地质导向钻井技术介绍
第一章 地质导向钻井技术介绍
随着油田勘探开发程度提高和生产的需要,寻找可供继续开采的大规模整装油田难度加大,原先被认为没有工业开采价值的小油层、断块油层、薄油层和老油田衰竭剩余油藏等油藏的重新开发利用,逐渐引起了各国石油公司的高度重视。由于上述油藏地质构造复,常规的直井、定向井和水平井钻井技术和普通的测量仪器无法引导井身轨迹准确的穿越储层。为了满足生产的需要,提高施工效益,经过不断的探索和发展,在普通定向井和水平井钻井技术基础上,逐步形成了导向钻井技术、地质导向钻井技术、旋转导向钻井技术。随着计算机应用领域的不断扩展,人们又研制出了可用计算机系统对钻井施工进行全方位控制的闭环钻井技术,但该技术目前还只是处于实验阶段,离现场应用还有很大的距离。
在此主要介绍地质导向钻井技术的发展过程、导向钻井技术、地质导向钻井技术。
第一节 地质导向钻井技术的发展过程
地质导向钻井技术的发展是随着钻井技术、井下工具、井下仪器、其它配套技术的发展和地 质评价的需要而发展的。
一、 水平井钻井技术的发展
随着技术的发展和人们观念的变化,钻井工业从最初的以开采地下石油资源为主要目的逐步向以追求经济效益为主要目的发展。在钻井过程中,人们越来越认识到,普通的直井、定向井穿透的油层面积有限,同一油层如果要实现大规模的完全开采,需要钻大量的井眼,投资大,效益低,如图1-1-1所示。如何利用同一井眼穿透更多的油层、扩大井身与储层的接触面积来改变储层的流动条件、以最小的投资获取最优厚的回报成了人们最为关注的问题。
直井 定向井 水平井
图1-1 直井、定向井和水平井穿透油层面积示意图
为此各国石油公司都进行了积极的尝试。
前苏联是进行水平井钻井技术研究、开发最早的国家之一,并且在1950钻成了世界上第一口水平井。此后他们在水平井钻井设备、测量技术和理论研究等方面作了很大的努力,并成功钻成了43口水平井。
70年代末,加拿大皇家石油有限公司和Texaco公司加拿大分公司也进行了几次水平井钻井尝试。
由于当时还没有定向控制钻井技术,钻井工具、测量仪器及其它配套技术都不能满足水平井施工的需要,水平井钻井技术投资高、效益低,人们只是从理论上承认水平井钻井技术是可行的,但实际施工中却很少采用,从而极大地限制了水平井钻井技术在油田开发中的应用。
1976年ELF公司进行了他们的第一次水平井钻井尝试,其主要目的是为了解决意大利Rospo Mare油田的断裂的石灰岩中的稠油运移问题。施工过程中,主要依靠旋转钻井技术、无线随钻测量技术、井底动力钻具技术,取得了日产原油600吨的可喜的成果。此后,伴随着井下工具和测量仪器的进步,ELF公司对水平井钻井技术进行了改革和创新,利用斜井钻井技术、井底动力钻具技术和无线随钻测量仪测量技术,于1982年在Rospo Mare油田强水锥、垂直裂缝的致密储层开发过程中获得了商业性的成功。
ELF公司在意大利Rospo Mare油田的成功使水平井钻井技术再次受到了人们的关注,其它石油公司也开始了水平井钻井技术的研究和开发。伴随着钻井动力钻具、随钻测量工具、仪器的出现,使水平井钻井技术日趋成熟,其在穿越裂缝、减少水气锥、强化采油(稠油臧和低渗透率)、薄油层、不规则地层、天然垂直裂缝油层、层状油层、边际油层、溶矿等地层的开发过程中,显示出的普通直井、定向井无可比拟的优越性,使水平井钻井技术很快发展到了工业性应用的阶段。
图1-1-2 是水平井在特殊地层中的应用示意图。
1987年在丹麦北海的一个多井项目中,Maersk油气公司在钻6口直径为23”井的上部直井段时,采用了“钻头+带稳定器的DTU+动力钻具上部钻柱稳定器+上部钻具”井下钻具组合结构,该钻具组合不带随钻测量仪器,其主要目的是为了避免将先钻的17-1/2”导眼扩眼到23”时,因井眼清洁不及时导致岩屑过多、超重的泥浆柱导致泥浆漏失、对井壁的冲蚀加强、扩眼器偏向会产生超径井眼等因素所带来的麻烦。实钻过程中,这种钻具组合取得了良好的效果,不仅避免了扩眼工作,同时也节省了很多时间和费用,大大提高了工作效率。该钻井技术的成功,引起了人们的关注,并将该技术引入钻井施工的各个过程,形成了导向钻井技术。
薄油藏 垂直裂缝油藏 溶矿矿藏 边远油藏
图1-1-2 水平井在特殊地层中的应用示意图
