・工艺技术・ 气测录井气油界面识别方法 住渤海油田随钻着陆中的研究及应用 陆先０ ¨ ｛ ０一ｎ ．俐强ｍ “ｊ黼獭附 点钻百 、 ｉ ．若可 罗 鹇 李战奎 袁亚东 赵彦泽 张光辉 （中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司） 过通地 取 程过赝 罗鹏，李战奎，袁亚东，赵彦泽，张光辉．气测录井气油界面识别方法在渤海油田随钻着陆中的研究及应用．！《）】７ ２ （１）：２ １ ２：｛，： 油重水 砰 一一一一一 界面识别组分变化平 井 着 陆 绎 济 曹 引 的初技 科蝴 问步求成 凹 髓 翦陆 连爆导向 中图分类号： １、ｌ １：｛！ 文献标识码：Ａ 题识方功 通气 电 Ｉ）（）１：１ ０．㈤㈣／Ｊ．１ Ｉ１． 过油 了 ７２ 录仆都是点样，取样Ｉ＇ｆｔⅢｉ为５ ｍ，【 升斜大 腾代表 性较差，无法准确判断足 ｝Ｉｌ｛ 层；而气测求帅能 渤海＇；｝｛１ ｍ的｝，Ｉ：多开发Ｈ的 为｛ｌＩｌ气同层或带气 顶油层． ２（）ｌ１ ２（）１ ５年…ｌｊ：尚 液比关停井数多 达８ ＬＪ。为ｒ避气采油．避免 Ｃ Ｊ２－突进造成油层产 连续地监测地层ｔｆ，烃含 变化．能够反映 油气性 质的变化 ，可以尝试川于气州ｔ 面的识别。 随 钻过程巾利用 洲录外办法以圳气油界面．进一步 指导水平井着陆将是现场地质求Ｊ卜重点研究方向。 量急剧下降或ｌ …脱离气液比 天停油井。地质设 计 求 水平井着陆施Ｉ 过释『Ｉ１（入简）避开气层。 务必 ｉＩ｝Ｉ层ｒ｛，着陆。甚于安令孑虑， 渤海油田水 平外善陆过程ｒＩ１．随钻测”采川ｔｔｊ然伽马和电阻率 ｆ｝｛１线．后期ｔ＂ｉｌ！Ｊｌ『ｆＩ子孔隙度千¨密度洲Ｊｆ 。但是，由丁 通过ｒ｛然伽马 电 棼ｆ｛ｆ｛线小能仃效地判断气层与 油层、识刖 Ｃ油界面．需补测Ｉｆ１子孔隙度密度曲线， 冉恨据ｌｆｌ子一密度“ｌＩ线交会幅度判断｝Ｊｌ｛气层，进一步 确认是否着陆 油 『Ｉｌ。若确认着陆 气层，则需要 进行二次着陆（ １），此举势必增ｌｉｔ＇ｆ４ 业成本，影响 作业时效。２（）１ １年已 ‘２¨＂着 上． 进行 次着陆『ｎ ｉ欠作、Ｊ 寸 险的基石：｛｛ 气油界面之 ｄ，增７Ｊ『ｌ作业 图ｌ 存在气顶的水平井着陆示意图 成本数 万元。为此．需要 不增力』ｌ作业成本干¨风 ｊ ｉＪｌｊ 肖 』Ｉ： ｛ Ｕ ｊｌＩｌ Ｉ『Ｊｉ Ｊ１勺上 ／｝ 从求外 段 Ｉ 找剑解决问题的办法。 Ｊ阿录井和荧光 气测录外方法识圳｛Ｉ＿ｆ１层平ｌＪ 层的研究已经进行 了很多年．陆地油ｍ仵长期实践过程中摸索 ｒ皮 ［ｊ前．渤海ｊ｝｛ｊ Ｈ１生Ｊ 外的录外项Ｈ主要包括岩 眉录仆、荧 录片干¨气测录仆 。 克斯勒烃比值法、烃组分 角肜 板法、气体比率法 程技术分公川从 （）２［】Ｉ“ Ｆ ｌ１１；ｌＩｌ： 录仆］： 等 ．但是这些方法的适用范围窄，标准也不统一， 现场适应性差．