延113-延133区复杂条件下水平井入靶技术研究与应用

郭伟鹏 陈 刚

（延长石油集团有限公司油气勘探公司天然气勘探开发部，陕西 延安 716000）

1 前言

延113–延133天然气区块位于延安市以北，位于鄂尔多斯盆地天然气富集区的南缘，在其北面自西向东有苏里格气田、靖边气田、长北气田和子洲气田，以及延长石油集团的延128和延2气田等。延113-延133区块位于鄂尔多斯盆地主体陕北斜坡之上，上古生界地层内部沉积连续，均为整合接触，以海陆过渡相—内陆湖盆沉积为主。上古生界地层自下而上为上石炭统本溪组、下二叠统太原组和山西组、中–上二叠统石盒子组、上二叠统石千峰组。其中马家沟组为局部发育；本溪组分为本2、本1两段；太原组分为太1、太2两段；山西组又分为山1、山2段；石盒子组分为8段，盒8-盒5段称为下石盒子组，盒4-盒1段称为上石盒子组，山2段、盒8段为主力气显示层。上古生界地层厚度在本区比较稳定，平面变化较小。对比鄂尔多斯盆地其它气田，苏里格气田的主要产层为盒8段和山1段；北部的长北气田，山2段是主要产层，与延113-延133区块相似。

2 水平井的入靶技术

2.1 目标层的识别。水平井的入靶技术是水平井施工中难度最大且技术要求最高的环节。因而入靶前将邻井资料进行详细的对比分析，结合本地区的实际情况，运用多种方法综合判断准确定位目标层。目前采取的方法主要有以下几种方法。（1）海拔预测法。延113-延133区块位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡，该斜坡向西倾斜，平均倾斜度只有0.5度，局部有小幅度鼻状隆起特征，相比邻井的相同层位顶部海拔深度相差不大，运用这一特点可较为准确定位目标层的位置。如果研究区域内的临井海拔相差较大，则目标层砂体可能不是同一砂体，需要仔细研究分析。（2）地层厚度对比法。延113-延133区沉积地层在区域上的整体厚度变化不大，可以将地层厚度作为该区地层对比的一种方法。本区晚古生代沉积环境为海陆过渡，本溪组至盒八段的沉积相带为障壁岛海岸、碳酸盐台地和浅海三角洲，地形坡度一直极小，而且沉积后至今未遭遇大的构造变形，故本区地层有下如下特点：①能量偏低，下切微弱；②煤层发育，浅水沉积；③构造平缓，倾角极小。因此，在地层对比时，除了遵循一般地层对比原则之外，还要始终照顾到不使地层厚度出现较为剧烈的变化，尽可能使之基本稳定，略有起伏。（3）标志层对比法。在水平井斜井段施工进入目标层前，常常会钻遇特殊岩性，这种特殊岩性一般分布较为稳定，在横向上具有一定的延续性，可作为地层对比标志层，太原组灰岩段是井区内目的层段里的最明显标志层，特殊的岩性、低平的自然伽玛曲线、高的电阻率曲线，极易识别，灰岩中不同程度的夹有煤层和泥岩。据此，本次分层把灰岩集中段的底作为太原组底，亦即本溪组顶；把灰岩集中段顶作为太原组顶，亦即山西组底。

2.2 适时控制井斜角。通过大量的施工经验，钻遇目标层顶部时井斜应在84°左右，如以该井斜角钻遇目标层，增斜至90°入靶也仅需4m左右；当井斜超过84°后，垂深下降随井斜增大而减慢，因而，入靶前探砂顶井斜角84°最佳。如果预测目标层厚度比较大，要求入靶深度较深，探砂顶井斜角可以低于84°稳斜钻进。探砂顶井斜角应根据要求的入靶深度现场调整，以避免钻穿目标层为原则。

3 水平井入靶存在的问题

3.1 入靶深度过浅。为避免水平段钻进时钻头钻穿气层，入靶深度设计在气层下1m左右，若入靶深度过浅，这样带来的问题是无法清楚知道靶点以下气层情况，发生变化无法及时采取相应的措施。

3.2 设计目的层深度与实际偏差太大。如果设计靶点比实际目的层低，在有效地层厚度范围内井斜角达不到工程入靶技术要求，则存在钻穿目标层、填井重钻风险。故在水平井着陆前，要进行上部地层精细对比，实时调整靶点，确保水平井可以顺利着陆。

4 应用实例（延北XX井）

4.1 概述。延北XX井为延113-延133天然气合作区块的一口水平井。YBXX井位于陕西省延安市子长县寺湾乡井家沟村，设计目的层山西组山23砂体，设计靶前距600m，设计水平段长度1000m。

4.2 设计情况。该井设计参考该井场的老井延XX井，延XX井钻遇山西组山23砂体，厚度23m，顶深3043mTVD，海拔-1785m，底深3065mTVD，海拔-1808m，砂体发育良好，该井砂体顶部3049mTVD -3062TVD比较发育，砂厚13m。延北延XX井根据老井砂体发育情况，设计水平段位于砂体中上部，距砂顶6m。

4.3 实钻情况。该井于2014年5月18日一开完钻，于2014年5月24日二开钻进，本井区山22层稳定发育两套煤层，实钻过程中将此煤层作为标志层。延XX井煤顶3026mTVD，海拔-1768.8m。延北XX井由井斜60度下入LWD仪器，实钻中通过地质录井和随钻LWD确定第一套煤顶3034TVD，海拔-1767.7m，与延XX相比提前2m，结合本区构造发育情况，延113-延133区块位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡。陕北斜坡是鄂尔多斯盆地最大的一级构造单元，该斜坡向西倾斜，平均倾斜度只有0.5度向西倾斜，判断延北XX井构造位置应该与老井构造基本不变。最终完钻井深4405m，水平段长度1051m，砂体钻遇率100%。

[1]张明禄，李进步，安文宏，等.苏里格气田盒8段气藏有效砂体成因[J].天然气工业，2008，28（增刊2）：14-17.