同年,英国利用2口水平井开发塞洛斯油田,钻进过程中全部采用导向钻具组合,并带有实时伽玛评价,其余的地质评价参数包括伽玛、电阻率、孔隙度和一个实验用的密度传感器等仪器。施工过程中没有出现故障,在没有影响钻井作业的情况下,得到了全部需要的测井记录。这是地质导向钻井技术在实际应用过程中最早期的记录,它实现了随钻过程中对地层简单的实时评价,避免了水平井完井电测,同时也拉开了地质导向钻井技术迅速发展的序幕。
塞洛斯油田地质导向钻井技术的成功应用,加强了各国油公司对随钻测井的重视,各钻井开发公司也加紧了对随钻测井仪器和工具的研究和开发,至1992年,能满足当时各种不同需要的随钻测井仪器和工具相继出现,标志着地质导向钻井技术已经基本进入规模应用阶段。
二、地质导向仪器和井下工具的发展
地质导向仪器早在上个世纪30年代就开始研究,经过不断的努力和实践,到60年代初期,由ARPS公司和LANE WELLS公司联合研制出了自然伽玛和电阻率随钻测井仪器,仅在有限的几口井中投入使用。由于遥测技术没有发展成熟,井下工具性能受到限制,钻井工艺落后,该技术没有获得广泛推广,但为以后地质导向仪器的发展奠定了基础。
60年代后期到70年代,人们认识到了测量技术在钻井工业中的重要地位,开始重点研制井下遥测仪器,先后开发出了有线随钻测量仪器(SST)和无线随钻测量仪器(MWD)。特别是无线随钻低渗透性油藏 底水油藏 水平层状分布油藏 阶梯式油藏
测量技术,为以后地质导向仪器的发展打下了坚实的基础。这一时期,地质导向测井仪也开始着手研制,但没有达到商业应用的地步,没有投入使用。直到80年代初期才研究出具有商业应用价值的随钻测井仪,为导向钻井、大斜度井、水平井的发展打下了基础。
80年代,由于具有商业应用价值的地质导向仪器和工具的出现,地质导向钻井技术开始大规模应用于生产。
地质导向仪器方面,约有13家钻井开发公司开发出了自己的产品,其中具有代表性的公司包括:
Geadata公司
Geadata公司是最早开发带伽玛射线探测器的随钻测量仪器的公司,LWD系统采用泥浆负脉冲传递信号,井下仪器由自备锂电池供电,可连续工作75—250小时。可测量的参数:定向参数、温度、伽玛、压力、电阻率。
Teleco/Sonat公司
Teleco/Sonat公司的LWD系统采用正脉冲传送信号,井下仪器由自备涡轮发电机。可测量的参数包括:自然伽玛、补偿自然孔隙度、地层密度、光电指数、钻井液电阻率、钻压和钻头扭矩。
Exlog 公司
Exlog 公司的LWD系统有6-1/4”、8”、9-1/2”三种尺寸,可测量定向参数、伽玛、温度、中子孔隙度、井下钻具的振动量。系统工作温度小于125℃,最高工作压力为18000Psi。
Smith datadrill公司
Smith datadrill公司的LWD系统有4-3/4”、6-1/2”、6-3/4”、7-1/4”、7-3/4”、8”、9-1/4”、9-1/2”八种尺寸,可以满足大部分井眼施工的需要。测量的参数包括定向参数、工具温度、伽玛、电阻率、钻压、扭矩。系统由锂电池供电,采用泥浆正脉冲传递信号。该系统的优点是可以地面打捞。
NL Sperry-sun公司
NL Sperry-sun公司(现在属于Halliburton公司)是一家专业性的钻井服务公司。该公司生产的LWD系统种类多,品种全,系统全部采用模块化设计,各测井传感器可以相互任意组合,以满足不同的生产需要。
NL Sperry-sun公司的LWD系统可以用泥浆负脉冲或泥浆正脉冲向地面传递信号,信号发射系统可以由锂电池供电,也可以由自备的井下发电机供电。井下测井传感器自备锂电池,实时、记录两种工作方式可以同时工作。可测量定向参数、双伽玛射线、电阻率、补偿中子孔隙度、地层密度、
井径、工具温度。
同时,该公司的RLL 岩性记录测井仪将测量的参数存储在井下仪器里面不传至地面,仪器井后再读出数据,可测量的内容包括:双伽玛射线、电阻率、补偿中子孔隙度、地层密度、井径、工具温度。
Anadrill 公司
Anadrill 公司(现在属于Schlumberger公司)是目前唯一一家采用连续波方式进行随钻测量的厂家,其LWD系统可提供两种主要的地质导向系统,包括:
CDR( Compensated Dual Resistivity)系统:可提供定向参数、电阻率、伽玛、温度、钻压、扭矩等参数。
CDN (Compensated Density Neutron)系统:电阻率、地层密度、光电指数、自然伽玛。 这一时期地质导向仪器能满足部分地质评价需要,不能进行全面的地质评价。同时各种性能优良井下导向工具开始出现,如可调弯度动力钻具、可变径动力钻具、可变径稳定器、近钻头井斜传感器等。地质导向钻井技术处于全面发展的初期。
90年代,地质导向钻井技术进入了大规模应用阶段。
各种功能全面、性能优良、能满足各种井眼尺寸随钻施工的新型地质导向仪器相继出现。 NL Sperry-Sun公司的四极多深度电磁波电阻率随钻测井仪系列(EWR-PHASE4和SLIM-PHASE4),有4-3/4” 、6-3/4”、8”、 9-1/2”四种尺寸,能适用于5-7/8”井眼到26”井眼的施工。该系列能测量四种不同深度的地层电阻率值,利用其幅度、相位及幅度相位组合测井曲线,可以精确地确定地层侵入带、冲蚀带和纯地层的电阻率,协助分析地层孔隙度和渗透性;确定油/水界面、气/水界面及油气层厚度,确定页岩间的薄层砂岩;和自然伽玛测井曲线一起,确定膏盐层界面和膏盐层厚度,同时还能预测异常高压地层,实现风险回避。
NL Sperry-Sun公司的双模式随钻声波测井仪BAT采用双频率声波发生器、双声波接收器结构,声波发生器以各自的频率单独发射声波,接收器各自单独接收声波,互不干扰,即使在其中一组声波发射、接收极失效的情况下,仪器仍能正常工作。在实时施工的同时,全部声波可以记忆存储。该仪器可以更精确地对地层进行评价,确定地层孔隙度、岩石的机械物理性质(包括岩石强度、岩石弹性等)、含气油层、实时检测地层的孔隙压力、评价钻头的磨损情况及岩层的稳定性。该声波测井仪可以单独使用,也可以和其它类型的地质仪器一起配套使用,并可取代地层密度和中子孔隙度测井仪、不用安装放射源就可单独对地层进行评价。
NL Sperry-Sun公司的超声波井径随钻测井仪Acousticaliper能准确测量井径的变化,该测TMTMTMTMTMTM
井仪通过获取实时井径数据,可以用来进行当量循环密度的计算、井眼稳定性评价、钻具方向控制以及下部钻具的组合状态分析,在提高钻井效率的同时,利用井径测量结果对地质导向仪器的测量值进校正,可以使测量的地质参数更加可靠。
NL Sperry-Sun公司的随钻压力测井仪PWD可以实时测取准确的地层压力、钻柱内压力和地层温度等数据,利用地层压力和地层温度测井数据,协助其它测井数据,可以实现对地层更全面的评价。
Halliburton公司在这一时期也推出了自己的性能先进的地质评价仪器,主要是HDS1泥浆正脉冲随钻测量系统、CWRGM补偿电磁波电阻率随钻测井系统、DNSCM 密度中子井径随钻测井系统以及SCOUT随钻声波随钻测井系统,各系统组合施工,可以测量定向参数、伽玛、地层电阻率、密度、中子孔隙度、光电指数、超声波井径、声波等内容,构成了全套随钻测井装置。
Schlumberger公司推出的近钻头电阻率随钻测井仪RAB (Resistivity-At-the-Bit)位于钻头上方,在地层刚刚被打开甚至还没有被打开以前,就可以利用五种不同探测深度的电磁波测量钻头周围地层的电阻率。利用该测井仪器得出的沉积环境资料可以准确识别地层倾角、断层和不整合面,在实现精确地质导向的同时,对地层进行早期的实时评价。
为了满足欠平衡钻井施工的需要,美国NL Sperry-Sun 公司、Scientific Drilling 公司和法国Geoservice)等公司各自开发出了电磁波无线随钻测量系统,可以加挂自然伽玛测井仪器对地层进行简单评价。
Sperry-Sun公司的Solar175高温测量系统也问世。该系统能在本175℃的高温环境下可靠地测量定向参数可伽玛值,耐温能力高达200℃,耐压能力高达22000Psi。
Anadrill公司还推出了具有创历史意义的新型无线随钻测量仪器PowerPulser。该仪器采用全新的综合设计方案,简化了维修程序,现场操作简单,可以实现平均无故障时间1000小时的目标。MTBF采用连续波方式传送脉冲信号,采用压缩编码技术使数据传输的速度提高了近10倍,采用独特的数据处理技术,在旋转钻进的同时,就能得到高分辨率的实时测量数据。