在渤海油田使用率较低。针对上述 问题．通过对渤海油田具有代表性的５Ｏ口井６００层 般由气层到油层，气测重组分是组分数相对齐全、含 量逐渐增大至稳定的变化趋势。通过重组分随深度 的变化趋势，可以初步判别气油界面。例如：Ｍ １２ 气层和油层进行统计分析，并对油气层的气测录井 资料进行研究，形成了一种现场快速识别气油界面 的气测录井方法：气测重组分变化趋势法和气测比 率参数曲线变化趋势法。本文使用的气测参数有 了、 、 、Ｃ 、ｃ 、ｉＣ 、ｎＣ，、ｉＣ 、ｎＣ ，为了便于方法的 建立和研究．笔者将其中烃组分分为气测轻组分和 气测重组分两种，其中气测轻组分包括Ｃ。、Ｃ！和 Ｃ 气测重组分包括ｉＣ；、ｎＣ 、ｉＣ 和ｎＣ 。 ｉ．！ 气测重组分变化趋势法 井２ ５０９．００～２ ５３５．００ ｍ井段气测全烃和各组分值 增大，判断进入油气显示层段，随着深度增加．气测 重组分值逐步增大，井深２５２２．００ Ｉ３１之后气测重组 分值趋于稳定，根据气测重组分趋势法判别气油界 面深度为２５２２．００ ｍ（图２）。经测ｌ井验证，２５０９．００～ ２ ５２２．００ ｍ井段中子一密度值明 减小，两者｝｝｝｛线反 向交叉，达到ｌ０个中子孑Ｌ隙度 位，电阻率增大。测 井解释为气层 ；井深２５２２．００ ｍ之后，中子一密度 值比上部气层增大，两者曲线反向交叉减小。存 １～ 在同一个油藏内部的流体，由于压力、温度以及 ６个中子孑Ｌ隙度单位，测井解释为油层，最终测井解 释气油界面深度为井深２ ５２２．００ ｍ，与气测重组分 趋势法识别的深度一致。 地球重力等因素的综合影响，会产生分异现象，顶部 轻组分含量多．越往下部重组分含量就越多 。一 图２ Ｍ １ ２井气测录井识别气油界面示意图 Ｉ．２气测比率参数曲线变化趋势法 Ｒ 公式巾分子为重组分，【大Ｊ此随着ｆ｝１气层向油层 过渡，Ｒ 值相应增加，曲线向右倾斜。为了方便使 用．把Ｒ。 和Ｒ 值大、Ｒ 值小的曲线特征表达 为“两大一小”，定义为“正交叉”；Ｒ ｔ－和Ｒ 值小、 Ｒ ， 值大的曲线表达为“两小一大”．定义为“反交 叉”。气层曲线特征为“两大一小”正交叉，油层ｆＨ１线 特征为“两小一大”反交叉。 气测比率参数曲线趋势法主要涉及：Ｒｅｓｅｒｖａｌ 气体比率曲线、烃气湿度比值曲线、气体组分比值曲 线、烃比值曲线 】，是一种综合判断方法，需要将４ 种比率曲线随深度变化绘制在一张图上．通过各曲 线随深度变化的趋势和各曲线交叉转折点，确定气 油界面（图２）。相比于前人使用的罔板法。该方法 更加直观方便．能够准确识别气油界面。 （２）烃气湿度比值曲线由３条曲线组成： 烃湿度比Ｗｈ一（Ｃ；＋ ）／（Ｃ ＋ ＋ ＋ ＋ ） 烃平衡比ＢＩ 一（Ｃ，＋Ｃ ）／（Ｃ．；＋Ｃ，＋Ｃ ） 烃特征比（、 一（Ｃ ＋Ｃｉ）／ｃ； Ｗ 和（、 公式中分子为重组分，随着气层向油 层过渡，Ｗ．