水平井油藏地质设计技术规范

1、中石化胜利油田分公司水平井设计技术规范 水平井油藏地质设计 水平井油藏地质设计技术要求1 范围 本标准规定了水平井油藏地质设计的技术要求。 本标准适用于各种油藏类型中单井的水平井地质设计。2 水平井设计基本条件 水平井设计目标区构造、储层、流体性质、油水分布和油藏类型清楚，目的层顶、底面埋藏深度和储层隔、夹层分布及剩余油分布和（剩余）经济可采储量规模落实，层系井网合理。侧钻水平井的开窗井固井质量良好，开窗部位以上有一定厚度泥岩且套管完好。3 水平井地质油藏工程设计技术要求3.1 油藏地质及开采特征描述3.1.1 水平井的位置 水平井的地理位置和构造位置。3.1.2 钻井及钻遇油层情况 水平井设

2、计区块内各类完钻井及其钻遇目的层的油层情况。3.1.3 地层对比与划分 水平井设计目的层地层精细对比划分至小层或沉积时间单元。3.1.4 构造研究3.1.4.1 水平井设计区块内目的层顶(底)面微构造特征。3.1.4.2 断裂系统及其断层性质、断层要素和断层对油藏的封闭程度。3.1.5 目的层的储层特征3.1.5.1 储层特性描述3.1.5.1.1 储层岩石类型、岩性及岩石学特征。3.1.5.1.2 储层沉积类型及其展布特点。3.1.5.1.3 储集空间类型、分布及其控制因素。对于以裂缝为主要储集空间的油藏类1型，需研究裂缝的产状、形态、充填情况、裂缝分级和分类、裂缝组系、裂缝发育的影响因素及

3、裂缝预测等。3.1.5.2 储层物性分析3.1.5.2.1 岩电综合分析储层孔隙度、渗透率和含油饱和度等物性参数。3.1.5.2.2 储层物性纵横变化规律分析。3.1.5.3 储层粘土矿物及敏感性分析 分析目的层储层粘土矿物成分、含量与分布，并对储层进行速敏、水敏、盐敏、碱敏和酸敏等敏感性评价。3.1.5.4 储层非均质性分析3.1.5.4.1 储层隔夹层分布:分析目的层上下隔层岩性、厚度和渗透程度及层内夹层发育情况。3.1.5.4.2 储层非均质性分析: 重点分析目的层在储层物性、夹层发育和净毛比等方面的纵横变化规律和非均质程度。3.1.6 油层研究 分析目的层单层储层厚度、油层厚度和有效厚

4、度纵横变化特点。3.1.7 油藏性质分析3.1.7.1 流体性质及其变化规律分析3.1.7.1.1 油、气、水性质。3.1.7.1.2 流体性质纵横变化规律及其控制因素分析。3.1.7.2 油层压力、温度及地应力场分布特征3.1.7.2.1 分析油层原始地层压力、饱和压力、压力系数及目前地层压力等。3.1.7.2.2 分析油层地温梯度及油层温度等。3.1.7.2.3 分析水平井设计区块内目的层古地应力场分布特征。3.1.7.3 油藏其它性质分析3.1.7.3.1 油藏岩石润湿性分析。3.1.7.3.2 对于热采稠油油藏，需分别分析储层和隔夹层岩石热物性参数。3.1.7.3.3 对于裂缝性油藏，

5、需分析岩石力学性质等。3.1.8 油水分布及油藏类型3.1.8.1 油水分布特点及油水体积计算。3.1.8.2 综合成藏控制因素确定油藏类型。3.1.9 水平井区储量评价3.1.9.1 计算开发区目的层探明地质储量、经济可采储量及剩余经济可采储量。3.1.9.2 计算水平井单井控制含油面积、探明地质储量和经济可采储量及剩余经济可采储量。3.1.10 目的层开采特征3.1.10.1 目的层开发区试油试采特点分析。3.1.10.2 水平井区目前开采状况。3.1.11 不同类型油藏描述侧重点3.1.11.1 对于稠油油藏，应对油藏性质分析和油水分布描述有所侧重。3.1.11.2 对于屋脊断块层状油藏

