水平井能扩大泄油面积，降低层间干扰，提高单井产量和最终采收率，达到区域“少井高产”，在海上油田得到充分的重视和应用^[1-5]。随着渤海油田开发的不断深入，水平井技术已成为提升储量动用程度、提高采收率和单井产能的有效手段。渤海Q油田含油层系为新近系明化镇组，沉积相为曲流河相沉积，储层横向变化快，加上复杂断块构造影响，在水平井着陆钻进期间目的层实际垂深与设计垂深存在着较大差别。本文针对该油田调整水平井着陆存在的垂深误差进行分析讨论。

渤海Q油田位于渤海中部海域，是典型的海上大型河流相稠油油田，主要含油层系为新近系明化镇组。该油田调整水平井着陆期间，发现目的层实际垂深较钻前预测存在较大误差，且个别井过路层位油水界面与老井不一致，如I35H井。I35H井目的层位为Q油田南区N₁m¹Ⅲ 3砂体，其过路N₁m¹Ⅱ 2+3砂体上距离C30井310 m，实钻油水界面为-1 154.7 m（海拔深度，下同），与C30井油水界面（-1 146.6 m）深度误差值达到8.1 m（图 1）。由于新部署的调整井目的层及过路层位均位于主力含油砂体内部，构造、储层相对落实，本文从钻井工程系统误差分析入手，分析新老井之间这种误差产生的原因，并提出应对措施，以期对后续调整井深度预测提供依据。

图 1(Figure 1)

图 1 C30-I35H-C19井地层对比图

2016年，渤海Q油田实施了7口调整井作业，其中6口为水平井。根据作业后实际储层的垂深与设计储层垂深对比可以看出，这批水平井着陆垂深加深了6~11 m（表 1）。

表 1(Table 1)

表 1 水平井储层设计垂深与实际垂深对比表

表 1 水平井储层设计垂深与实际垂深对比表 井名 目的层 设计储层顶/m 实际储层顶/m 加深/m I16H N1gⅡ 1 505.60 1 516.54 10.94 I35H N1m1Ⅲ3 1 263.60 1 269.80 6.20 I14H N1m103 999.60 1 010.79 11.19 I31H N1m1Ⅱ3 1 177.60 1 187.16 9.56 I29H N1m1Ⅰ3 1 138.60 1 149.53 10.93 I24H N1m103 1 001.60 1 008.09 6.49

根据渤海油田作业经验和前期Ⅰ平台作业统计，水平井着陆储层设计与实际垂深正常误差范围在±3 m以内，而这批水平井垂深相差较大，需要分析导致其垂深偏差的因素。

水平井着陆钻进是一项系统工程，包含了地质油藏、钻井工程两个大的方面。其中地质油藏参考邻井资料和地震资料做出储层的预测垂深，钻井工程根据预测垂深进行定向井轨迹设计，并按照设计轨迹进行钻进，在水平井着陆阶段根据实钻地层情况进行轨迹调整，或稳斜加深钻进找油层，或快速增斜钻进找油层^[6-8]。本文主要从钻井工程方面进行垂深误差影响因素分析，在钻井工程中涉及到垂深的影响因素主要有补心海拔、钻具长度、测斜工具和测量位置等方面。

补心海拔，是指钻台补心面距离海平面的距离。海平面是以青岛验潮站观测所得的多年平均海平面为全国统一的高程起算面，称为青岛平均海面或黄海基准面。因海平面不好确定，在海上平台都是以海面替代海平面来计算，钻井船第一次就位导管架作业时，补心海拔的数值一般是通过钻井船拖航完工报告里给出的升船气隙H加上钻台补心面距离船底的长度h得出。升船气隙H是指钻井船的船底距离海面的高度（图 2）。通过2011、2012年度潮汐表可以看出，受渤海湾高潮低潮的影响，Q区块海面的高度一天中差值最大有1 m，一年之中最大潮高值在1.97~1.98 m（8月份），最小潮低值在-31~-32 cm（12月份），一年中海面的高度差值在2.3 m（±1.1 m）以内。因Q油田多个平台第一次钻井作业时间点的不同，钻井船就位时所测的海面高度就不同，其导致的升船气隙和补心海拔存在一定的差别，其误差值在±1.1 m以内。

图 2(Figure 2)

图 2 钻井船就位导管架平台示意图

当某一平台的第一批井作业结束后，后续该平台作业的开发井、调整井的补心海拔均是根据第一批井的油补距测量得出。油补距是指油管头距离钻台补心的距离，因油管头的位置是确定的，这样根据第一批井的油补距和补心海拔，可以换算出后续作业井的补心海拔，从而确保该平台所有作业井补心海拔数据的准确性和一致性。

综上所述，Q油田同一平台的补心海拔数据是一致的，不同平台之间的补心海拔数据可能会有差别，误差在±1.1 m以内。因此，在对水平井储层垂深预测上，补心海拔的数据误差对参考同一平台邻井数据无影响，对参考附近平台邻井数据可能有误差，误差在±1.1 m以内。

钻具长度，是指底部钻具组合和钻杆的长度之和，钻具长度是整个钻井工程的基础数据，如果测量错误将对工程实施产生严重影响，因此现场对钻具长度的测量十分重视，一般是井队队长和录井人员分别测量入井钻具的长度并记录，双方数据进行对比确认无误后提交给钻井监督，钻井监督进行抽查，以确保钻具长度准确无误。

本次作业中因水平井着陆垂深与设计差别较大，现场进行复测钻杆长度，未发现钻具长度测量问题，且通过底部钻具上随钻测井工具的数据显示，对比套管鞋的深度，可以佐证钻具长度没有问题。因此，可以排除钻具长度测量上的误差对本次水平井着陆储层垂深的影响。