，和Ｃ 会变大（其中（、 的变化幅度较 小），表现为Ｉ＃ｊ线向右倾斜；Ｂ 公式巾分母为重组 分，因此随着气层向油层过渡，Ｂ 值会变小，表现为 （１）Ｒｅｓｅｒｖａｌ气体比率附｛线南３条曲线组成： 轻一重烃比率ＲＩ．Ｈ一１００（Ｃｌ十Ｃ！）／（Ｃ ＋Ｃ ）。 轻一中烃比率Ｒ【＿Ｍ—ｌ０Ｃ。／（Ｃ ＋Ｃ ）！ 重一中烃比率Ｒ 一（Ｃ ＋Ｃ ） ／ｃ。 Ｒ¨ｔ和Ｒ。． 公式中分子为轻组分，由于气层轻 组分含量高、重组分含量低，随着气层向油层过渡， Ｒ¨－和尺 值相应减少，表现为曲线向左倾斜；而 『ｌ｝ｌ线阳 斜 点．及时删 井斜 Ｉ轨迹． １层『ｆ】 陆。 （３） ｆ小纠【分比ｆ （（、 Ｌ、！、（、 ，【、 、（、 Ｃ ）随着Ｆ｝ｆ Ｊ 州１ Ｊ 过渡．比仉均变小。 现为『｛ｆＩ线阳左倾斜。 （，１）烃比 （（、．．／ 、 ／／～－／ 【、，／ ）随着 气层 倾斜。 ３ 应川实例 水平升着陆过 ｒｆ１气测求』卜识别 Ｉ １的力 法 油 过渡．比仇逐渐变人．丧脱乃…Ｉ线 丁２Ｏ１３ ２０１６年 渤海油…７口水平ＪＩ 进ｉ 廊川．甲 均每【¨Ｉ 节约作ｑｋｉｌ￣ｌ￣ｄ １２ ｈ．７口井共降小近 万元。 Ｍ ５Ｈ井足渤海】ｆ∈油…的一¨水、ｒ Ｊｌ：发ＪＩ：．颅 『１『ｊｉ＝『．渤海汕Ｉｔ 发Ｒ的Ｊ川晰集 厚度较薄．ｆｆｌＩ 水 顷 ．边水底水较多．刈ｉＩｔｔ Ⅲ的开发造成 着陆作、ｌ 。如何避开气 着陆成为小场随钻着陆研究 ｆ 大的 难．特刖足水 Ｊ 干１Ｉｊ良水． ｉＩ｛ｌｆ 的ｔ嘤，，… 测陔Ｊ卜 日的层Ｉ 邴－叮能发育气层． 定．Ｈ 该日的层肛 距离油水界面太近 Ｉ１ 而不确 ６ ｎｌ 具底水．地质没汁 此．脱场录 人 要求 场随钻着陆进 气层． ；ｔｌｌ层『ｆｌ 陆＿Ｊ Ｌ不能 进入油层，义不能进人汕 过深 。气汕 而的快速识圳、测川 肓Ｊ）（段 汕气Ｊ 的｝Ｊｌ圳． Ｉ工＝Ｉ指 水平升Ｉ砸 着陆的火键。笔 黹』 川 洲求” 圳气油 巾 力‘法．结合水 井 随钻肯陆 求．彤成一种渤海ｊ１ｔｔ…水平什着陆过 ｒｆｔ 汕 ｌ『Ｉ ，Ｊ以圳力 法翻Ｉ作、ＩＩ，流 ，能够高效地 １ ）ｊｌＪ “ｌ｛Ｉ ． 成Ｊ＿ＪＪ指导水平Ｊ卜荇陆 、陔方法丰要 脱场钻进至外深２ １ ８５．００ ｍ，¨然伽 ５值ｆＩｉ ｌ １０ Ａｔ Ｉ降低至Ｑ（）ＡＩ Ｉ，随钻电阻卒ｆｌｌ １． ）Ｑ・ｎ１增 大全１ ３ Ｑ・ＩＴ１，随即进仃地质循环．利川 洲求”疗 法和流氍识别气汕 。对２ １ ６Ｏ．０（）～２】８５．Ｏ０ １１１ Ｊ１ 段气测录计数 分析许进行综合判断。 （１）气测重 分变化趋势法：通过Ｍ Ｈ外综 完 罔（罔３）可以判断 ２ ｌ６Ｏ．（）Ｏ～ １ ８（）．（）（）ｎ１” 也捕以下Ｉ步： （１）充分ｒ ｍ ｆ１ 、Ｉ Ｊ｛：地质设、Ｉ‘和Ｉ¨的 ｆ 况． ４’ ｔｔｌ 的发ｆ 、特点何允分的ｒ解． 此 础Ｉ 对该 段气测币＝组分值 特续增加．２ （）．（）（）ｌ１１之 气测 ｍ组分值趋于稳定。 