Veslefrikk油田新型定向电磁测量工具和3D旋转导向系

北海的Veslefrikk油田处于开发晚期，优选井位是开采剩余储量的关键。斯伦贝谢公司开发出定向电磁波随钻测井仪（以下简称电磁测井仪），它与指向钻头轴心的3D旋转导向配合使用，可以安全地实现地质导向。

Veslefrikk构造是一个地层倾角很小的地垒断块。两种不同的地质沉积给地质导向带来下列问题。

（1）布伦特组的Oseberg层由扇形三角洲沉积组成。Oseberg2号层是40～55m厚的块状砂岩。其下面是1～5m厚从未钻穿的Oseberg3号层。在Oseberg2号层的顶部钻井开发剩余油十分棘手，因为若要保证产能和防止水锥，要在Oseberg2号层1～2m厚的砂层中钻600～1000m长的水平井眼。

（2）还有一部分剩余储量在Ness层的中部。在这种地层中钻长的水平井段要穿过很多河道沉积断块。

1．工具的选择

为了使用新型定向LWD电磁测井工具，编制了新的软件。用以判断地层边界的新型定向测井仪具有下列特点：

（1）在工具的测量范围内（5m），在没有电阻率界面的情况下，定向衰减和相位移为零；

（2）在达到电阻率界面的情况下，定向衰减和相位移为最大。

工具的方位由LWD中的磁力仪来提供。LWD中还有定向伽马探测仪和环空压力传感器以便测量当量循环密度。

2．实例研究

在2004年和2005年所钻的2口井中使用了新型定向电磁测井仪。下面介绍在这2口井中所遇到的挑战，使用的技术和取得的效果。

在使用新型定向电磁测井仪和解释软件期间，油公司明确要求该仪器必须实时提供清楚和容易理解的解释结果以便进行地质导向钻井。

在第一口井中（B井），重点是实时采集原始测量数据和优化解释作业流程。Oseberg2号层的连续沉积使该层成为试验新型定向电磁测井仪的绝佳地层。

来自服务公司的地质导向专家负责解释定向电磁测井仪的测量结果和解释结果在优化井眼方位中的作用。B井的井眼距盖层3.5m。570m长的水平井眼始终要保持距盖层0.6～3.5m的距离。定向电磁测井仪的测井结果表明，570m长的水平井段一直保持在Oseberg2号层的砂岩与Oseberg3号层的页岩层之间。

第2口井为C井，钻第二口井时，其重点是可靠和迅速地反演/解释作业流程，这时，主要的挑战是河道沉积环境。钻这口井的主要目的是开发Ness2号层河道沉积断块的剩余储量。这口井是要用水平井段钻穿河道砂岩。Ness2号层由砂岩、页岩和煤层组成，厚度为10～15m，。采用地质导向在7～5m厚的砂岩层钻1100m长的水平井眼，有850m长的水平井眼要穿过含油砂岩，因此决定除使用电磁测井仪外，还要使用随钻地层压力测量仪。从钻进过程来看，采用这种井眼轨迹风险较高。以前在砂岩、页岩和煤层的互层中钻井斜为70o的大斜度井时，发生过井眼失稳问题。所以在钻这一井段时要近可能增加钻井液的密度。估计使用定向电磁测井仪要比采用常规地质导向多钻穿30%的含油砂岩，从而可提高15%的可采储量。

3．结论和经验

钻B井获得的经验是：

（1）采用定向电磁测量工具和3D旋转导向系统后使井眼轨迹的精确度大幅度提高；

（2）能准确确定上覆页岩的顶界。

钻C井取得的经验是：

（1）在页岩中钻进时，用定向电磁测量工具能确定砂岩体，然后用3D旋转导向系统调整井眼轨迹；

（2）在钻河道砂岩时，定向电磁测量工具可使井眼的位置始终保持在砂岩体内，可以最大限度地在储层内钻进。