地质导向建模提高煤层气水平井开发效果

地质导向建模提高煤层气水平井开发效果

林昕;饶孟余;吴雪飞;赵婧姝;刘昆

【摘要】煤层气受资源条件的约束采收率低,投资回报周期长,其相关工艺发展缓慢,严重制约了煤层气产业的勘探开发进程,因此必须通过不断创新提升工艺效果、优化资源配置.分析认为利用地质导向建模的方法可以有效指导地质导向施工,从而提高水平井的开发效果.基于目前国内常用的地质导向技术,介绍了利用模拟拟合的思想来建立地质导向模型的流程,通过分析河东煤层气区块开发中遇到的实际案例,纠正当前水平井地质导向普遍存在的问题,并提出优化方案.从2016年已经完成的13口多分支水平井开发效果来分析,地质导向建模技术可以提升钻井品质进而改善产能.该技术提高了水平井开发的综合效率,为区块建设提供了技术保障.%Due to the resource limitation of coalbed methane (CBM), its recovery factor is low and payback period is long. Besides, its related technologies are developed slowly. And consequently, the exploration and development progress of CBM industry is restricted seriously. Therefore, it is necessary to innovate and improve technological effects and optimize resource allocation. It is indicated from the analysis that geo-steering modeling technique can instruct geo-steering operation effectively to enhance development effectiveness of horizontal wells. In this paper, the workflow of geo-steering modeling based on the concept of Model-Compare-Update was introduced from the aspect of geo-steering technologies that are commonly used in China. The most common issues of current horizontal well geo-steering were solved by analyzing the actual cases encountered during the development of Hedong CBM Block, and the corresponding

optimization plans were proposed. The development effects of 13 multi-lateral horizontal wells implemented in 2016 were analyzed. It is indicated that geo-steering modeling technique can improve drilling quality, and then increase the productivity. The Geo-steering modeling technique enhances the integrated development efficiency of horizontal wells and provides the technical guarantee for the construction of the block.

【期刊名称】《石油钻采工艺》

【年(卷),期】2017(039)005

【总页数】6页(P559-563,569)

【关键词】地质导向;建模;煤层气;水平井

【作者】林昕;饶孟余;吴雪飞;赵婧姝;刘昆

【作者单位】奥瑞安能源国际有限公司;奥瑞安能源国际有限公司;中石油煤层气有限责任公司;中石油煤层气有限责任公司;中石油煤层气有限责任公司

【正文语种】中文

【中图分类】TE21

通过地质导向提高水平井钻遇率、提升钻井时效是煤层气勘探行业公认的成熟技术［1-2］。地质导向建模是地质导向技术的重要组成部分，其流程贯穿整个地质导向过程。国内目前流行利用数据表格形式的模型草图［3］辅助地质导向分析：该模型图是基于地层等厚连续的假设前提下建立的简单示意图，不能直观展示水平段的细节信息，同时缺乏对新地层变化趋势的预测，因此未能发挥有效作用。针对目标区块煤层非均质性较强的地层特征，研究利用地质导向建模提升煤层气水平井工

艺，对正在进行中的区块大开发具有实际意义。

Development history of CBM geo-steering technologies

煤层气资源采收率低，投资回报周期长，特别是水平井开发工艺单井投资大，水平段地质导向难度高［1-2］，为此必须选择合适费用的随钻开发方案以适应不断升级的挑战。煤层气地质导向工艺从被动导向到主动导向，其发展经历常规随钻测量（被动式）、（可打捞式）方向性测量（主动式）、近钻头成像测量（主动式）3 个阶段［4-5］（见表 1）。

利用常规随钻测量，录井岩屑、气测以及钻井参数等指导地质导向，难以判断地层与轨迹之间的相对位置关系，导致钻遇率低。

2006年国内引入方向性伽马测量技术，来判断轨迹与地层的位置关系（图1），

从而实现主动调整轨迹并在出层后快速返回目的层［6］。2008年引入可打捞式

的方向性测量工具，进一步降低了钻具落井的风险成本。

Work flow of geo-steering modeling

地质导向建模立足于导向工艺本身，不同的工艺水平所采用建模流程也互不相同。根据目前国内应用最多的方向性测量技术，可以采用模拟拟合技术（Model-Compare-Update）［4，7］来指导地质导向建模流程。该流程包含3个步骤（见图2）：

首先，选取多口邻井数据建立三维地质模型。导入设计轨迹在地质模型中切面从而获得二维地质模型，将井区煤层测井特征曲线赋值到二维地质模型后得到导向模型。根据新导入轨迹在模型中的特定位置生成正演拟合曲线，同时模拟出不同场景条件下地层响应特征，以识别实钻中出现的复杂情况。

其次，在实钻过程中将正演拟合曲线（图3）与实时曲线、钻井参数、录井资料等进行拟合度分析，综合判断导向模型是否反映了地下真实情况。导向模型的横轴采用水平段真长（True Horizontal Length）以体现轨迹在方位上的变化，因此导