在钻井时改进油藏成像以对深部开发油藏进行战略性开发

在旧油田中寻找隐藏的石油

世界上许多油田正逐渐走向衰老。曾经喷涌的井现在大多在抽水，然而在这些井之间仍然隐藏着大块油藏。该研究展示了一种在钻井过程中“看见”地层的新方法，能够及时识别出这些隐藏油藏，从而直接导向钻井进入目标层，更好地利用现有油田并减少浪费。

为什么老油藏仍然重要

在成熟油田中，多年的生产常常在地下留下错综复杂的油、气、水拼图。剩余的石油不再集中成一个大池，而是分散成小的、零散的带状或块状，难以精确打到。如果公司只是钻更多井或更猛烈地抽采，就有可能主要产出水，损害油田并削减长期采收率。作者关注的是中国渤海湾盆地的这样一个“深部开发”油藏，该区井产物中水的比例已超过80–90%，但计算机模型表明仍存在可观的油藏。

在钻井时看得更深更清晰

传统工具存在令人沮丧的权衡。地震勘测可以观测到数百米的地下结构，但图像模糊；井筒内的仪器可以精细地识别岩性，但只能覆盖到井眼周围大约一米左右。新的超深油藏成像服务（UDRMS）旨在弥合这一差距。它使用带有电磁天线的特殊钻具，感测周围岩石导电性的差异。由于油、水和不同岩石类型对电流的导通性不一样，该工具可重建出约30米范围内的二维层位和流体界面图像，垂向分辨率约为一米。随着钻头前进，这些图像近乎实时更新，把钻井从盲目作业变为可引导的过程。

引导钻井到达甜点层

团队在Q油田的一个区块应用了该技术，该区块地层被断层切割并受古代辫状河作用影响，导致厚度和岩性在短距离内剧变。在一个示例井中，他们计划沿水平段穿过位于上升底水之上的油层。当钻头接近目标时，超深测量在约16米前方侦测到油藏顶，同时显示出一条被解释为含水层的高导带，表明油水界面比预期上移了9米。掌握这一信息后，工程师稍微上抬井眼以“软着陆”靠近油层顶部，并使水平段安全地保持在含水层之上。尽管他们只钻了原计划水平长度的大约40%，但该井的早期产油率和低含水率比预测高出约18%，且该口袋的总体采收率提升了约5%。

拯救一个困难的砂层

在另一个案例中，一口水平井以一薄而有前景的河成砂层为目标。邻近井资料显示该砂层应约6米厚且靠近顶盖气，这种构型有利于圈闭高品质油。但是，超深图像显示局部地质与预期大相径庭：预期的砂层更薄且不连续，侧向性质突变。团队没有接受差的结果，而是利用实时地图重新设计井身轨迹。他们引导钻头进入同一层中相邻一块更厚、更干净且横向连通性更好的地带，并沿着其不规则的“甜点带”跟随。该调整井的初期产油率超过预测的两倍多，几乎无含水，在两年内为该区剩余油增加了约7.5%的额外采收率。

从猜测到对老油田的有针对性利用

总体而言，研究表明，在钻井过程中同时具备深远观测能力与精细分辨率，可以将成熟的注水油田转变为更可预测、更可持续的资源。通过在钻头周围实时绘制层位、断层和流体边界，UDRMS使工程师能够将井位放在能排采最多石油的位置，同时避免过早产水。作者认为，这种方法将油田管理从短期开采转向长期、以价值为导向的规划——“通过钻一口井来理解一个区域”。展望未来，他们看到将该方法扩展到完整三维成像的机会，并将其应用于油气之外的场景，例如地下能量存储和二氧化碳注入等任何需要了解地下隐含结构的领域。

引用: Hu, X., Wang, F., Li, W. et al. Refined reservoir mapping while drilling for a strategic exploitation of deep-development reservoirs. Sci Rep 16, 9302 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40240-z

关键词: 油藏成像, 地质导向, 超深电阻率, 成熟油田, 渤海湾盆地