辽河坳陷X探1井地质工程一体化研究获奖科研报告

辽河坳陷X探1井地质工程一体化研究获奖科研报告【摘要】辽河坳陷是在华北地台基础上形成的新生代裂谷型坳陷。古近纪断裂活动强烈，具有多期性和继承性等特点。X探1井是辽河油田公司实施的一口风险探井，位于辽河坳陷西部凹陷清水洼陷北侧，紧临清水洼陷，具有优越的油气成藏条件。井控级别I级，井型为直井，井身结构为四开，由长城钻探工程公司70XXX队承钻，采用综合录井手段进行地质工程一体化跟踪研究，完钻电测时，发现该探井井深5864m（完钻井深5877m）处井斜29.05°;井底水平位移237.7m，为落实井筒质量要求，将井身轨迹调整为定向井顺利完钻。

【关键词】辽河坳陷;地质工程一体化;井筒质量

一、X探1井基本情况

构造上X探1井构造位置位于辽河坳陷清水洼陷北侧马深1南块;钻井目的为探索清水洼陷深层资源潜力，实现规模高成熟天然气的突破，开拓新的勘探领域。

二、钻探圈闭特征

来自中央凸起的碎屑物质沿大洼断层由东向西入湖，形成沙三下扇三角洲和沙三中近岸水下扇沉积，两套扇体在本区叠置分布，处于有利相带内，储集条件较好。设计X探1井位于清水洼陷北侧构造较高部位，以沙三中最大湖泛面之下近岸水下扇砂体为主要目的层，兼探沙三下扇三角洲砂体。由沙三中扇体Ⅰ顶界构造图可见，该圈闭为构造-岩性圈闭，北侧依附于近东西向展布的马南断层，呈断鼻形态，地层产状南倾，东侧为大洼断层，向外为扇体尖灭边界线，圈闭闭合面积47km2。沙三下圈闭为岩性圈闭，扇体东侧大洼断层展布，边界为扇体尖灭线，为向西南傾斜的断鼻形态，圈闭闭合面积40km2。X探1井位于圈闭的较高位置和砂体的有利部位。

三、钻井地质设计

井别：预探井;井型：直井。

地理环境：本区地处辽宁省西南部、渤海辽东湾北岸，地势平坦，地面海拔2～5m，为一广阔平原。部署X探1井位于辽宁省盘锦市兴隆台区清水镇清河村东南约1.5km，距离其西侧的辽宁辽河口国家级自然保护区边界约8km，该井周边为稻田、乡镇、村落居民区，人口密度较大。

补钻井地质设计：

该井钻至设计深度5400m，层位为沙三段，岩性为深灰色泥岩、灰色泥质粉砂岩。井底气测全烃值最高2.48%，泥浆密度1.55g/cm3，起钻测后效，全烃值55.61%，上窜速度0.51m/min，上窜高度1339.59m。钻探过程中3500m之下气测值持续较高，循环后效全烃值多次达到100%。3526.0m-3728.6m井段测井解释油气层33.6m/11层;4197m-4344m、4646m-5400m井段录井解释气层22m/6层，差气层40m/11层，4151处点火成功，火焰高度0.2m-1.0m。

该井预测地层与实际钻探基本符合，在4646m-5151m井段钻遇第一套扇体（原设计预测4575m-5100m为砂体集中发育段），单层最大厚度8m，累计厚度234m/69层，砂岩占比近45.7%。当前井深5400m难以达到揭穿整个扇体（顶界埋深5350m，厚度350m）的目的，同时探索沙三下底部地质异常体的含油气性，建议加深钻探至5980m。

目的层预测：

X探1井勘探目的层有两套，第一套为沙三中最大湖泛面之下近岸扇砂体，第二套为沙三下扇三角洲砂体，三开完钻至原设计井深5400m，未能达到揭开主力层的目的。第一套原设计中的沙三扇体，预计油气层在5500-5700井段，地层温度175℃;第二套沙三下地质异常体，预计油气层在5850-5980m井段，地层温度约180℃。

加深设计要求：

钻探至5980m，如无油气显示，留足口袋即可完钻，如果钻穿设计目的层和已经实现地质目的而未钻达设计井深，可考虑提前完钻。

钻进过程中若遇良好油气显示，或者在完钻前，建议进行钻井取心1筒。

四、钻井工程设计

设计井深：5400m（垂深）

井别：预探井;井型：直井;目的层位：Es32、Es33。

完钻层位及完钻原则：Es33，钻达设计井深及相应层位，若无油气显示，可以完钻;如果钻至设计井深未钻达设计层位和没有实现地质目的，可以考虑加深钻探;如果钻穿设计目的层和已经实现地质目的而未钻达设计井深，可以考虑提前完钻。

井控风险级别：Ⅰ级

实际完钻井深5877m，钻井取心后，岩心显示完成中生界玄武岩钻探目的，建设单位决定提前完钻，钻井工况为通井待下Ф127mm直井P110型完井（四开）套管，固井方案初稿已完成，固井质量为优质，符合井筒质量要求。

五、井筒质量调整原因及总结

井深5104-5400m井段地温在165℃以上，高于旋转导向钻井系统D-Guider仪器（MWD、LWD测斜仪器+螺杆）最高工作温度150℃，长城钻探公司联系相关导向仪器厂家，未找到最高工作温度高于150℃的导向仪器，无法使用导向仪器完成剩余井段钻进任务;同时，由于地层高温使得MWD无工作信号，无法指导螺杆纠斜，若下入螺杆还会增加卡钻风险，因此，钻井队未下入螺杆配合MWD测斜仪器进行定向钻进。

在井深5168m处，进行MWD测斜，井斜2.95度、方位18.37度的事实，预测至5400m完钻井深，剩余232m轨迹，井斜能够控制在标准要求范围内，即井斜≤11°。因此采用简化钻具（无定向仪器）继续钻进至完钻井深5400m。

井深5400-5877m井段，同样由于地层温度高于现有导向仪器最高工作温度，因此钻进过程中无法使用导向仪器完成剩余井段钻进任务。

地质设计中5.1地层分层数据表预测Es33（预测顶深（垂深）5233m）地层倾角10-20°，倾角大，实钻轨迹与设计预测风险相符，因无定向仪器，轨迹打直纠斜困难，随地层倾角变大趋势而井斜超标。

由于地层温度约在169℃-190℃以上，现有仪器打直纠斜定向困难，因此编制工程设计时，未提出井身质量控制要求。