涪陵页岩气田开发采用长水平段水平井钻井工艺，一般穿越水平段长1,500~2,000m。随着涪陵页岩气田勘探开发深入，工区部署井转向 2,800m 深的中深层。涪陵中深层页岩地层倾角一般大于 10° ，有的甚至达到 40° ，地质导向难度加大，主要表现为构造变形强、断裂发育、优质页岩段区域窄、地层倾角规律性差，“常规螺杆 + 随钻 LWD”导向工具测量盲区超过 15m，且水平段自然伽马曲线幅度差小， 目的层追踪对比困难，井身轨迹的不可逆性和调整难度大，给地质导向带来了挑战。

 

研究适应更深地层的地质导向技术

 

地质导向的核心工作是在钻进过程中，利用地质录井资料和随钻井眼轨迹参数，结合地下地层及构造特征进行随钻监控、层位对比，实时识别地质目标，引导钻头向地质目标钻进，完成水平井钻探。地质导向技术经过前人大量的研究与实践逐步成熟，在涪陵页岩气田中深层地质导向中迫切需要解决的是规范导向工作流程，找出切实可行的合理导向方法，实现钻头更多的在优质页岩储层中穿行。为了实现快速导向，解决常规 LWD 导向工具测量盲区长和随钻井眼轨迹参数测量相对滞后的问题，引入近钻头随钻伽马测量工具，并借助 SGA-850 页岩气水平井地质导向工具软件实现快速成图。根据涪陵页岩气田中深层地质特征和导向工作目标，梳理导向常见方法，规范整个地质导向过程分为地质建模、精细地层对比、靶点确定、水平段轨迹控制等步骤，核心是“三图一表”。所谓“三图一表”是指录井综合柱状图、邻井垂深对比图、地质模型与井眼轨迹导向图和地层跟踪导向表。

 

具体导向方法
 

地质建模包括钻前资料收集、选择导向对比标准井及地质建模。资料收集：区域地质构造图、邻近已钻井测录井数据、待导向井地震剖面图、待导向井钻井设计书；确定导向对比标准井、参考井：收集导向对比标准井、参照井钻时、岩屑、气测、测井资料；根据收集资料分析待导向井水平段对应邻井位置；梳理待导向井目的层厚度及横向变化情况；明确目的层测录井响应特征、找出该区域稳定标志层，制定靶点预测方案；利用标准井和设计数据，结合区域地质资料、待导向井地震资料建立待导向井导向地质模型，根据待导向井实钻取得的岩性、钻时、气测、井斜、随钻伽马数据实现待导向井模型动态调整，需要特别注意的是构造边缘井初期建模对地震资料品质依赖较强，初期靶点、井斜角、轨迹设计主要依据地震、邻井资料，应根据实钻地层情况对轨迹方案及时进行动态调整。

 

精细地层对比，地质导向的基础是精细地层对比，根据涪陵页岩气田地震资料及已钻井目的层龙马溪组下段—五峰组岩性组合及电性特征，通过井间小层对比，梳理涪陵页岩气田目的层段及上方地层的典型标志层，为整个导向过程提供参考；标志层在各井间有不同程度的缺失和变化，因此在地质导向中需要选择区域标准井、待导向井邻近井作为对比井，采取逐层拉平对比，逼近式推进，如遇标志层缺失或变化，需积极寻找缺失标志层附近上、 下层其它地层录井岩屑、 气测、随钻伽马和井眼轨迹测量参数变化特征，增加次要标志层及细微变化控制点，最终确定着陆点。靶点确定，靶点确定现场一般采用等厚法（垂厚）法。等厚对比法就是在确定地层对比标志的基础上借用选取对比标准井的厚度，进行综合分析和计算， 预测目的层顶底界的动态位置，及时提出靶点、井斜角、轨迹设计等调整方案，引导施工钻头以较理想角度入靶。

 

水平段轨迹控制，水平段轨迹控制分为单斜型和复杂型地层控制两种情况。一般情况下，实钻过程中沿轨迹方向的地层产状是经常变化的，应及时收集随钻资料，根据目的层龙马溪组下段—五峰组标志层（点）进行对比，判断钻头所处的位置，实时监控水平段轨迹，对地层变化提前预测，利用不同地层倾角条件下与井斜的合理匹配关系控制水平段在设计层位穿行。井斜控制方法：距离最优气层 20m 以内，控制轨迹与地层夹角 2~3°下切地层；距离最优气层 10m 以内，控制轨迹与地层夹角 1~2° 下切地层；距离最优气层 5m 以内，控制轨迹与地层夹角 1° 下切地层；进入最优层中部后，将轨迹与地层夹角控制在 ±0.5° ，保持轨迹尽量平滑。

 

应用效果
 

在涪陵页岩气田平桥、等区块利用“涪陵中深层页岩气水平井快速地质导向方法”开展快速地质导向，试验 14 口井，达到页岩储层平均穿越率 99.2%，优质页岩层段平均穿越率 93.0%，导向效果明显。其中，J188-2HF 井采用该方法引导钻头在志留系龙马溪组—奥陶系五峰组钻水平段长 2,065.0m，含气页岩层段占比达到 100%，优质页岩气储层占比 99.3%，完井压裂试气获产能超过 20×10 4 m 3 /d，成为工区地质导向服务的样板和标杆。好 的 作 图 工 具 软 件 是 实 现 随钻快速地质导向成图的基础，推荐页岩气水平气井地质导向同仁使用SGA-850 页岩气水平井地质导向工具软件。涪陵中深层页岩气水平井长水平段地质导向的关键是地层精细对比，掌握目的层段及其上方的标志层的变化特征，是提高优质页岩层段穿越率的有效手段。用好以地层精细对比为基础的“四步导向流程”和“三图一表”现场快速导向工作方法，以及优选靶点确定方法和水平段轨迹控制服务技术是提高钻井速度，降低勘探开发综合成本的关键。