鑽井地質設計
A. 鑽井的工序,各工序的目地詳細點謝謝
鑽井的施工工序 鑽井一項復雜的系統工程包括鑽前工程、鑽井工程和完井工程三個階段其主要施工工序一般包括定井位、井場及道路勘測、基礎施工、安裝井架、搬家、安裝設備、一次開鑽、二次開鑽、鑽進、起鑽、換鑽頭、下鑽、中途測試、完鑽、電測、下套管、固井施工等。
鑽井設計分析 鑽:
井設計包括地質、鑽井液和工程設計三部分。開鑽前必須認真閱讀設計了解基本數據及施工 中的要求以便在施工中貫徹設計達到設計要求順利完成鑽井目的。 地質設計 地質設計介紹了該區塊的地質情況及壓力動態各項基本數據及施工要求體現了甲方的施工目的。對地質設計不應該忽視要認真閱讀和理解。 1了解各項基本數據 包括設計井深、目的層、完鑽層位及原則、井型、井別、井位坐標、構造位置、地理位置等。還應該進一步注意到設計的依據包括所用各項資料的日期對比井的井號等。 2了解地質分層及主要岩性 根據設計書中的地質分層及岩性表格參照對比井的錄井綜合圖明確各層的深度及岩性做為選擇鑽頭和鑽進參數的依據。了解所在區域的產出情況是以油為主還是以氣為主是已開發的區塊還是新區塊。探井還要了解沉積特徵油氣資源情況鄰井鑽探成果及地層傾角、施工情況。 3了解所在區域地質簡況及壓力動態 根據設計中提供的區域地質簡介開發井往往列出鄰近許多井的注采情況或測壓資料給出地下壓力動態。閱讀這一部分時應結合井點陣圖和現場調查注意發現有無設計中未列出的注水及採油井弄清這些井的注入和采出情況施工中予以密切注意。同時還要注意到設計中資料的日期是否是近期的是否符合目前的實際。探井根據地震層速度法給出地層壓力曲線或數據表施工中可以參考。這些數據往往存在一定的誤差使用中應結合實際情況。了解這些資料的目的是為了更安全地施工確定合理的鑽井液密度確定井控工作的重點。 4技術要求 這一部分內容包括井身質量完井方面的要求鑽井取心、中途測試等方面。調整井還包括要停注的注水井井號及停注時間等。對這些要求要有明確的了解施工中提前做好各項技術和物資的准備對於一些不合理的要求和規定要事先和甲方聯系妥善解決例如注水井停注泄壓等問題。 工程設計 工程設計是鑽井施工的依據開鑽前必須認真閱讀理解施工中按設計和審批意見執行。 1井身結構 根據井身結構設計確定合理的鑽頭外徑尤其是表層段按設計深度下人表層套管。二開前選用適當的鑽頭打掉套管內及口袋段的水泥塞按設計要求鑽到設計井深下人指定的油層套管。 2定向井設計 根據復測井位坐標了解設計中提出的鑽井順序是否合理如果有問題應及時和甲方聯系更改鑽井順序。剖面設計方面要注意造斜點要互相錯開50m。同時還要參照井點陣圖了解有無鄰井的防碰問題
B. 鑽井地質設計的作用是什麼
作用：1 首先是依據復地質設計做出相應的制鑽井工程設計
2 地質設計中的區域地質構造特徵以及地層簡介和鑽探目的會給施工方提供很多參數數據，為鑽探奠定基礎。
3 地質設計中會有一些針對地質錄井方面的一些要求和規范，起到一個施工規范標準的作用。
4 會有一些已鑽井的復雜情況的描述，可以做一些地質預告。
C. 2018年石油工程設計大賽鑽井工程組有什麼地質風險
八年石油工程設計大賽鑽井工程組有什麼地質風險？2018年的石油工程設計大賽鑽井工程組有幾點地址風險我講給？
D. 塔河油田1號、2號區塊三疊系底水油藏水平井鑽井地質設計優化
譚承軍陳姝媚王梅玲趙立群
（西北石油局規劃設計研究院 烏魯木齊830011）
摘要本文從對直井、水平井鑽井地質設計的顯著區別入手，研究水平井地質設計最重要的幾個設計參數：水平段垂深、水平段有效長度、儲層非均質性對水平井地質設計的影響及其設計優化。根據塔河油田三疊系底水油藏7口水平井的地質設計優化過程，可以得出以下幾點認識：①陸相地層散布有厚薄不等、形態各異的泥質或鈣質夾層、隔層，尤其是當儲層非均質性比較嚴重時。這時的油藏描述一定要滿足水平井開發對油藏的要求；②儲量有限的小規模油藏不宜過早上「規模性的水平井開發方案」；③技術裝備、人員素質和軟硬設施的相對滯後，將影響水平井相對於直井「開發優越性」的發揮。
關鍵詞砂岩底水油藏水平井鑽井地質設計優化水平段垂深水平段長度
每一口鑽井（不論是勘探井，還是開發井）要想達到鑽井目的，取得預期的效果，其鑽井地質設計的優劣是成功的基礎。而開發水平井由於與直井有著諸多的不同，要想取得好的效果，其水平井地質設計就顯得更為關鍵了。