步判断２ ｌ６０．０～２ ｌ ８（）．０ ＴＩ１ 外段为气层，２ １ ８（）．０～２ １ ８５．０ ｍ 段 汕ｔ （２）气测比 参数 线变化趋势法：通过 体比 参数ｆｆｆＩ线变化趋势罔（冈３）．外段２ １㈤．（）（）～ ２ ｌ ８ｊ．Ｏ０ ｒｌｌ与２ ｌ ６（）．０～２ ｌ ８Ｏ．０ ｍ柑蚶比．Ｒｅｓｅｒ￣ ，ｉｌ ”油 层进仃｛ＪＪ步颅测。 （２） 随 符陆过程中，依据随钻测外自然伽马 ｆ１Ｉ电ｌ５Ｈ牟ｌｉＩ１线．判断 进入行陆Ｌｊ的 后（进入ｆＩ１｝ 气 段．Ｉ ｛然ｆＪＪ ０价降低．电阻半仉『ＩＪ｛ ｌ！‘增大）．进行 地硪循环． 集 洲求Ｊｆ：资料． 选利州气测重组分 变化趋势法｝Ｉｌ删 油 而。 （３） ：能幸』Ｊ 圳 油 面．则进一步利川气洲比 Ｃ体比率曲线表脱为Ｒ．．． 明 变小．凡 、 ｌＪｉ】｛ＩｌＪ＿变小， Ｒ 增大的“两小一夫”反交叉特征； ｆ５ 度比值 深度；符尢法识 ｝ｆＩ１线表现为Ｂ．．ｆ』ＩＪ 变小，ｗ 明 增人．（’ ，增人； 半参数变化趋协法准确识刖气汕 圳气汕 ．则继续钻进许多次循环判断厶 油界面。 怵组分比值曲线变小至稳定．烃比值ＩＩｌＩ线增大 稳 定．确定２１ ８０．（）（］１＂１１ 气油界面。 （１）准确｝ｊｌ圳 油 而深度 ．选择合适的着陆 图 Ｍ ｌｌ井综合完井图（井段 １ ５．Ｏ０～ ２‘ ・ ２８ ・ 录井工程 ［２］陶维祥，丁放，何仕斌，等．国外深水油气勘探述评及 ２０１５： ７． 中国深水油气勘探前景［Ｊ］．地质科技情报，２００６，２５ （６）：５９－６６． ［９］ 黄鲁蒙，张彦廷，刘美英，等．海洋浮式钻井平台绞车升 沉补偿系统设计［Ｊ］．石油学报，２ｏ１３，３４（３）：５６９—５７３． ［１Ｏ］ 姜浩．海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿系统研究 ［３］史琪琪．深水锚泊半潜式钻井平台运动及动力特性 研究ＥＤ］．上海：上海交通大学，２０１ｉ． ［４］陈春峰．世界深水勘探特点及中国深水勘探现状分 析［Ｊ］．石油天然气学报（江汉石油学院学报），２００５， ２７（６）：８３５—８３７． ［Ｄ］．东营：中国石油大学（华东），２０１３． ［１１］ 刘剑涛．半潜式钻井平台锚系留力分析［Ｊ］．科技资 讯，２Ｏ１４，１２（２５）：６０—６２． Ｅｌ２］ 徐勇，孙继森，贺卫．在浮动钻井平台上录井的井深 测量方法［Ｊ］．录井工程，２００８，１９（３）：２４—２７． ［１３］ 董星亮，曹式敬，唐海雄．海洋钻井手册［Ｍ］．北京： 石油工业出版社，２０１１． ［５］代一丁，孙金山，李建周，等．中国深水录井工程实践 与发展方向探讨［Ｊ］．录井工程，２０１４，２５（４）：１—５． ［６］胡海良，唐海雄，罗俊丰，等．深水天然气水合物钻井 及取心技术口］．石油钻采工艺，２００９，３１（１）：２７—３０． ［７］孙金山，代一丁，李建周，等．