摘要：昭通国家级页岩气示范区水平井钻井的关键在于地质导向技术，笔者通过立足现场，剖析了目前示范区水平井地质导向面对的3大技术难点，并以问题为导向，总结了示范区页岩气地质导向采取的主要技术对策，现场应用效果良好。
关键词：昭通页岩气示范区 地质导向 水平井 钻遇率
Application and knowledge of georeferencing technology in Zhaotong shale gas demonstration area
Zhou Boyu
China National Petroleum Corporation Zhejiang Oilfield Branch Gas Exploration and Development Division
Abstract: the key of horizontal well drilling in zhaotong national shale gas demonstration zone is georeference-oriented technology. The author analyzes the three technical difficulties of horizontal well Geological guidance in the demonstration zone, and takes the problem as the guide. The main technical countermeasures of shale gas Geological guidance in demonstration zone are summarized, and the field application results are good.
Key words: Geological guidance horizontal well drilling rate in Zhaotong shale gas demonstration zone
1页岩气水平井地质导向技术难点
通过对这两年示范区完钻页岩气水平井进行统计分析，其中有部分井出现轨迹出层，以及地质认识不足导致的填井侧钻情况发生，由此产生的影响会延误钻井施工进度，甚至会直接关系到最后单井产量。根据这些复杂井产生的原因，对其进行总结分析认为示范区页岩气水平井地质导向难点可以总结为三大类。
1.1龙马溪组地层构造复杂、箱体厚度薄
示范区龙马溪组泥岩长期处于挤压应力作用下易发生断裂形变，发育微裂缝，使地层产生错动，影响判断层位。同时，目的层产状变化大，井斜通常在70°至110°之间，钻遇龙马溪组地层产状可分为波浪型、上翘型，下倾型、过微断层型、平缓型这5种基本模式，在实钻过程中，经常会遇见这几种单一模式的组合体，轨迹控制难度大。
1.2地质设计靶点与实钻结果偏差大
前期地质设计主要是依据地震资料来提取靶点数据，但是受资料解释精度影响，设计靶点垂深往往与实钻结果偏差较大。一方面当设计A靶垂深比实钻箱体浅时，就会推迟入靶，增大靶前距，造成地下资源的损失；另一方面当设计A靶垂深比实际箱体深时，就会提前入靶，需增大狗腿度，但同时也会增加钻井难度，造成井眼轨迹不平滑，给后期完井及压裂改造作业带来负面影响；若造斜率不够，轨迹甚至会沿箱体底部出层，进入宝塔组，造成无效进尺，直接影响最后的单井产量[1]。
1.3单伽马仪器多解性
目前示范区水平段主要采用“PDC钻头+螺杆+MWD”的单伽马简化钻具组合，这一方面降低钻井成本，另一方面可以更加灵活处理井下复杂情况（如井漏、卡钻）。但是由于单伽马数据的多解性，给水平段地质导向判断层位带来很大困难。例如当钻头位置位于龙一13层中部高伽马，若钻进过程中伽马值降低，则此时轨迹存在两种可能性，一是钻头下切至龙一13下部；二是钻头上切至龙一13上部。
2页岩气水平井地质导向技术对策
2.1钻前地质导向分析
一是根据地震资料、邻井测井和目的层及其他标志层厚度数据、以及本井设计轨迹和靶点数据建立钻前导向模型。另一方面合理选取多属性的解释模型，采用常规地震剖面同相轴辨识地层产状起伏变化的同时，运用蚂蚁体属性、视极性以及瞬时宽带剖面进一步刻画地层裂缝、断层等微小特征。
2.2建立随钻伽马与X射线元素录井“双特征”
地质导向接手后，轨迹控制主要分为着陆段和水平段两个过程。在轨迹着陆阶段，通过对示范区评价井及导眼井伽马曲线形态对比分析建立4个明显标志层，通过对比标志层预测地层倾角、入靶点垂深，以此为依据调整井斜，保证顺利入靶。水平段导向过程中，为了克服单伽马仪器产生的多解性导致地层判别不足的问题，示范区创新性引入X射线元素录井技术，通过检测地层的元素含量、建立标准图版，辅助地质导向跟踪。从建立的示范区黄金坝区块元素录井模板（图1）来看：龙一14层钾、钙元素含量较低且曲线形态平稳，硅钙比数值较高；进入龙一13层钙元素含量逐渐增加至9%，铝元素含量略微降低，硅钙比数值降低；进入龙一12层钙元素降低后逐渐增高至13.5%，铝元素下降至4.8%；龙一11层厚度较薄，相比龙一12层底部元素无明显区别；进入五峰组，在五峰组中部钙元素降低至6.8%，铝元素升高至14.8%；宝塔组地层岩性主要为灰岩，钙质含量高达27%。
图1：示范区黄金坝区块元素录井模板图
2.3远程决策平台系统实时监测
昭通页岩气示范区各钻井平台位于四川、云南等地，分布范围广，在日常地质导向管理中，为了解决上井交通不便，以及做到对各井情况的实时监控、实时决策，在各钻井平台安装了远程决策平台系统，该系统能实现对现场钻井、录井、随钻数据的实时标准化采集，标准化传输、标准化存储与管理，实现远程技术支持，快速决策，提高对现场问题解决的实时性。
3.结论
（1）运用X射线元素录井技术，通过检测地层中钾、钙、硅、铝等元素含量变化，能够有效识别地层，辅助地质导向调整轨迹。
（2）通过2017年完钻的38口水平井来看，完钻水平段平均长1605米，一类储层钻遇率达到96.69%，现场应用效果良好，在降低现场作业风险、成本的同时，提高钻井效率，对山地页岩气藏开发具有很强的针对性。
参考文献
[1]刘旭礼.页岩气水平井钻井的随钻地质导向方法[J].天然气工业,2016, 36(05):69-73.
论文作者:周博宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/16
标签：示范区论文; 地质论文; 导向论文; 页岩论文; 地层论文; 元素论文; 水平论文; 《基层建设》2018年第24期论文;