對於塔河油田1號、2號區塊，這種非均質性強的三疊系薄油層底水砂岩油藏而言，鑽開發水平井，風險很大。因此，必須對每一口開發水平井進行認真的鑽井地質設計，才能保證水平井水平段既要位於油層內儲層物性較好層段，又要有足夠大的避水高度和最優的水平段有效長度，以取得最好的開發效果。
1水平井與直井鑽井地質設計的最顯著區別
水平井是一種井斜角較大（一般大於83°），在目的層井段有水平或近似水平段的特殊定向井。其井眼軌跡一般來說分為三段：直井段、斜井段和水平段。嚴格講，水平井、直井和斜井並沒有本質上的區別，其間沒有截然界限：水平井和直井可以看成是斜井的兩個極端。但即便是這樣，由於三者在井身軌跡上的差異也造就了它們在鑽井地質設計上的差別。以下是水平井鑽井地質設計中區別於直井的最為顯著的5點：
（1）水平井的水平段方位及井位優選；
（2）水平段完鑽層位、水平段垂深及避水厚度；
（3）水平段長度及有效水平段長度；
（4）水平段附近的儲層非均質性；
（5）水平段A、B靶點的相對位置。
1.1水平井的水平段方位及井位優選
水平井在平面上的投影不像直井那樣是個點或長度非常有限的線段，故在布井時，存在一個方位問題。這個方位的選定一般要考慮這樣幾個因素：①構造應力方向；②最大水平滲透率方向；③與其他已有直井或水平井的合理配置；④剖面上和平面上，儲層物性最好的部位（在滿足避水厚度要求的同時）；⑤在其他條件滿足的前提下，盡量平行構造等深線（或者A點相對於構造較高部位）。
1.2水平段完鑽層位、水平段垂深及避水厚度
對多油層砂岩底水油藏而言，有一個完鑽層位問題。直井（開發井）一般完鑽於最深油層的上部（探井或評價井可能鑽穿所有油層）；水平井則要求按「水平井開發方案針對目的層」完鑽（該目的層也可能是最深一個油層）。
水平井要求在「鑽井地質設計階段」，鑽前就得根據鄰井資料研究、設計好該水平井的完井垂深。垂深一旦確定，水平井水平段的避水高度也就確定了；直井的完井深度（由於井斜度較小，一般把斜深當作垂深使用）並不意味著射孔完井深度，故直井最後的避水厚度可以等「該井完鑽後」，由電測曲線解釋的各種新信息來綜合確定。
而且，兩者在避水高度的確定及夾層的利用上都有明顯的區別（表1）。
表1直井、水平井水平段避水高度及夾層利用方面的差異Table1The differences of avoiding water altitude and using intermediate layer of straight well and horizontal well's horizontal segment
1.3水平段長度及水平段有效長度
由水平井油藏工程理論研究可知，水平井水平段長度一般在300～500m為好。但在儲層非均質性嚴重的情況下，水平段經常鑽遇泥質或鈣質夾層，這樣，可根據MWD隨鑽電測資料，隨時調整水平段的方位或水平段的長度（在地質條件允許的前提下）以滿足水平井產能設計需求。
1.4水平段附近的儲層非均質性
水平段附近的儲層非均質性對水平井的產能影響很大。故應該做好以下幾項工作：
（1）做好鑽前預測
在鑽前，就必須根據臨井資料做好微相劃分、小層對比工作（尤其是夾層的劃分與對比），做到鑽前心裡基本有數。
（2）做好隨鑽跟蹤工作
進入造斜段後，應該加強隨鑽地質跟蹤工作，隨時根據MWD資料校對、調整鑽前預測數據，使之更接近油層實際，即將中A靶前，一定要分清所鑽遇泥岩是「目的層上部泥岩段的泥岩」，還是「目的層中的泥岩夾層」，以免「誤頂」（錯誤判斷目的層頂面）；反之亦然，所鑽砂岩也有可能是「目的層上部泥岩段中的砂岩透鏡體」，而不是「砂岩目的層」。
（3）隨時調整
一旦發現實鑽結果與設計不符，應該立即進行相應的動態調整，以指導生產。
1.5水平段A、B靶點的相對位置
一般情況下，水平段的A端：
（1）放在油藏的高部位，海拔高度略大於或等於B端海拔；
（2）遠離出水井（在水平段無法調整的情況下，寧可讓B點靠近出水井）；
（3）在地面上，遠離地面障礙，盡量靠近臨井以便於管理。
2水平井主要設計參數的設計
2.1水平井垂深設計
由於水平井在油層中的位置是永久性的，所以選擇水平井水平段垂深就顯得非常重要。利用底水油藏水平井「無因次臨界產量公式」和三疊系底水油藏有關數據，計算出的結果是：底水油藏最佳避水程度（避水厚度／油層厚度）為0.88h（即水平段離底水的距離為油層厚度的88％）。
該油藏水平井數值模擬結果為：底水油藏最佳避水程度為0.7～0.9h。
文獻進一步指出：對於底水油藏而言，具體油藏開發地質條件參數無論怎麼變，水平井水平段的避水程度幾乎都是90％。