南海北部深水录井实践 ［Ｊ］．中国海上油气，２０１４，２６（３）：５卜５５． ［８］ 代一丁，孙金山，林炳龙，等．深水录井新技术应用 ［１４］ 冯士明．国外半潜式深水平台新概念设计［Ｊ］．石油 工程建设，２００９，３５（２）：１３－１６． ［－１５］ 周涛，喻添惠，郑宾．恶劣环境下半潜式平台侧钻措 施分析ＥＪＪ．化学工程与装备，２０１５（１２）：Ｉ１２—１１９． ［ｃ］／／第十七届中国科协年会——南海深水油气勘探 开发技术研讨会论文集．广州：中国科学技术协会， （返修收稿日期２（）ｌ ７ Ｏ２一ｌ４编辑李特） （上接第２３页） 有良好的应用前景。 参 考 文 献 应用气测录井技术方法综合判断井深 ２１８０．００ ｍ为气油界面，据此设计定向井着陆轨迹， 钻进至井深２ ２１５．０ ｍ着陆中完，从而避免了进入 ［１］ 王守君，刘振江，谭忠健，等．勘探监督手册（地质分 册）［Ｍ］．北京：石油工业出版社，２０１３． 储集层过深、触及底水、造成该井报废的风险。 通过补测中子一密度测井曲线（图３），２１６０．００～ ２ １７８．００ ｍ井段中子一密度曲线反向交叉，相差１Ｏ ［２］ 任光军．关于气测录井数据的应用探讨［Ｊ］．录井工 程，２００３，１４（３）：５－１２． 个孔隙度单位，解释为气层，２１７８．００ ｍ之后中子一 密度曲线反向交叉，为４个孔隙度单位，解释为油 层，最终测井确定的气油界面为井深２ １７８．００ ｒｎ。 该井完钻后，通过投大米测迟到时间，实测迟到时间 ［３］ 余明发，孙越，吴国海，等．常规气测录井资料解释中 皮克斯勒曲线的应用方法［Ｊ］．录井工程，２０１４，２５ （１）：４８—５４． ［４］ 朱高明．水平井在海上稠油油田综合调整中的应用 ［Ｊ］．重庆科技学院学报：自然科学版，２０１３，１５（４）： ５１—５３． 比理论迟到时间长２ ｍｉｎ，导致气测数据比实际推后 ２ ｍ出现，造成录井和测井的气油界面误差２ ｍ。经 ［５］ 张颖，许庆英，龚爱华，等．中子一密度重叠识别气层法 在长庆气田的应用ＥＪ３．测井技术，２００７，３１（３）：８６—８９， １Ｏ２． 过校正，两者判断结果一致。 ４结束语 水平井随钻着陆过程中气测录井识别气油界面 首先是通过气测重组分变化趋势初步识别，然后通 过气测比率参数趋势法进行确认，选择合适的着陆 点位置，避免二次着陆。该方法不仅为生产井着陆 提供准确地质导向，还降低了勘探钻井作业风险，保 证了作业的安全顺利。 该方法于２０１５—２０１６年在渤海油田成功进行 了应用，表明对于现场作业具有十分重要的意义，具 ［６］ 李红英，马奎前，杨威，等．随钻地质建模在Ｘ油田水 平井设计与实施中的应用［Ｊ］．石油天然气学报， ２０１２，３４（９）：２８—３２． ［７］ 马猛，殷凯，刘朋．渤海油田水平井非正常着陆补救 措施研究［Ｊ］．录井工程，２０１１，２２（１）：２６—３１． （返修收稿日期２０ｉ７ Ｏ２ ０４编辑王丙寅）