6、，应侧重断层精细描述。3.1.11.3 对于已开发的厚层底水块状油藏应侧重描述油水分布和剩余油分布规律。3.1.11.4 对于裂缝性油藏应侧重裂缝发育规律和储层预测描述。3.1.11.5 对于薄层、薄互层油藏应侧重储层预测描述。3.1.11.6 对于已开发的整装正韵律厚油层应侧重层内夹层控制作用和剩余油富集程度研究。3.1.11.7 对于地层不整合油藏应侧重不整合面或目的层顶面及储层展布预测描述。3.1.11.8 对于低渗透油藏应侧重地应力、裂缝分布规律和储层预测、非均质性及储层渗流物理特性研究。3.2 水平井筛选评价3.2.1 建立油藏单井地质模型依据油藏地质描述成果,重点从构造、油层、储层

7、、油藏性质和储量等方面的主要地质参数，对水平井筛选进行油藏地质可行性论证，并建立油藏单井地质模型。3.2.2 水平井筛选油藏工程可行性论证3.2.2.1 水平井区目的层潜力分析应用水淹层测井解释、油藏工程综合分析和精细数值模拟技术，定性、定量研究水平井井区目的层剩余油分布，分析油藏开采现状下的剩余油分布控制因素和剩余油潜力。3.2.2.2 水平井部署原则 根据工艺技术条件,在设计目标区开发井网组合条件下，水平井优先设计在构造和储层认识程度高、试油试采效果好、剩余油相对富集的有利部位。低渗透、裂缝型等特殊油藏类型的布井方式，需考虑地应力场分布特征、裂缝发育状况及井网注采关系等。3.3 水平井整体

8、部署方案优化设计3.3.1 依据不同油藏类型水平井区目的层储层、油层、隔夹层分布特点和剩余油富集程度，制定水平井部署合理技术界限。3.3.2 依据试油试采现状,进行经济开采方式与布井方式优选。3.3.3 水平井整体部署方案产能预测和经济评价。4 水平井单井油藏地质设计要求4.1 钻井目的及设计依据水平井钻探、开发目的及开发目的层的层位具体到小层,并注明相当邻井井段。设计依据要写明开发方案名称和局级主管部门井位审批纪要的编号。4.2 水平井区油藏地质特征4.2.1 构造特征：进行构造研究，落实断层及储层微构造。写明区域构造和局部构造特征。附经过补心高度校正的小层顶面构造井位图。4.2.2 储层特

9、征：包括目的层的沉积相、砂体分布特点、岩性、粒度、粘土矿物、储层主要储集空间及其分布特点、孔隙度和渗透率等储层物性参数。目的层的油层厚度和有效厚度展布特点、上下隔层及层内夹层分布情况。附砂体等厚图、夹层等厚图、有效厚度等值图、渗透率等值图。4.2.3 流体性质：包括原油密度、粘度及地层水矿化度和水型等。4.2.4 地层压力和温度：包括目的层的原始地层压力、压力系数和地层温度。4.2.5 油水关系及油藏类型：包括目的层油水分布特点，原始油水界面深度，目前预计的油水界面深度（深度数据均要进行补心高度的校正）。综合成藏控制因素确定油藏类型。4.2.6 水平井区储量评价：分别计算目的层开发区块及水平井

10、单井控制含油面积、地质储量、可采储量及剩余可采储量。附储量计算详细的参数表，单井控制面积在油层有效厚度等值图上标明。4.3 水平井区目前开采状况及潜力分析4.3.1 目前开采状况4.3.1.1 目的层开发历程。4.3.1.2 目前开采状况：包括水平段目的层的油、水井，目前生产状况及累计注水量、产油量、产水量。4.3.1.3 目前地层压力变化情况。4.3.1.4 附单井目前开采状况详细情况表。4.3.1.5 侧钻水平井需增加老井基础资料：包括井口坐标、开钻时间、完井时间、完钻井深；表套管和技术套管及油层套管的联入、直径、壁厚、钢级、阻流环位置、下入深度；老井生产历程、目前管柱状况和井斜复测的基本