塔河油田三疊系底水油藏水平井水平段垂深設計時，避水程度原則上採用88％（由此損失的產能約10％）。
2.2水平井水平段有效長度
水平井的產能只在一定范圍內才與水平井水平段有效長度成正比，故在水平井鑽井地質設計時，一定要根據具體油藏開發地質特徵，優化水平段長度。
塔河油田三疊系底水油藏水平井水平段都採用篩管完井，考慮「水平段篩管相對粗糙程度」和油管尺寸，水平段最優長度為300～500m。
塔河油田三疊系底水油藏水平井水平段優化設計時，一般都在300～400m之間。
3水平井鑽井地質設計的跟蹤調整
3.1實施過程中出現的問題
通過對塔河油田1號、2號區塊7口水平井的鑽井地質跟蹤研究發現：
（1）原構造圖不太落實
由於受超深層低幅背斜地震解析度較低的限制，原構造圖精度有限，經開發井實鑽資料證實，塔河油田1號、2號區塊三疊系底水油藏構造形態均有不同程度的變化。
如2號區塊三疊繫上油組：構造東部等值線向高點收縮，TK203井所在高點消失，含油邊界內收，含油麵積由原來的3.7km2減少至3.1km2;AN1井南東－S56井、AN2井北西為一低窪，TK202H-AN1井間構造高點移至AN1井，含油麵積圖由橢圓狀變為馬蹄狀。
又如三疊系中油組：TK202H、AN1井南的構造西高點向東南移至TK201H及S56井東南一線，構造頂部變寬緩，西北部等值線向外略有延伸。TK202H為背斜相對低窪處。AN2井東北的構造東高點幅度減小，東部等值線向高點略有收縮。含油麵積略有增加（從4.3km2增至4.9km2）。
（2）儲層非均質性更趨復雜化
3個油組均存在嚴重的儲層非均質性，層內分布不等數目泥質、鈣質或泥質－鈣質夾層，橫向上夾層分布相當復雜。
3.2設計調整的主要步驟及方法
（1）先修編構造圖
新鑽的水平開發井，若有導眼，根據導眼實鑽油組各界線頂底深度數據，修編原構造圖，並與鄰井對比；若無導眼，鑽進進入關鍵階段（造斜後、靶點前後）後，及時收集實鑽砂泥岩段頂底深度，與鄰井資料重新進行小層對比，及時修編構造圖，為鑽井地質設計的調整和優化提供精度更高的基本圖件。
塔河油田1號區塊下油組構造圖改動較大的有4次；塔河油田2號區塊上、中油組構造圖改動較大的有2次。
（2）在小層對比的基礎上，做井間泥質夾層分布圖
根據新鑽水平開發井的導眼或（和）造斜段所揭示的泥、鈣質夾層和層厚，結合已有的相鄰直井數據，運用沉積微相約束，進一步深入解釋井間的夾層分布狀況和連通情況。隨鑽指導水平井的鑽進過程和井身軌跡，尤其是在水平段的鑽進過程中的井身軌跡調整。
3.3井位調整
6口水平井在鑽井地質設計提交後，隨鑽跟蹤過程中共計調整8次（表2）。井位調整原因如下：
表2塔河油田1號、2號區塊三疊系底水油藏水平井跟蹤調整井次Table2The number of trace and adjustment for bottom water reservoir horizon well of Triassic in Tahe oilfield(No.1、2)
(1）有「鄰井後續資料」和「本井隨鑽資料」證實構造形態有變，在設計原則不變的情形下，井位挪向油層較厚處。
（2）隨後的數值模擬研究結果：設計井有更好的水平段方位時，及時調整水平井水平段方位。
上述兩種情況幾乎各占總調整次數的50％。
3.4垂深調整
6口水平井在隨鑽跟蹤過程中，共計調整10次（表2）。水平段垂深調整原因如下：
（1）有「鄰井後續資料」和「本井隨鑽資料」證實構造形態有變，導致目的層頂面垂深變化和油層有效厚度的變化。在垂深設計原則不變的情形下，按比例調整垂深。
（2）隨鑽資料表明，原設計水平段所在油層剖面位置為泥質夾層，水平段被迫上移（在避水高度無法降低時）或下移（有足夠的避水厚度，或水平段上部的儲層物性太差時） （此時的設計參數可能並不最優）。
3.5水平段長度調整
6口水平井在隨鑽跟蹤過程中，共計調整2次（表2）。水平段長度調整原因如下：
隨鑽資料表明，原設計水平段所在油層剖面位置為泥質夾層，而水平段無法上下移動時，只能考慮加長水平段設計長度，以滿足最優水平段有效長度的油藏工程設計。
4水平井鑽井地質設計的優化
（1）在油層較厚處布井，水平段位於油水界面之上油層厚度的88％左右，若在鑽井過程中發現油層厚度減薄（構造原因），在確保水平井水平段不出油層頂面的前提下，盡量上移水平段，以增加避水厚度。