在地质导向仪器全方位、系统化发展的同时,井下地质导向工具也同步发生了巨大变化,并和地质导向仪器,共同促进地质导向钻井技术走向成熟。
Baker-Hughes INTEQ公司推出了NaviGator地质导向系统。该系统将导向动力钻具和先进的测井装置结合起来,共同用于地质导向和地层评价。在该系统中靠近钻头的传感器有一个测斜仪、两个伽马射线计数器和一个多频道、多探测深度电阻率传感器。双方位的伽玛射线传感器可测量高变和低边的自然伽玛含量,双频道电阻率传感器可提供不不同探测深度的电阻率值。这种地质导向TMTMTMTMTMTMTMTMTM
动力钻具可以在地层刚打开不久就能地层进行实时评价,并根据近钻头处的井斜值及地质参数及时控制轨迹的走向。同时,该系统配备有可调造斜率短节,NaviGator的造斜率,转动时可实时调节到 9°/30m,不转动时可实时调节到15°/30m。
Anadrill 公司也推出了地质导向工具Geosteer。该地质导向工具是装备全套仪器的可转向井底动力钻具,地质仪器位于钻头上5~8ft内,能够测量和传送地层电阻率数据、方位γ射线和方位电阻率、钻头转速以及钻柱倾斜角。此工具可以利用实时地层评价结果将井眼或水平泄油孔引入并通过油气藏,从而排除在油藏上下钻长井段的可能性。它为钻头提供测量数据和可转向的动力,使轨迹能够最大限度地穿行在油藏中。主要优点是能够开采薄油藏,延长水平井段,在井眼被污染或损坏前更快地进行钻井和测井工作。
NL Sperry-Sun公司也推出了其近钻头地质导向工具——仪器动力钻具IMM。IMM地质导向工具有DGR/ABI仪器动力钻具和EWR/ABI仪器动力钻具两种,它们将地质导向仪器和井下动力钻具成功的组装到井下动力钻具上,仪器位于动力钻具的下部、传动轴上方。利用超声波技术实现了和MWD/LWD间的通讯,在地层刚打开不久就可实时得到近钻头处井斜、EWR/DGR数据,在实现精确地质导向的同时,对地层进行早期的实时评价。
这一时期地质导向仪器全面发展,能实时进行全面的地质评价,地质导向钻井技术进入了大规模应用阶段。
三、地质评价的发展
地层评价方法的发展始于直接分析来自井内的岩屑或岩心。这种方法对地层的评价直观、准确,但是都有一定的滞后时间,特别是取心施工工艺复杂,不利于快速钻进,难以提高施工效益。
1927年由Conrad和Marcel Schlumberger公司共同引入电测井,两年后传到美国和前苏联,并迅速在世界范围内推广应用。1939年Baroid公司引入气测井,70年代初期出现了数控测井技术并在80年代得到了更进一步的发展。
测井技术在应用过程中,发现了许多新的油气藏,增加了油气储量及其产量,给石油工业带来了很大的经济效益。但是电缆测井也有其不足之处,它不能实现实时地质评价,难以满足现场实时地质导向的需要;.地层受到泥浆的侵蚀后再测井,地层的某些地质特性难以体现出来;.测井施工工艺复杂,需要专门的时间和操作程序,占用了大量的钻机时间,难以体现施工效益;.随着井身的不断延伸,电缆测井难以满足大位移、大角度、超长井段的测井施工,.电缆测井在超小眼中施工也受到下放深度的限制;.施工其间,井下安全也得不到有效保障。
早在电测井技术应用于石油工业之初,人们就有将测井仪器和钻具“捆绑”在一起共同施工的TMTMTMTM
设想,在钻进的实现地质的评价。甚至在60年代初期,由ARPS公司和LANE WELLS公司联合研制出了自然伽玛和电阻率随钻测井仪器。但是受当时工业水平的限制,这一设想一直没有获得成功的应用。直到70年代有线随钻测量仪和无线随钻测量仪研制成功,实时地质评价才成为可能。
最初的随钻地质评价是在有线随钻测量仪中实现的,当时只是配备了简单的自然伽玛计数器,测量地层的自然伽玛含量,在随钻过程实现了对地层最简单的评价,即区分泥砂岩及岩层界面。
随着水平井钻井技术在各类复杂油藏中的成功应用,人们迫切需要能对地层在钻进时进行有效评价,以有效的辨别地层,控制轨迹最大限度的在油层中穿行,回避开发和施工风险,降低开发投资。
70年代后期,随着无线随钻测量仪的成功研制,各种实时地质评价仪器开始出现,到80年代中后期,已经实现了对地层较为全面的实时评价,到90年代,放置在钻头附近的各种地质传感器能使地层评价数据分析更接近钻进位置,评价结果更加准确,由此也促进了地质导向钻井技术在钻井工业更广泛的应用。
