提升低井控制区构造精度研究

王 华

中海石油（中国） 有限公司深圳分公司，广东 广州 510240

0 前言

海上油气田投入高、风险大，受生产设施的限制，基本采用长水平段的水平井进行开发［1-2］。 为节约钻井成本，所有水平段必须快速、高效实施钻探，且误差必须控制在非常小的范围内，因此在钻井过程中井眼轨迹控制对构造精度要求非常高。 同时，油气田开发后期挖潜对储层精细描述也需要极高的构造精度。

1 构造精度对油气田开发的影响

油藏顶部钻有一口水平井， 水平段全部落在油层之内，大部分含油范围处于无井控制区。 根据地球物理资料研究结果，构造形态存在A、B、C 三种可能，相互误差仅为2 m（见图1）。 符合地球物理资料解释精度要求；但从油田开发角度，2 m 构造误差将引起15%～20%的储量差异。 由此可见，构造精度的研究不仅在开发井实施中显得尤为重要，在油气田后期地质油藏研究中也同样重要。

图1 多构造方案的油藏示意图

构造研究通常依托于地震和定向井资料［3-4］，而在低井控制区域由于受地震垂向分辨率的影响和制约，难以运用常规思路和方法开展高精度构造研究，不能满足油气田精细开发和评价的要求。 笔者结合珠江口盆地X 礁灰岩油田开发实践，在地震资料不足和井控程度低的条件下，通过已钻定向井构建物性与构造顶面距离之间的关系，利用水平井随钻测井特征快速响应，在地震反演的约束之下，井井结合，井震验证，对低井控制区的构造进行快速有效刻画，提高构造研究精度。

2 工区概况及特征

X 油田为一块状底水礁灰岩油藏［5］， 全部采用1 000 m左右的长水平段水平井开发，生产层位位于物性和含油性最好的B 层。 在油田开发初期，西北部礁坪部位仅有一口已钻定向井X 2 井，井控程度非常低；同时，礁灰岩地层速度大，在3 500～5 200 m/s，礁内地震反射较弱，地震资料存在明显不足（见图2）。

由于油田含油面积大，井控程度低，水平井段长，且为了防止底水锥进， 水平段轨迹必须贴近B 层顶面，满足一定的避水高度［6］， 因此对构造研究提出了非常高的要求，单一地球物理资料不能完全满足X 油田开发对构造精细描述的需求。

图2 X 油田井位分布和过井地震剖面

3 低井控制区构造的精细刻画

为弥补地震资料品质差和井控程度低的不足，保证油气田开发效果，尝试在地球物理提供的构造框架基础上，充分利用水平井与已钻定向井测井响应特征的对应关系，应用地震解释和地震反演对构造趋势和水平井位置进行控制，通过井井结合、井震结合，精细刻画低井控制区构造，使其满足后期开发井的钻探。

3.1 已钻井构造与测井响应相关性分析

由于受地震分辨率的影响，构造精度难以进一步提高，在地震资料先天不足的条件下，充分利用有限的钻井资料开展精细构造研究成为唯一选择。 具体而言，利用已钻井测井响应特征与构造层面的对应关系，分析出已钻井与构造之间的关联性。

对礁坪区域唯一一口资料井X 2 井测井特征分析表明，在目的层B 层之下，纵向上测井响应与B 层顶的距离有明显的相关性，越靠近B 层顶部电阻越低、中子孔隙度越低、密度越高，越远离B 层顶部电阻越高、中子孔隙度越高、密度越低（见图3），即表现为越靠近B 层顶部物性和含油性越差，越远离B 层顶部物性和含油性越好（见表1）。

通过精细分析X 2 井的测井响应特征， 搭建起已钻井测井与构造层面之间的对应关系。 B 层纵向上物性和含油性存在显著的、较好的变化规律，为利用定向井测井响应开展低井控制区构造精细研究提供了较好基础。

图3 已钻定向井X 2 井的测井响应特征图

表1 X 2 井测井特征与构造层面的对应关系

3.2 对比水平井测井响应精细刻画构造

根据沉积相研究成果，油田西北部B 层以礁坪亚相沉积为主，沉积环境稳定，结合地震反演资料，B 层平面物性和含油性相对稳定，横向上具有一定可比性。 在此认识基础上， 利用已钻井测井与构造层面之间的关系，对油田西北部的水平井X 8 H 进行精细构造分析， 推算出水平段轨迹与B 层顶面构造的位置关系，并对低井控制区的构造进行优化和调整。