（2）盡量在構造高部位布井，塔河1號、2號油田的水平井均布在油層厚度大於15m以上的高部位。每完鑽一口水平井就及時修編構造圖，再根據新圖設計下口水平井鑽井軌跡，以避免造成不必要的損失。
（3）早期水平井水平段設計長度為360m。水平井投產後，根據開發效果與直井開發動態的對比和對儲層非均質性的新認識，發現水平段中存在不同長度的泥質夾層，實際水平段的有效長度往往達不到設計長度，之後的水平井水平段長度就設計為400m，並在實際生產中靈活掌握。
如TK201H井，原設計水平段長度為360m，鑽井中水平段鑽遇泥質夾層259m，因而水平段加長至443m（油層有效長度僅184m）。
5結論與建議
5.1幾點認識
（1）油藏描述要滿足水平井開發對油藏的需求、
構造不太落實，儲層非均質性認識不足都將影響水平井鑽井地質設計的精度：既不能利用它來指導水平井井位、水平段方位的優選，也不能確保鑽出（或滿足設計要求）達到油藏工程目的的水平段，還有可能造成水平井「建井周期」的延長、「成井質量」的下降和後期「開發效果」的不理想。
（2）小規模油藏不宜採用「規模性的水平井開發方案」
儲量規模小（油層薄、含油麵積小）的超深層底水油藏，若採用「規模性的水平井開發方案」開發，往往等不到構造落實、精細描述油藏，就得上水平井。在資源具有不確定性的前提下，有可能造成一次投入過大的同時，還得靠水平井信息完善或進一步進行油藏評價，若等到構造落實時，井網密度已經滿足開發要求（目前塔河油田1號、2號區塊採取的動態調整方法把這種可能性造成的危害減小到最低限度）。
（3）生產、研究、管理的滯後，削弱了水平井相對於直井開發的優越性
技術裝備、人員素質和軟硬設置的不到位，使本企業的水平井開發費用（技術外協、設備租賃、隨鑽調整設計和解決隨時可能出現的新問題等），比同條件下成熟地區或企業打水平井所需的費用要高。如此就會影響水平井的開發效益，甚至吃掉水平井開發優越於直井開發的全部效益，尤其是在構造、儲層非均質性不太落實的情況下。
（4）儲層非均質性特別嚴重時，不宜打平行於油層的水平井
我國油田儲集體多數為陸相沉積，油層內或多或少散布著大大小小厚薄不等的夾層和隔層，尤其是兩井間的夾層、隔層，往往很難認識到。油層中的夾層、隔層對直井的產能和採收率的影響不明顯，但對水平井的產能和採收率影響顯著，這樣的油層不適合打平行於油層的水平井（除非油層太薄的底水油藏，水平段軌跡難於調整）。
5.2幾點建議
5.2.1水平井A、B點垂深及A、B點位置的優化設計
在以下幾種情況時，建議水平井A點垂深抬高（水平段自A向B傾斜）：
（1）油藏厚度足夠大，不至於因為AB段的傾斜而使B點過早見水（因為通常情況下，由於A點的生產壓差最大，A點一般首先見水；提高A點的目的是：在B點垂深不變的前提下，延長A點的底水突破時間，從而延長水平井的無水期）。
（2）在地面條件和水平井井網要求等允許的情況下，水平井盡量從構造高部位向低部位打，一則可以保證A點有足夠的避水厚度；二則可以盡可能讓A點遠離邊水（以避免高滲帶邊水突進）。
（3）在見水井附近布水平井時，盡可能讓A點遠離見水井。
5.2.2水平井完井方式的優化設計
一般來講，當水平井只橫穿一個油層，僅有一種流體通過時，採用非選擇完井方式（裸眼和礫石充填完井）；但如果水平井開採的目的層具有非均質性、或為多油層油藏，具有底水和裂縫，為了便於油藏開發後期各種措施的順利進行，可以採用選擇性完井方式（如割縫襯管帶管外封隔器或固井／射孔完井）完井。故建議今後在類似情況下，新打水平井有比例地嘗試採用選擇性完井方式完井。
5.2.3儲層非均質性的認識和描述要「動、靜結合」「平、直結合」
（1）動、靜結合
如夾層的層數和厚度由直井給出，並通過沉積微相、小層對比研究得出盡可能接近油層實際的全油藏的夾層分布特徵；與此同時，利用數值模擬方法既可驗證，也可修改單井和油藏的夾層分布特徵。
（2）平、直結合
若直井和水平井鑽遇同一個夾層，那麼直井給出層數和層厚（z軸），水平井則給出平面上的展布（x、y軸）；根據沉積微相得出的「寬厚比」即可推出水平井揭示的是長軸還是短軸（雖不一定正確，但總比單靠「井距」來判斷夾層的展布范圍要好），然後進一步判定是否與鄰井夾層相連。
況且，直井揭示的是儲層縱向上的儲層非均質性，水平井揭示的是水平方向上的儲層非均質性；二者的有機結合才能客觀的反映油藏的儲層非均質性（這比直井間參數的插值要精確得多）。
參考文獻
[1]萬仁溥．中國不同類型油藏水平井開采技術．北京：石油工業出版社，1997
