Veslefrikk油田新型定向電磁測量工具和3D旋轉導向系

北海的Veslefrikk油田處于開發晚期，優選井位是開采剩余儲量的關鍵。斯倫貝謝公司開發出定向電磁波隨鉆測井儀（以下簡稱電磁測井儀），它與指向鉆頭軸心的3D旋轉導向配合使用，可以安全地實現地質導向。

Veslefrikk構造是一個地層傾角很小的地壘斷塊。兩種不同的地質沉積給地質導向帶來下列問題。

（1）布倫特組的Oseberg層由扇形三角洲沉積組成。Oseberg2號層是40～55m厚的塊狀砂巖。其下面是1～5m厚從未鉆穿的Oseberg3號層。在Oseberg2號層的頂部鉆井開發剩余油十分棘手，因為若要保證產能和防止水錐，要在Oseberg2號層1～2m厚的砂層中鉆600～1000m長的水平井眼。

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

1．工具的選擇

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

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

（2）在達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中的磁力儀來提供。LWD中還有定向伽馬探測儀和環空壓力傳感器以便測量當量循環密度。

2．實例研究

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

在使用新型定向電磁測井儀和解釋軟件期間，油公司明確要求該儀器必須實時提供清楚和容易理解的解釋結果以便進行地質導向鉆井。

在第一口井中（B井），重點是實時采集原始測量數據和優化解釋作業流程。Oseberg2號層的連續沉積使該層成為試驗新型定向電磁測井儀的絕佳地層。

來自服務公司的地質導向專家負責解釋定向電磁測井儀的測量結果和解釋結果在優化井眼方位中的作用。B井的井眼距蓋層3.5m。570m長的水平井眼始終要保持距蓋層0.6～3.5m的距離。定向電磁測井儀的測井結果表明，570m長的水平井段一直保持在Oseberg2號層的砂巖與Oseberg3號層的頁巖層之間。

第2口井為C井，鉆第二口井時，其重點是可靠和迅速地反演/解釋作業流程，這時，主要的挑戰是河道沉積環境。鉆這口井的主要目的是開發Ness2號層河道沉積斷塊的剩余儲量。這口井是要用水平井段鉆穿河道砂巖。Ness2號層由砂巖、頁巖和煤層組成，厚度為10～15m，。采用地質導向在7～5m厚的砂巖層鉆1100m長的水平井眼，有850m長的水平井眼要穿過含油砂巖，因此決定除使用電磁測井儀外，還要使用隨鉆地層壓力測量儀。從鉆進過程來看，采用這種井眼軌跡風險較高。以前在砂巖、頁巖和煤層的互層中鉆井斜為70o的大斜度井時，發生過井眼失穩問題。所以在鉆這一井段時要近可能增加鉆井液的密度。估計使用定向電磁測井儀要比采用常規地質導向多鉆穿30%的含油砂巖，從而可提高15%的可采儲量。

3．結論和經驗

鉆B井獲得的經驗是：

（1）采用定向電磁測量工具和3D旋轉導向系統后使井眼軌跡的精確度大幅度提高；

（2）能準確確定上覆頁巖的頂界。

鉆C井取得的經驗是：

（1）在頁巖中鉆進時，用定向電磁測量工具能確定砂巖體，然后用3D旋轉導向系統調整井眼軌跡；

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