11、数据及目的层的开采状况。4.3.2 潜力分析从目的层储量动用程度、水淹状况、剩余油分布等方面分析水平井区的剩余油潜力。附水淹状况图、开采现状图。4.4 水平井单井优化设计4.4.1 水平井位置、长度优化设计4.4.1.1 平面位置优化针对构造位置、井网状况、储层厚度、水淹状况及剩余油分布等优化水平段位置。根据优化的水平段位置确定水平井地理位置和区域构造位置: 包括水平井位于××油田××区块××井附近，并写明各靶点距邻井的距离和方位。4.4.1.2 垂向位置优化根据不同油藏类型、不同开发方式和储层物性纵向的变化及水平段距油水界面的距离等

12、，确定水平段井眼轨迹距油层顶的距离。4.4.1.3 水平段长度优化以构造位置、剩余油富集区、井网状况、储层厚度变化等，优选水平段长度和水平段延伸方位，可从分两段或者三段采油考虑尽量延长、优化水平段。4.4.2 水平井在油层中的位置设计根据水平段位置、长度优化的结果，确定水平段在油层中的位置：包括水平井A靶点至B靶点（或最后一个靶点）的水平段长度、延伸方位，水平段在构造平面（即高、中、低、边部等）、纵向的位置；各靶点垂深及距油层顶界和底界的距离；水平段穿过的主要岩性。4.4.3 水平井设计靶点数据：包括水平段各靶点座标、各靶点垂深（各靶点垂深要进行补心高校正，邻井资料的深度减去补心高度，以地面为

13、0m计算）、各靶点距油层顶界和底界的距离及水平段长度。4.4.4 侧钻水平井开窗口深度设计：以目的层垂深结合靶点水平位移，按照施工井斜角小于45°上推开窗点垂深，既要满足工程需要，又要选择尽量避开水层的最有利非渗透层开窗。4.4.5 水平井优化设计应注意的问题4.4.5.1 分支水平井设计应注意的问题4.4.5.1.1 各分支水平井开窗点的位置要根据完井管柱设计的要求，选择开窗位置点的间隔距离。开窗位置点要避开水层和复杂地层。分支间的夹角及靶前距设计应满足现场施工条件。4.4.5.1.2 侧钻分支水平井的轨迹设计要考虑三维绕障和防碰情况。在油（气)水-井密集地区更应注意井眼轨迹设计应

14、满足现场施工条件。一般应使轨迹或靶前距最短。4.4.5.2 不同类型油藏水平井优化设计应注意的问题4.4.5.2.1 对于稠油油藏，平面位置在考虑剩余油分布的同时，还要考虑加热半径；纵向位置既要考虑边底水，又要考虑蒸汽超覆的影响；水平段长度要考虑井底注汽干度的影响。4.4.5.2.2 对于屋脊断块层状油藏，平面位置应尽量部署在靠近断层的构造高点，并避开受老井水锥影响的区域。4.4.5.2.3 对于已开发的厚层底水块状油藏，平面位置在考虑剩余油分布的同时，还要考虑水锥半径大小，应避开受水锥影响的区域；纵向位置应充分利用层内隔夹层抑制底水脊进。4.4.5.2.4 对于裂缝性油藏，平面位置水平井延伸

15、方向应尽量与裂缝方向垂直；纵向位置水平井井身轨迹一般采用具有一定弧度的弓形轨迹。4.4.5.2.5 对于薄层、薄互层油藏，平面位置水平段尽量与构造线平行，有利于水平轨迹的控制，减少深度误差，同时有利于提高水平井效果。4.4.5.2.6 对于已开发的整装正韵律厚油层，平面位置应设计在厚度相对较大、含水较低的断层附近或微构造高点、井网不完善等剩余油较富集的区域，水平段距老井距离不宜过近，水平段方向要尽量避开注水主流线；纵向位置根据夹层发育和储层物性进行优化，夹层不发育的油层，根据油层厚度，参考底水油藏优化，夹层发育的油层，水平井轨迹应首先考虑储层的物性，其次考虑距顶位置，尽量靠上。4.4.5.2.