随着技术的发展，现有的测斜工具不断进步，测量精度也不断提高。现场使用随钻测量工具（MWD，即Measure While Drilling）进行测斜，通常为每接上一柱钻杆开泵时测量一次，测量间距为一柱钻杆的长度，约为28.5 m。随着渤海油田的深入开发，井与井之间越来越密，井眼防碰风险也越来越高，为降低防碰风险，通常做法是在下套管固井结束后，使用陀螺工具在套管内复测上部井段轨迹以提高测量精度。陀螺工具可以不受地层、套管等磁干扰影响，复测井眼一般10 m取一个测点，不仅测量精度高，而且测点更密，从而比随钻测量的精度高。但陀螺工具因重力原因下入深度受到井斜的限制，一般只能下放到井斜70°以内的井段，所以不能复测全部井段。

通过本批水平井MWD数据和陀螺复测数据对比可以看出（表 2），MWD工具测量的垂深比陀螺工具测量的垂深普遍深了1~3 m，而此数据只是测量局部井段的数据，因此可以推测水平井着陆井段处的垂深误差将大于1 ~3 m。测斜工具和测点疏密的不同为什么会导致这么大的偏差？通过该油田前期作业水平井MWD数据和陀螺复测数据的对比可以看出（表 3），两者数据差值较小，在±1 m以内，这也符合了渤海油田其他井的正常情况。排除测斜工具存在故障问题后，认为马达所钻井段的测点位置选取对垂深误差影响较大。

表 2(Table 2)

表 2 本批调整水平井MWD数据与陀螺复测数据垂深对比表

表 2 本批调整水平井MWD数据与陀螺复测数据垂深对比表 井名 测量深度/m MWD数据垂深/m 陀螺复测套管数据垂深/m 垂深偏差/m I14H 665 591.17 588.83 2.34 I16H 1 180 1 102.37 1 101.21 1.16 I24H 940 811.47 808.79 2.68 I29H 790 688.67 686.14 2.53 I31H 1030 918.3 915.46 2.84 I35H 840 754.23 751.9 2.33

表 3(Table 3)

表 3 Ⅰ平台前期作业水平井MWD数据与陀螺复测数据垂深对比表

表 3 Ⅰ平台前期作业水平井MWD数据与陀螺复测数据垂深对比表 井名 测量深度/m MWD数据垂深/m 陀螺复测套管数据垂深/m 垂深偏差/m I1H 606.29 587.19 587.4 -0.21 I2H 600 548 548.18 -0.18 I3H 616.29 598.75 599.37 -0.62 I4H 606.29 551.01 551.2 -0.19 I6H 706.34 642.18 641.99 0.19 I7H 606.29 601.3 601.34 -0.04 I8H 656.34 602.47 602.34 0.13

本批调整井作业上部造斜井段（斜深2 000 m以内），采用的是马达钻具滑动造斜+旋转钻进的方式作业，设计造斜率为3°/(30 m)，实际每柱滑动钻进10 ~ 20 m即达到3°/(30 m)的造斜效果。因为在旋转钻进井段存在井斜自然下降的现象，而滑动钻进井段井斜是增加的，这样形成的井眼轨迹如同一个上下波动的曲线。如果每柱测斜点都在井斜最低点附近，这样根据测出的数据计算的垂深就会比实际垂深要深；如果每柱测斜点都在井斜最高点附近，这样根据测出的数据计算的垂深就比实际垂深要浅。在下部井段（斜深大于2 000 m），使用的是旋转导向钻具钻进，造斜均匀，所钻进的井眼轨迹相对平滑，测量位置选择的不同对井眼轨迹垂深的影响较小。

通过统计对比上部造斜段的测点与马达滑动段的位置可以看出I35H、I31H上部造斜段测点与滑动段数据统计（表 4），测斜点大都在旋转钻进结束，滑动钻进开始的位置附近，即为每柱井斜的最低点附近，因此根据MWD测量出的数据计算的垂深会比实际的垂深要深。考虑到一开井段的测斜数据已用陀螺复测数据代替，分析测点位置不同对垂深的影响主要在马达钻具滑动钻进井段，且对垂深误差的影响在±3 m范围内。

表 4(Table 4)

表 4 上部造斜段测点与滑动段数据统计表

表 4 上部造斜段测点与滑动段数据统计表 井名 测点/m 滑动开始点/m 滑动结束点/m 滑动段/m 测点与滑动开始点距离/m I35H 719.71 724 744 20 4.29 747.67 749 773 24 1.33 777.34 780 800 20 2.66 806.19 805 828 23 -1.19 835.88 837 860 23 1.12 863.98 868 881 13 4.02 892.63 894 916 22 1.37 I31H 413.05 411 431 20 -2.05 441.84 445 465 20 3.16 470.72 473 494 21 2.28 499.31 500 523 23 0.69 527.96 528 551 23 0.04 556.77 558 578 20 1.23 585.5 588 609 21 2.5 614.31 614 636 22 -0.31 643.36 643 652 9 -0.36

（1）水平井着陆垂深误差影响因素包括补心海拔、钻具长度、测斜工具和测量位置等，其中补心海拔和测量位置为主要影响因素，补心海拔对垂深误差的影响在±1 m以内，对于使用马达钻具滑动钻进的井段，测量位置对垂深误差影响较大。

（2）建议后续水平井作业中，定向井工程师应注意测量位置对马达钻具滑动井段垂深的影响，选择合适测量位置，避开每柱的井斜最低点和井斜最高点位置。