旋转导向系统和深方位测量使水平井在薄的、低电阻率对比储层处于Bone Spring地层。西得克萨斯州和新墨西哥的二叠纪盆地是一个丰富的油气藏多产区,该区域由多个盆地组成,其中Midland 盆地是规模最大的,Delaware盆地是第二大盆地。Delaware盆地包含Bone Spring地层,其几十年来一直在生产石油和天然气。这种异构地层、互层砂岩、碳酸盐页岩组成在勘探开发引起极大的关注。
常规优质砂岩是首要目标,接着高速率井可从碳酸盐岩,然后从低渗透砂岩垂直井得到。水平井钻井现在在薄砂岩层、页岩和其它岩相中积累。2010年,30多个钻井平台在Bone Spring地层工作,是以Avalon页岩、Leonard页岩和1st, 2nd, and 3rd Bone Spring砂岩储层为目标。
开发Bone Spring 油砂
Anadarko石油公司一直积极参与第三Bone Spring,其中粉砂层序可能源于风沙,但相对来说还是沉积于较深的水中。八个砂岩层储层的范围一般是6~12 英尺(2~4 米),这在过去的历史中是要绕过的,这主要是由于垂直井产量不足。为了实现经济生产,这些地层需要在一个薄层油藏水平井轨迹的最大储层界面,然后与多个油藏储层混合。
曲线和分支井段通过采用泥浆马达和以标准MWD伽马射线测量为基础的地质导向决策来钻井的。起初,其从开钻到完钻需要72天的时间。对于在这些薄储层中的最大井眼界面而言,横过储层明显的测井响应需要侧向对比和井眼轨迹导向。随着二叠纪盆地多个储层,Bone Spring油砂通常显示低储层地层边界电阻率对比,如果是这样的话,标准伽马射线测量的地层能够得到区分。这常常导致井眼导向,需要裸眼侧钻或者长的间隔区重新进入油藏。
Bone Spring井垂直剖面遇到坚硬耐磨的岩石,并倾向偏离预定的随钻轨迹。Anadarko公司调整了其钻井工艺和钻头选型方法,这为建井施工提供了节约成本和时间的有效解决方案。Anadarko司认识到通过使用一个旋转导向系统(RSS),能够加速分支井段的钻探。建井这个工期交给专业的钻井承包商,包括斯伦贝谢PowerDrive X5 RSS来展开。
深方位电阻率测量
为了提高水平井钻井效率,斯伦贝谢采用其电磁深方位电磁电阻率随钻测井(LWD)系统,该系统也称“PeriScope地层边界映射器”。该工具使360 度深定向测量能够指示距离和使用倾斜管技术及多频率间距组合的井眼的地层边界21英尺 (6.4 米)的方向。通常导向应用需要地层特性响应程度的变动,这些深定向曲线测量比在低测量对比储层中使用常规MWD系统更容易提供更多的信息。
在钻探作业过程中,LWD随钻测井能够实时传送到地面。这些独特的对称定向测量对地层或流体界面是很敏感的,确保实时映射地层成可能,与各向异性和倾角无关。实时地层映射和曲线解释是由专家精心安排的即专有地质导向软件“工程师”,也称为实时地质导向软件(RTGS)。该系统有助于定位薄储层内的横向,减少侧钻成本并提高钻井效率及优化生产。
建构地质知识
根据解释实时随钻测井LWD资料获得的知识,不仅用于地质导向,而且有助于更新地质模型提高对整个油藏形态的理解并规划未来钻井轨迹。
跨过西克萨斯州在多口井相似的深度中发现了Bone Spring砂岩,并被认为相对来说是平坦的。然而,随着经验的积累,能清楚地看到地层显出相当的局部结构变动,在井间距之间具有显著差异性,使井轨迹有高度确定,才能确保预测最佳井。
超越技术
Bone Spring井通过应用优化技术,其钻井效率获得了重大改进,同时,这些改进也与作业人员的高度敬业精神和不断调整工艺密不可分。Anadarko公司的钻工、工程师、地质学家及其他地球科学家紧密合作并与服务公司一致努力最终取得钻井的成功。钻井工程师和其他成员长时间致力于该项目的进展,可以同时分享并相互学习经验。
斯伦贝谢钻井工程专家为作业提供了24 / 7的支持,从最初的开发计划到准备项目后报告,这些专家来自Oklahoma City, Okla., and Midland, Texas 等,不论他们在哪个位置,所有团队成员都能够通过InterACT连通、协作和信息系统共享数据。
专用的运行支持系统通过改进工艺和确定最适合目标的技术有助于提高钻井效率。多个益处通过井底组合配件如确定特定地质环境中更耐磨损的钻头已经实现。
地层边界方位测绘仪结合RSS能够使钻井精准位于薄砂岩层,这明显不同于预测。至今,超过97%井区都实现了所有的分支井钻井,其并不需要侧钻。
根据Bone Spring区域得来的经验在一些砂岩层已导致了一个优化钻井目标窗口的确定,这些钻探窗口有助于减轻高冲击和振动工具,允许作业人员优化钻井机械,提高钻井机械速度(ROP),实现钻井效率最大化。
在应用RSSs和地层边界映射技术之前,钻井完成需要70多天的时间。采用这些技术导向,可以使钻井时间较少到51天,并能持续改进。最新记录显示,采用该技术一口井从开钻到钻机拆卸的时间是25天。