出的评价解释技术研究主要集中在两个方面：
（1）研究利用测井资料解释和描述井眼轨迹与油藏地层、流体等空间散布位置关系的描述技术。

（2）研究井眼轨迹与油藏空间位置关系功效的生产应用技术。