四、我国地质导向钻井技术的发展及现状
受国内工业技术条的件限制和环境的影响,地质导向钻井技术在我国起步较晚。
20世纪60年代,我国曾经进行过2口水平井磨—3井和巴—24井的钻井实验,但因文化大革命而终止了水平井钻井技术的研究开发工作,此后近20年的时间内,我国没有再打过水平井。
80年代,《石油水平井钻井成套技术》被列入我国“八五”重点国家攻关项目,由胜利油田承担项目的攻关任务。在项目实施过程中,从美国NL Sperry-Sun公司引进了具有国际先进水平的DWD系统,并围绕胜利油田地质特点研究并解决了钻成长、中、短水平井的一系列关键技术问题,形成了我国水平井、导向钻井成套技术,并先后在新疆塔里木油田、青海油田、江汉油田、南阳油田、中原油田、江苏油田、克拉玛依油田等油田推广应用,促进了我国水平井钻井技术的发展,也为地质导向钻井技术的发展奠定了基础。
我国地质导向钻井技术起始于西江24-3-A1大位移井的成功开发。
96年中国海洋石油南海东部公司在与美国菲利普斯中国有限公司合作开发西江24-3-A1大位移井的过程中,采用了ANADRILL公司的M10型MWD和CDR( Compensated Dual Resistivity)/CDN (Compensated Density Neutron)系统组合成 LWD随钻测井系统进行随钻地质导向。这是地质导向钻井技术在我国钻井史上的首次应用。该LWD可测量电阻率、中子、地层密度、自然伽玛、声波、井径、环空压力等参数。该井施工过程中,从13-3/8”的套管下部(1728m)开始使用CDRTMTMTM系统,进行伽玛和电阻率测量,以进行地层对比和浅部地层的油层监测。当钻到7800m时,加挂CNDTM
系统,进行中子与密度测量,以获得地层孔隙度计算所必须的参数。使用LWD,节省了时间和费用,满足了地质评价的需要。西江24-3-A1大位移井的成功之处在于,它不仅仅只是创下了当时位移最大的大位移定向井世界记录,而且带动了我国地质导向钻井技术的起步和发展。
97年中油北京地质录井技术公司从美国Halliburton公司引进了国内首套无线随钻测井仪器LWD,组建了自己的作业队伍和研究力量,并先后在国内各大油田的7口探井中提供了随钻测井服务,取得了很好的测井效果和经济效益。
97年胜利油田从美国Scientific Drilling 公司引进了QDT MWD系统。随后大港油田、南阳油田和克拉玛依油田也引进了该系统。该系统可以加挂自然伽玛短节,随钻过程中可以利用自然伽玛计数实现对地层的简单评价。该系统引进后,在胜利油田、新疆塔里木油田、中原油田、南阳油田、克拉玛依油田都获得了成功应用。由于单独利用自然伽玛难以对地层进行全面评价,因此该系统只在地质结构并不复杂的地区协助控制轨迹时使用。
98年胜利油田从美国NL Sperry-Sun公司引进了随钻地质评价仪器FEWD成套设备,测量参数包括定向参数、自然伽玛、电磁波电阻率、中子孔隙度、地层密度及井下钻具振动量,实时、记录工作方式同时工作。该仪器在胜利油内部老油区断块油藏和薄油藏、新疆塔里木油田哈得地区薄油藏及大位移井的施工中取得了良好的效果,在实时地质评价方面取得了突破性进展。
99年胜利油田从美国Scientific Drilling 公司引进了E-FIELD MWD系统。引进该系统的还有中原油田。该系统可以分别利用电磁波和泥浆正脉冲两种方式传递井下信号,同时可以加挂自然伽玛测量短节,主要在欠平衡钻井施工中对地层进行简单的评价。
99年大庆油田也从美国引进了LWD系统,但到目前为止,没有投入使用。
在地质导向钻井工具方面,从国外引进的不多见,主要还是依赖国产的常规动力钻具。我国北京石油机械厂、天津大港中成石油机械厂、山东德州石油机械厂能生产的动力钻具尺寸从2-3/8”到9-5/8”共十多种,品种达50多种,使用面积覆盖了大庆、长庆、吉林、胜利、塔里木、新疆、四川、江汉、青海等油田。这些井下动力钻具由于采用具有先进水平的材料和生产工艺,其性能和初期相比得到了大幅度的提高,基本上能满足我国定向井、水平井导向钻井施工的需要。但是国产井下动力钻具只局限于普通动力钻具,其它的如地质导向动力钻具、可变径动力钻具等国内尚未生产出来。井下液压加压器、可变径稳定器也还处于研究发展阶段,地质导向工具离国际水平相差甚远。