水平井X 8 H 井位于油田西北部，B 层入层点距离已钻定向井X 2 井170 m，其水平段长约1 200 m，由东南向西北方向钻进，水平段全部落在B 层之内。 过X 8 H 井的实钻油藏中， 所有层位顶面均为优化前的构造（见图4）。

依据X 8 H 井实钻结果， 其测井特征分为明显的四个不同响应段， 即0～260、260～660、660～940 和940～1 180 m，其物性表现为差-好-差-好交替分布，水平段物性差异显著（见表2），这反映了X 8 H 井水平段轨迹在不同的井段与B 层顶面的距离也不同。 由于X 8 H 井水平段全部在B 层之内，没有钻出B 层，油田西北区域缺少构造控制点，从地震的角度无法对构造进行进一步的校正和优化。 根据地球物理提供的原始构造，X 8 H 水平井的四个不同测井响应段与B 层顶面距离分别为2～4、4～8、2～3 和1～3 m。

图4 构造优化前过X 8 H 井油藏剖面图

对X 8 H 井水平段的响应特征研究发现，X 8 H 井物性最好段260～660 m 和940～1 180 m 的中子孔隙度为28%，根据X 2 井纵向上物性与距B 层顶的对应关系，这两段与B 层顶部的距离应为0～4 m， 而原始构造显示水平段与B 层顶部距离最大达到了8 m， 表明原始构造与水平井的测井响应存在明显偏差。

对比已钻井X 2 井和水平井X 8 H 井的测井响应特征（见表2），X 8 H 井水平段0～260 m 和660～940 m 物性相对较差， 中子孔隙度分别为20%和23%， 密度分别为2.34 g/cm3和2.30 g/cm3， 其与B 层顶部距离小于2 m，较贴近B 层顶部； 而物性较好段260～660 m 和940～1 180 m，中子孔隙度均为28%，密度均为2.25 g/cm3，其与B 层顶部距离约为2～4 m，较远离B 层顶部。通过对两口井测井响应特征对比的分析， 得到了最终X 8 H 井各水平段与B 层顶部的距离，X 8 H 井四个测井响应段分别为1～1.5、2～4、1～2 和2～3 m。

表2 X 8 H 井水平段与优化后构造顶面的对应关系

依据该分析结果，在地球物理资料提供的构造框架之下，对X 8 H 井之上的B 层构造进行了优化和调整（见图5）。由图5 可见，优化后的B 层顶面构造更贴近X 8 H井轨迹，两者之间的距离与测井响应关系更匹配。

图5 构造优化前后过X 8 H 井油藏剖面对比图

4 应用效果

反演资料和后期钻井证实了X 8 H 水平井对构造的优化效果，验证了利用水平井对低井控制区构造优化的方法是可行且有效的。

4.1 井震结合的验证

图6 过X 8 H 井的反演剖面和油藏剖面

根据油田西北区域的地震反演资料，已钻定向井X2井近B 层顶部物性较好，阻抗特征显示为低阻抗，值域在6 200～8 500 g/cm3·m/s 之间。 X 8 H 井四个不同测井响应段对应的物性依次为差-好-差-好， 当水平段中子孔隙度为20%和28%时，对应的阻抗值域分别为8 200～8 500 g/cm3·m/s 和6 500～6 800 g/cm3·m/s，与地震反演剖面对应关系一致、匹配程度较高（见图6）。 同时，由图6可见， 调整后的深度构造与时间构造趋势更为接近，准确反映了该井的井轨迹与B 构造顶面距离的变化趋势，进一步验证了构造优化调整的合理性。

4.2 后期钻井验证

在X 油田开发中，每口水平井完钻后均利用水平井对构造进行优化。 对比各水平段B 层入层点实钻与预测的误差（见图7）可知，利用水平井优化后的构造误差逐渐减小， 尤其与X 8 H 井处于同一构造区域的X 2 H 和X 5 H 井，其纵向上的误差非常小，基本控制在1.0 m 以内，后期钻井证实水平井的校正方法对低井控制区构造精度有较大提升。

图7 X 油田构造优化后的钻井误差

5 结论

在无井控制或井控程度较低的情况下，充分利用地球物理资料解释构造层面与定向井测井响应特征对应关系， 构建低井控制区构造和测井之间的关联桥梁，依据水平井与定向井的测井相似性特征，在地震反演以及后期钻井的验证基础之上，对低井控制区构造进行调整和优化。X 油田开发实践证明，后期井实钻与预测的误差都控制在较小范围内，在高速、高效实施钻井的情况下，利用水平井对构造进行快速优化的方法是可行的，为地震品质较差的低井控区构造精细研究开辟了有效途径。

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