Veslefrikk油田新型定向電磁測(cè)量工具和3D旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系

北海的Veslefrikk油田處于開(kāi)發(fā)晚期，優(yōu)選井位是開(kāi)采剩余儲(chǔ)量的關(guān)鍵。斯倫貝謝公司開(kāi)發(fā)出定向電磁波隨鉆測(cè)井儀（以下簡(jiǎn)稱電磁測(cè)井儀），它與指向鉆頭軸心的3D旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向配合使用，可以安全地實(shí)現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向。

Veslefrikk構(gòu)造是一個(gè)地層傾角很小的地壘斷塊。兩種不同的地質(zhì)沉積給地質(zhì)導(dǎo)向帶來(lái)下列問(wèn)題。

（1）布倫特組的Oseberg層由扇形三角洲沉積組成。Oseberg2號(hào)層是40～55m厚的塊狀砂巖。其下面是1～5m厚從未鉆穿的Oseberg3號(hào)層。在Oseberg2號(hào)層的頂部鉆井開(kāi)發(fā)剩余油十分棘手，因?yàn)槿粢ＷC產(chǎn)能和防止水錐，要在Oseberg2號(hào)層1～2m厚的砂層中鉆600～1000m長(zhǎng)的水平井眼。

（2）還有一部分剩余儲(chǔ)量在Ness層的中部。在這種地層中鉆長(zhǎng)的水平井段要穿過(guò)很多河道沉積斷塊。

1．工具的選擇

為了使用新型定向LWD電磁測(cè)井工具，編制了新的軟件。用以判斷地層邊界的新型定向測(cè)井儀具有下列特點(diǎn)：

（1）在工具的測(cè)量范圍內(nèi)（5m），在沒(méi)有電阻率界面的情況下，定向衰減和相位移為零；

（2）在達(dá)到電阻率界面的情況下，定向衰減和相位移為最大。

工具的方位由LWD中的磁力儀來(lái)提供。LWD中還有定向伽馬探測(cè)儀和環(huán)空壓力傳感器以便測(cè)量當(dāng)量循環(huán)密度。

2．實(shí)例研究

在2004年和2005年所鉆的2口井中使用了新型定向電磁測(cè)井儀。下面介紹在這2口井中所遇到的挑戰(zhàn)，使用的技術(shù)和取得的效果。

在使用新型定向電磁測(cè)井儀和解釋軟件期間，油公司明確要求該儀器必須實(shí)時(shí)提供清楚和容易理解的解釋結(jié)果以便進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井。

在第一口井中（B井），重點(diǎn)是實(shí)時(shí)采集原始測(cè)量數(shù)據(jù)和優(yōu)化解釋作業(yè)流程。Oseberg2號(hào)層的連續(xù)沉積使該層成為試驗(yàn)新型定向電磁測(cè)井儀的絕佳地層。

來(lái)自服務(wù)公司的地質(zhì)導(dǎo)向?qū)＜邑?fù)責(zé)解釋定向電磁測(cè)井儀的測(cè)量結(jié)果和解釋結(jié)果在優(yōu)化井眼方位中的作用。B井的井眼距蓋層3.5m。570m長(zhǎng)的水平井眼始終要保持距蓋層0.6～3.5m的距離。定向電磁測(cè)井儀的測(cè)井結(jié)果表明，570m長(zhǎng)的水平井段一直保持在Oseberg2號(hào)層的砂巖與Oseberg3號(hào)層的頁(yè)巖層之間。

第2口井為C井，鉆第二口井時(shí)，其重點(diǎn)是可靠和迅速地反演/解釋作業(yè)流程，這時(shí)，主要的挑戰(zhàn)是河道沉積環(huán)境。鉆這口井的主要目的是開(kāi)發(fā)Ness2號(hào)層河道沉積斷塊的剩余儲(chǔ)量。這口井是要用水平井段鉆穿河道砂巖。Ness2號(hào)層由砂巖、頁(yè)巖和煤層組成，厚度為10～15m，。采用地質(zhì)導(dǎo)向在7～5m厚的砂巖層鉆1100m長(zhǎng)的水平井眼，有850m長(zhǎng)的水平井眼要穿過(guò)含油砂巖，因此決定除使用電磁測(cè)井儀外，還要使用隨鉆地層壓力測(cè)量?jī)x。從鉆進(jìn)過(guò)程來(lái)看，采用這種井眼軌跡風(fēng)險(xiǎn)較高。以前在砂巖、頁(yè)巖和煤層的互層中鉆井斜為70o的大斜度井時(shí)，發(fā)生過(guò)井眼失穩(wěn)問(wèn)題。所以在鉆這一井段時(shí)要近可能增加鉆井液的密度。估計(jì)使用定向電磁測(cè)井儀要比采用常規(guī)地質(zhì)導(dǎo)向多鉆穿30%的含油砂巖，從而可提高15%的可采儲(chǔ)量。

3．結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)

鉆B井獲得的經(jīng)驗(yàn)是：

（1）采用定向電磁測(cè)量工具和3D旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)后使井眼軌跡的精確度大幅度提高；

（2）能準(zhǔn)確確定上覆頁(yè)巖的頂界。

鉆C井取得的經(jīng)驗(yàn)是：

（1）在頁(yè)巖中鉆進(jìn)時(shí)，用定向電磁測(cè)量工具能確定砂巖體，然后用3D旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)調(diào)整井眼軌跡；

（2）在鉆河道砂巖時(shí)，定向電磁測(cè)量工具可使井眼的位置始終保持在砂巖體內(nèi)，可以最大限度地在儲(chǔ)層內(nèi)鉆進(jìn)。