测量仪器目前主要还是以引进的国外测量仪器为主。国产的有线随钻测量仪器目前已经趋于成熟,但无线测量仪器目前仍处于实验阶段,如大港油田钻井工艺研究所开发的QDT MWD系统,
北京海蓝公司生产的YST MWD系统,北京普利门公司生产的DST MWD系统,西安石油勘探仪器总厂生产的BGD型MWD系统等。此外,随钻测井仪器目前在我国仍处于攻关阶段。
到目前为止,在我国采用地质导向钻井技术施工的井不足50口,大部分还只是进行最简单的地质评价。由此可以看出我国地质导向钻井技术和国外钻井技术相比还存在很大的差距。如果要赶超世界先进水平,还需要付出很大的努力。
第二节 导向钻井技术
在最初的普通定向井、水平井钻井施工过程中,由于钻井工具、测量仪器技术性能的限制,轨迹的控制和测量都是单独进行的,在钻井过程中,根据井眼轨迹井斜、方位调整需要,要进行多次起下钻作业,在需要对轨迹数据进行测量时,又需要停止钻井施工,单独进行测量施工。为了避免多次反复的不必要的起下钻作业和节省测量时所消耗的大量钻机占用时间,人们在优化轨迹设计的同时,对井下工具和测量仪器的性能进行了改进,开发研究出了采用同一套钻具组合不需要起钻就可完成轨迹的多次调整和钻进任务,从而提高钻井速度、降低钻井成本的钻井技术,这就是导向钻井技术。
导向钻井技术就是采用一套钻具组合不需要起钻就可完成井眼轨迹的调整、钻进任务,从而提高钻井速度、降低钻井成本的一种钻井技术。它的主要功能是实现井眼轨迹的几何导向,既沿预先设计的或井下实时设计的井眼轨迹作为参考量,控制轨迹沿该参考量行进、不考虑其它因素。
一、 导向钻井技术井下钻具的构成
导向钻井技术井下钻具主要由导向仪器、井下导向工具和配套工具和共同组成。
导向仪器主要是只提供定向参数的测量仪器。需要说明的是,严格地说,真正的导向仪器就是MWD,但在我国由于各种因素的限制,目前大部分油田仍然将SST作为导向钻井的主要仪器,使用比例还相当高,因此结合我国的国情,本书将SST也作为导向仪器加以介绍。
井下导向工具主要是井下动力钻具、可变径稳定和配套工具
导向仪器为工程人员进行轨迹控制提供几何导向依据,由井下导向工具实现轨迹的控制。 导向钻井技术常用的井下钻具组合为:
钻头+马达+单向阀+无磁钻铤 X 1根+MWD短节(内装MWD井下仪器)+无磁钻杆X 1根+转换接头+ +震击器+转换接头+加重钻杆X 1根+钻杆,如图1-2-1所示。
如果采用SST作为导向仪器,则采用“钻头+马达+单向阀+定向接头+无磁钻铤X 1根+无磁钻 杆X 1根+转换接头+震击器+转换接头+加重钻杆+钻杆”井下钻具组合,如图1-2-2所示。
图1-2-1 MWD导向钻具常用组合 图1-2-2 SST 导向钻具常用组合 导向钻井还有两种使用比较多的井下钻具组合,就是带可变径稳定器的井下钻具组合。由于 钻井在施工所有行为都具有商业性质,因此下面叙述的两种钻具组合只是在甲方特别要求的情况下才使用。
图1-2-3所示的是一种带可变径稳定器和井下动力钻具的钻具结构。该钻具结构的特点是:当 以滑动钻进时可变径稳定器的翼片缩回,该钻具组合相当于上述的普通钻具组合,而当转动方式钻进时,可以根据施工的需要,控制可变径稳定器翼片伸出,根据翼片伸出尺寸的不同,组合成相当于稳、增、降斜的钻具组合,可以在转动钻进过程中实现对轨迹小范围内的控制,达到多转动、少
滑动以提高施工效率、降低作业风险的目的。
图1-2-3带可变径稳定器的导向钻具组合
在我国导向钻井施工过程中,由于条件的限制,有时也用普通稳定器代替可变径稳定器施工。这样的钻具组合性能单一,对某一特定的地层可能有用,但在地层变化无规律的情况下,效果不一定理想。
图1-2-4所示的是直接利用可变径稳定器实现导向钻井的钻具结构。该钻具结构只能实现轨迹上下范围内小范围内的调整,一般在稳斜段、水平井在水平段施工时使用比较多。
图1-2-4可变径稳定器导向钻具组合
以上常用钻具组合可以在钻头和动力钻具间加接近钻头井斜传感器,以实现轨迹更精确的控 制。