[2]S.D.Joshi,Ph.D，班景昌等譯．水平井工藝技術．北京：石油工業出版社，1998
[3]羅英俊等譯．水平井開采技術譯文集．北京：石油工業出版社，1991
[4]范子菲．確定水平井水平段、垂直井射孔段最優位置研究．石油勘探與開發，1995,22(3)
[5]張義堂等．陸相沉積油層水平井水平段軌跡對產能及採收率影響的研究．石油勘探與開發，1999,26(2)
The Optimization of Geological Design for Drilling Horizontal Well of Triassic Oil Reservoir with Bottom Water in No.1-2 Tract of Tahe Oil Field
Tan ChengjunChen ShumeiWang MeilingZhao Liqun
(Academy of planning and designing,Northwest Bureau of Petroleum Geology，ürümqi 830011)
Abstract:The auther, starting from correlation geological design of straight well and horizontal well, analyzed some improtant design parameters in studying on geological design for horizontal well.The results indicated the geological design for horizontal well and it's optimization of design were controlled by vertical depth of horizontal segment (section),effective length of horizontal segment, influence of non-homogeneity of reservoir on geological design for horizontal well.
According to the optimization of geological design for 7 horizontal wells of Triassic oil poor with bottom water in Tahe oilfield,we came to the following conclusions:(1)terrestrial bed is provided with vary in thickness,different morphological shaly or calcic intermediate and isolation layer,expecially when non-homogeneity of reservoir is grave.Such being the case,reservoir description will do best to meet the development oil pool by mean of the horizontal well;(2)it's no good being design large-scale horizontal well development scheme for limited reservoirs and small scale oil pool;(3)backward technology and equipment,quality of personnel and treatment system of computer will decide the elaboration of the technology——horizontal well is better than straight well.
Key words:sandstone oil reservoir with bottom waterhorizontal welldrilling geological design optimizationvertical depth of horizontal segmentlength of horizontal segment