地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)是一項(xiàng)在鉆井工程中將先進(jìn)的隨鉆測井技術(shù),工程應(yīng)用軟件與人員緊密結(jié)合的實(shí)時(shí)互動(dòng)式服務(wù)，主要應(yīng)用于水平井實(shí)時(shí)作業(yè)；主要目標(biāo)是優(yōu)化水平井軌跡在儲(chǔ)層中的位置，實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)量最大化和投資收益的最大化。地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)是隨著隨鉆測量工具以及地質(zhì)導(dǎo)向軟件的發(fā)展而不斷向前發(fā)展的，自1992年Anadrill公司首次提出地質(zhì)導(dǎo)向概念以來，經(jīng)過20多年的不斷發(fā)展，主要形成了三大類的地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)。

一、地層傾角拾取技術(shù)

在地質(zhì)導(dǎo)向過程中，準(zhǔn)確判斷構(gòu)造特征和軌跡在儲(chǔ)層中的位置，更新地質(zhì)導(dǎo)向模型，并及時(shí)做出地質(zhì)導(dǎo)向決策是確保水平井地質(zhì)導(dǎo)向成功的關(guān)鍵因素。通常情況下，地層傾角的預(yù)測是通過地震資料預(yù)測或者根據(jù)標(biāo)曲線對(duì)比結(jié)果，進(jìn)行三角函數(shù)的計(jì)算得出。第一種方法，由于地震資料分辨率低，預(yù)測誤差比較大；第二種方法由于曲線對(duì)比在水平段鉆進(jìn)過程中存在較大的不確定性，或者必須出現(xiàn)明顯的進(jìn)出層特征以后才能夠計(jì)算，會(huì)造成誤判或損失有效儲(chǔ)層鉆遇率。

實(shí)時(shí)的井筒成像測量很好地解決了這個(gè)問題，目前成像的主要類型有電阻率、密度以及伽馬成像。井筒成像能夠直觀地反映井眼軌跡相對(duì)于地層的切割關(guān)系（圖1），另外通過專業(yè)的軟件，它是將Petrel E&P 軟件平臺(tái)使用的兩個(gè)插件進(jìn)行綜合：eXpandBG能夠?qū)崟r(shí)從成像數(shù)據(jù)中提取地層的視傾角和真傾角等信息，并實(shí)時(shí)導(dǎo)入地質(zhì)導(dǎo)向軟件eXpandGST，更新地質(zhì)導(dǎo)向模型。

圖1 鉆井軌跡下切地層時(shí)，呈現(xiàn)“哭臉”特征， 上切地層時(shí)呈現(xiàn)“笑臉”特征。利用eXpandBG能夠從成像信息中提取地層傾角的信息，從而指導(dǎo)地質(zhì)導(dǎo)向工作。

應(yīng)用實(shí)例

案例來源于陸地油田致密油藏開發(fā)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)水平段超過1000米，目的層?。ㄖ挥?~2米厚），其他方面的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在儲(chǔ)層物性變化、地層厚度和局部地層傾角

變化等方面的不確定性。此外，設(shè)計(jì)水平段附近沒有控制井。

圖2 左圖：運(yùn)用MicroScope*的實(shí)時(shí)高分辨率電阻率成像識(shí)別和確認(rèn)儲(chǔ)層構(gòu)造特征，據(jù)此控制軌跡於儲(chǔ)層內(nèi)最好的位置。右圖：應(yīng)用eXpandBG從MicroScope的高分辨率電阻率成像識(shí)別出沿軌跡方向的構(gòu)造特征。（圖片來源于SPE-0512-0030-JPT，Resistivity, Imaging-While-Drilling Tool Helps Well Placement in Chinese Tight Reservoirs）

通過分析MicroScope工具提供的高分辨率電阻率成像，可以提取沿軌跡方向的地層傾角、斷層和裂縫。即使遇到局部構(gòu)造波動(dòng)、目的層厚度變化以及儲(chǔ)層物性變化，實(shí)時(shí)電阻率成像可以將上述因素產(chǎn)生的影響最小化，幫助建立準(zhǔn)確的地層模型，提高導(dǎo)向精度，將軌跡置于導(dǎo)向窗口內(nèi)。最終一趟鉆完成水平段進(jìn)尺1095米，純鉆時(shí)間151小時(shí)。儲(chǔ)層鉆遇率91%，超出了鉆前要求（80%）（圖2）。全井段氣測顯示較好，初始初始產(chǎn)氣量12萬方/天，超出預(yù)期目標(biāo)。