实际施工过程中,根据不同的情况和目的,上述井下钻具组合应有所变化。如设计井眼轨迹在正东/正西方向±15º以内,为了克服测量仪器MWD/SST磁通门Z轴不能感应地磁场强度这一技术缺陷,要想得到准确的测量结果就要增加无磁钻铤、无磁钻杆的数量,而在该方向外施工,可以采取短钻铤测量方法以减少井下无磁钻铤的长度,缩短测点至钻头的距离。不使用单向阀、震动击器可以简化钻具结构,但增加了施工的风险,难以保证井下仪器每次都正常工作。 二、测量仪器
结合我国国情,在此对比介绍MWD、SST两种类型的测量仪器。 1、 有线随钻测量仪SST
有线随钻测量仪SST采用单芯铠装电缆传输数据,整个系统主要由 5 部分组成:地面数据处 理系统、井下仪器总成、地面数据显示系统、电缆操作设备和辅助作业工具。
地面数据处理系统主要是地面计算机、打印机,其主要功能实现数据的地面采集、处理、计算和向地面数据显示系统发送实时数据,并以各种方式将施工数据保存。
井下仪器总成包括定向探管、仪器外筒、加长杆、座键装置等,主要功能是实现井下定向数据的实时采集并向地面传送采集到的各种数据,实现轨迹的调控。
地面数据显示系统器主要是显示有关井下工具的方向和井眼数据,便于施工人员实时控制轨迹。大部分只有司钻阅读器。
电缆操作设备主要是绞车,包括随钻测量车和撬装,主要是为了实现电缆的起、下操作。 辅助设备包括地面密封系统、滑轮组等,主要是为了实现施工过程中井口钻具内压力的密封和电缆操作的顺利进行。
主要工作原理是:系统进入工作状态后,地面数据处理系统给井下仪器通过电缆供电,井下仪器完成对数据的实时采集后,按一定格式对数据编码,然后通过电缆将编码后的数据以脉冲信号的形式传送至地面,地面数据处理系统对井下仪器传送上来的脉冲信号解码、处理、计算后得到井下仪器传送上来的模拟数据,并将数据实时向钻台上的数据显示系统司钻阅读器发送,
实现随钻施工。
图1-2-5为有线随钻测量仪器工作原理示意图。
图1-2-5、有线随钻测量仪器工作原理图
2、 无线随钻测量仪MWD
MWD是在SST的基础上发展起来的一种新型的随钻测量仪器,它与有线随钻测量仪器的主要区别在于井下测量数据的传输方式不同。SST主要依靠电缆传输信号,MWD取消了电缆操作,主要依靠泥浆介质或地层介质以压力脉冲波或电磁波的形式传送信号。
无线随钻测量仪MWD主要由五部分组成,即地面数据处理系统、地面检波系统、地面数据显 示系统、井下仪器总成、辅助设备。
地面数据处理系统主要是地面计算机、打印机及其辅助设备,其主要功能实现数据的地面采集、处理、计算和向地面数据显示系统发送实时数据,并以各种方式将施工数据保存。
地面检波系统主要是立管压力传感器或地面电磁波接收器,因信号传输方式的不同而不同。井下仪器总成包括脉冲发生器总成、定向探管、仪器外筒及其它辅助设备。主要功能是:井 下探管实现井下定向数据的实时采集、编码并控制脉冲发生器向地面传送采集到的各种数据,实现轨迹的调控。
地面数据显示系统器主要是显示有关井下工具的方向和井眼数据,便于施工人员实时控制轨迹。
辅助设备主要是井下仪器短节,实现井下仪器在井下钻具内的安装。有时也包括泵冲传感器、深度传感器、卡瓦状态传感器等,主要是为了提高地面仪器的检波能力和实现施工过程中井深的自动追踪。
主要工作原理为:井下仪器利用自备发电机或电池供电。系统进入工作状态后,井下仪器开始采集数据并按一定格式对数据编码,然后泥浆介质或地层介质将编码后的数据以泥浆压力脉冲或电磁波的形式传送至地面,地面检波系统自动检测来自井下的数据并将数据传送到地面数据处理系统,地面数据处理系统对地面检波系统传送来的信号解码、处理、计算后,得到井下仪器的测量数据,并将数据实时向钻台上的数据显示系统发送,实现随钻施工。图1-2-6为无线随钻测量仪器工作原理示意图。
图1-2-6、无线随钻测量仪器工作原理图
目前采用MWD施工主要依靠下面四种方式实现信号的传输: ①、连续波方式
连续发生器的的转子在泥浆的作用下产生正弦或余弦压力波,由井下探管编码后的测量数据通过调制系统控制的定子相对于转子的角位移使这种正弦或余弦压力波在时间上出现相位移,在地面连续地检测这些相位移的变化,并通过译码、计算得到测量数据,如图1-2-7所示。
这种方法的优点是:数据传输速度快、精度高。 缺点是:结构复杂,数字译码能力较差。
图1-2-7 连续波方式工作原理示意图
②、正脉冲方式
