简要技术说明:(1)任务来源为了解决复杂储层水平井测井解释、水平井设计、随钻地质导向等难题,中国石油天然气集团公司设立中青年创新基金项目“水平井各向异性地层测井响应机理研究及其应用”(05E7047)、国家油气重大专项(2008ZX0520-005)子课题“不同矿化度的电孔渗岩石物理实验”,以及塔里木油田项目“水平井井眼轨迹与油藏关系的测井解释与成图技术研究”(41003080036)等油田项目。长江大学获得这些项目的资助,通过2003年7月至2010年12月近8年的潜心攻关研究,完成了复杂储层水平井测井资料处理解释应用研究项目。(2)应用领域和技术原理:该研究成果主要应用于复杂储层水平井测井解释、水平井设计和随钻地质导向等方面。采用的技术方法主要有:1)水平井测井的地质建模方法主要利用直井测井、水平井测井资料、地震成果和钻井地质知识,采用空间数据插值算法(距离平方反比加权法和克里金方法)进行构造建模和属性建模,其成果为水平井地质导向和水平井测井曲线校正、模拟提供科学的地质依据。2)电阻率各向异性实验模拟方法是通过对钻井取的地层岩心以垂直和平行地层层理方向选取岩样,模拟不同地层水矿化度电阻率实验,发现不同区域电阻率各向异性规律不同,并与地层孔隙度和油水层有关,此认识能指导水平井测井解释。3)非均质地层的饱和度解释模型建立方法是分别在常温常压条件和高温高压条件下对不同孔隙结构、不同岩性的岩心作不同矿化度水驱油岩电实验,通过总结实验结果,确定水平井不同位置的饱和度模型参数。4)水平井设计方法是按钻井设计原则、利用虚拟井测井模拟技术和防碰计算方法,从测井角度利用三维可视化技术根据已有井分布、地层属性模型、地层剖面走向和地震解释成果等,结合随钻测井曲线模拟来设计水平井靶点和轨迹。5)地质导向测井技术是采用三维可视化水平井测井地质建模方法来实现地层柱状模型建立,利用时域有限差分模拟随钻电阻率测井受井眼、仪器偏心、井轴与地层相对夹角、各向异性、围岩、电介质和泥浆侵入等影响的测井响应,结合属性建模的成果和各种影响因素校正的GR、AC、DEN、CNL、Rt、随钻自然伽马和岩相测井曲线模拟实用方法重构地层模型,指导钻井作业。6)复杂储层水平井测井解释、水平井设计和随钻地质导向一体化软件是基于三维可视化技术,兼容各种测井平台,采用水平井地质建模技术实现随钻地质导向、水平测井资料解释、水平井设计以及储层参数空间三维计算机显示等功能,达到通过测井资料提取丰富的地质信息,有效地指导水平井的设计、钻进和完井,为油田老区稳产、上产服务。(3)性能指标1)解释符合率达90%以上;2)环境校正后测井曲线与相邻直井测井曲线相关性达到0.85以上;3)所建前期地质模型与实钻模型基本符合;在同一轨迹条件下模拟曲线与实测曲线相关性达到0.8以上;4)解释软件达到国内领先水平,功能健全、实用易用。(4)与国外同类技术比较三维可视化的水平井测井解释、水平井设计和随钻地质导向一体化软件国内没有,国内Forward.net、CIFLog1.0、Lead3.0和各油田平台上水平井测井解释只有“三图一表”功能。国外基于三维可视化地质建模的水平井测井解释、水平井设计和随钻地质导向一体化软件也没有,斯仑贝谢、哈里伯顿、贝克休斯三大石油测井公司的随钻地质导向以二维软件为主,没有专门针对水平井测井解释的软件,petro2008以单一三维水平井设计功能为主。(5)成果的创造性、先进性:1)利用测井、地震资料,采用区域化变量理论的构造与属性建模方法研究储层三维空间展布,并首次提出了地层界面关键点的拾取方法和采用自然伽玛曲线拟合区域经验公式精细解释井眼轨迹到地层界面距离;在此基础上,结合测井原理和解释技术,建立了复杂储层电阻率各向异性校正方法、水平井测井资料围岩校正方法和水平井测井解释模型。基于水平井和地层空间位置关系的水平井测井解释方法大大提高了水平井测井解释水平和准确性。2)在岩相识别和三维多井对比的基础上,采用虚拟井测井模拟技术和防碰计算方法建立了水平井设计方法,并采用随钻测井曲线正演模拟和实用测井曲线仿真模拟方法,形成了三维可视化的实时地质导向技术。该技术在国内外属首创。3)研制了一套水平井测井解释、水平井设计和地质导向一体化系统,并成功挂接到CIFLog1.0平台、Lead3.0平台上。该成果在国内外处于领先水平。(6)获得的经济效益和社会效益该成果应用到江汉油田、塔里木油田、新疆油田、辽河油田、吉林油田、河南油田及长城钻探等油田勘探开发生产中,在油田新区勘探和老区稳产、上产方面具有极大的市场,产生了巨大的经济与社会效益。主要经济效益有:1)该成果在塔里木油田勘探开发生产中得到了各方认可和广泛应用,截止2011年元月已成功解释处理了各类复杂水平井860余口,水平井资料处理解释成功率一直在93%以上,完井见效水平井在96%上。初步统计获得的间接和直接经济效益8400万人民币以上。2)该成果在西部钻探的应用中,提供了基于井眼轨迹与地层关系交互解释的水平井测井资料环境校正、测井参数模型解释和油水层识别,迄今为止已成功解释处理各类复杂水平井760井次,解释成功率达90%以上,初步统计获得的间接和直接经济效益3800万人民币以上。3)该成果在长庆油田勘探开发生产应用时,能适应该油田砂岩、白云岩储层等各类油气藏的水平井解释,在新区勘探和老区稳产、上产方面具有极大的市场。成功解释处理复杂水平井80多口,建立了苏里格气田、姬塬油田水平井测井解释孔隙度模型和油水层解释标准,为油田合理开发提供了准确的技术参数。据统计,获得间接和直接经济效益达1300万元以上。另外,该成果在江汉油田、辽河油田、河南油田及长城钻探等油田成功解释近3000余口砂泥岩、砂砾岩和碳酸岩储层等各类油气藏的水平井测井资料,初步统计获得的间接和直接经济效益上亿人民币以上,为中国油气勘探作出重大贡献。主要社会效益:培养研究生十余名,其中2人获湖北省优秀硕士论文,出版专著1部(被博士、硕士论文引用12次、被期刊论文引用18次),公开发表期刊论文32篇。应用前景:该成果主要应用于复杂储层水平井测井解释、水平井设计和随钻地质导向等方面,解释砂泥岩、砂砾岩和碳酸岩储层等各类油气藏的水平井测井资料效果良好。该研究已在推广应用到江汉油田、塔里木油田、新疆油田、辽河油田、吉林油田、河南油田及长城钻探等油田水平井勘探开发生产中时,在油田油气勘探、水平井设计、钻井工程等方面起到了重大作用,为各大油田获得了很大的经济和社会效益。国内水平井数量逐年增长,水平井测井解释、水平井设计和地质导向技术需求量增大,通过进一步的推广应用,必将为中国的油气勘探开发做出重要贡献。