16、7 对于地层倾角变化大的不整合油藏，油层平面上一般呈条带状分布，纵向上一般呈叠瓦状分布，因此其水平段方位的优化要考虑油层的平面展布情况。平面分布条带较宽的油层，水平段延伸方向一般与地层走向平行；平面分布条带较窄的油层，水平段延伸方向一般与地层走向斜交或垂直。4.4.5.2.8 对于低渗透油藏，平面位置应设计在直井具有产能或压裂后可正常生产的储层相对高渗的区域；水平段延伸方向一般应平行于主应力方向，防止注水开发时的水窜现象。4.5 水平井产能预测4.5.1 水平井生产参数优化4.5.1.1 投产方式优化：依据水平段设计长度和延伸方位与构造线的关系，进行水平段一次投产或分段投产方式优选，并优化分段

17、投产水平段的避射长度。4.5.1.2 初期液量优化：依据初期液量与生产压差的对应关系，以获得最高采收率为目的优选合理生产压差与初期液量。4.5.1.3 提液时机优化：以含水上升速度低、采收率提高大为目的，根据油藏水侵规律和含水上升规律优化合理提液时机。4.5.2 水平井产能预测根据水平井单井生产参数优化结果，进行经济产能预测。写明初次射孔井段长度、采油指数、生产压差、预计含水率、日产油量。4.6 施工要求4.6.1 依据钻探或开发目的、油藏地质特点与工艺技术条件，提出水平段靶点间的井身轨迹与设计轨迹（线）纵向摆动（A靶点距油层顶××m，B靶点距油层顶××

18、m）和横向摆动的允许范围或距离（横向摆动不超过××m），并确定是否采用地质导向钻井技术。若采用地质导向钻井技术，则应提出使用FEWD（LWD）或其它地质导向仪器随钻测量自然伽马、电阻率曲线跟踪油层的要求。4.6.2 侧钻水平井要说明开窗口位置的深度范围。附井身结构示意图，并注明套管直径、壁厚、钢级、套管头至补心距离、阻流环位置、下入深度、水泥返高，是否有落物、套管变形等。4.6.3 钻井液类型和参数符合油层保护要求及钻井技术要求。4.6.4 依据油藏地质特点和钻井跟踪需要，提出钻井地质录井项目、录井井段和资料整理等方面的技术要求。4.6.5 依据地质设计要求，确定完钻测井（

19、如果不采用地质导向钻井技术，应增加中间对比测井）的测井仪器、测井系列和测井井段。4.6.6 根据油藏地质特点和开发需要，提出钻至B靶点（或最后一个靶点）的完钻原则。4.6.7 完井技术要求：a）根据油藏地质特点和油藏所采用的开发方式需要，提出完井方式和目的层段的油层套管规格尺寸要求；b）根据目的层岩性胶结程度和油藏性质及油藏开发需要，提出诸如防砂、稠油注蒸汽热采等方面的完井工艺技术要求。4.7 水平井单井油藏地质设计书编写要求4.7.1 油藏地质设计单位，应按4.14.6编写水平井单井油藏地质设计书。4.7.2 根据水平井单井油藏地质设计内容需要,编制必要的附表和附图：a）附表:附在正文后面，

20、可横向列表。根据油藏地质设计内容可以增加其它附表。表头格式见表1、表2、表3、表4：表1 附表1-1 ××××井区生产井开采状况表（适用于常规生产井）井号生产层位初期开采状况目前（停产前）开采状况累计产油t累计产水m3投产日期amd射孔井段m日产液量td日产油量td综合含水%截止日期amd日产液量td日产油量td综合含水%动液面m表2 附表1-2 ××××井区生产井开采状况表（适用于稠油注蒸汽热采生产井） 统计截止日期： 年 月 日井号生产层位生产方式投产日期amd周期数累 计 数 据第一周期开采状况目前开采现状备注生产天数d累产油t平均日产油能力td累产水m3累计注汽量t生产天数d日产油td日产水td峰值日产油td油汽比日产液td日产油td综合含水地层压力MPa或动液