如图1-2-8所示,泥浆正脉冲发生器的针阀与小孔的相对位置能够改变泥浆流道在此的截面积,从而引起钻柱内部的泥浆压力的升高,针阀的运动是由探管编码的测量数据通过调制器控制电路来实现。在地面通过连续地检测立管压力的变化,并通过译码转换成不同的测量数据。这种方法的优点是:下井仪器结构简单、尺寸小,使用操作和维修方便,不需要专门的无磁钻铤。缺点是:数据传输速度慢,不适合传输地质资料参数。
时间
立管压力
叶片连续转动,波形连续变化
针阀不动
③、负脉冲方式
泥浆负脉冲发生器需要组装在专用的无磁钻铤中使用,开启泥浆负脉冲发生器的泄流阀,可使钻柱内的泥浆经泄流阀与无磁钻铤上的泄流孔流到井眼环空,从而引起钻柱内部的泥浆压力降低,泄流阀的动作是由探管编码的测量数据通过调制器控制电路来实现。在地面通过连续地检测立管压力的变化,并通过译码转换成不同的测量数据。
这种方法的优点是:数据传输速度较快,适合传输定向和地质资料参数。 缺点是:下井仪器的结构较复杂,组装、操作和维修不便,需要专用的无磁钻铤。
阀门关
阀门开
时间
泥浆
泥浆
④、电磁波传输方式
电磁波信号传输主要是依靠地层介质来实现的。井下仪器将测量的数据加载到载波信号上,测量信号随载波信号由电磁波发射器向四周发射,如图1-2-10所示。地面检波器在地面将检测到的
针阀上升
图1-2-8泥浆正脉冲方式工作原理示意图
图1-2-9 泥浆负脉冲方法工作原理示意图
电磁波中的测量信号卸载并解码、计算,得到实际的测量数据。
图1-2-10 电磁波信号传输示意图
这种方法的优点是:数据传输速度较快,适合于普通泥浆、泡沫泥浆、空气钻井、激光钻井等钻井施工中传输定向和地质资料参数。
缺点是:地层介质对信号的影响较大,低电阻率的地层电磁波不能穿过,电磁波传输的距离也有限,不适合超深井施工。
三、导向工具
导向工具主要是动力钻具和可调径稳定器,如下图1-2-11所示。
图1-2-11 部分导向钻井工具
配套工具包括高性能钻头、无磁钻杆、井下仪器MWD悬挂短节、无磁钻铤、短无磁钻铤、钻铤、短钻铤、加重钻杆、斜台阶钻杆、井下加力器、震击器、扶正器、单向阀和其它无磁/
非无磁配合
接头等,有时还需要配备定向接头、弯接头或定向弯接头。
工具的具体介绍间第二章“导向钻井工具”部分。 四、施工方法 1、 钻井施工方法
导向钻井技术施工方法概括如下:
①、确定施工井的地质设计和工程设计,做好施工的前期准备。
②、根据施工的需要,合理组织导向钻井所需要的导向仪器、导向工具和配套工具。 ③、根据施工的实际情况,合理选择导向钻具结构。
④、根据造斜难易程度、设计造斜率大小和要求,合理选择导向工具。
一般来说,不带稳定器的动力钻具,滑动时加压容易且钻具的位置定位容易,转动时扭矩小,但造斜率不高,适用于造斜率不高、深井、长水平段水平井施工。
带稳定器的动力钻具,下部井段施工滑动时加压困难,转动时扭矩大且增斜率高,但造斜率高,在储层内转动施工时可防止钻具进入其它硬地层,适用于高造斜段、浅井施工。 深井、超深井施工,尽量避免带稳定器的井下动力钻具施工。
⑤、根据选择的导向工具和钻头的性能参数,合理确定钻井参数,实现优化钻井。
⑥、实钻过程中,根据实时定向参数和施工的需要,合理选择转动、滑动工作方式,实现轨迹的集合导向。
⑦、施工过程中,注意施工的安全。
⑧、施工过程中,加强对井下仪器和工具的保护,采取各种措施满足仪器施工的需要。 采用导向钻井技术施工,由于井下钻具带有马达,在井下工具、仪器可靠的情况下,采用转 盘钻进和滑动钻进方式组合、优选钻井参数施工,可以不需要起钻就可完成全井的增降斜、增降方位及钻进施工。施工过程中,可以根据轨迹控制的需要,随时可以对轨迹进行调整。导向钻井技术突破以往动力钻具不能结合转盘钻进的技术禁区,利用动力钻具快速旋转特性,进一步提高了高造斜率井、多目标井、水平井的钻进速度,是提高定向井钻井速度、缩短建井周期、节约钻井成本行之有效的钻井技术。
2、 测量施工方法
采用导向钻井技术施工时,因测量仪器的不同,施工工艺也不同。 ①、采用有线随钻测量仪器施工
采用有线随钻测量仪器施工,需要的配套工具包括循环头总成、天地滑轮及其它电缆保护辅助
设备。这种方式不使用方钻杆, 而是用循环头代替方钻杆,循环头与水龙带和钻杆直接连接,泥浆罐、泥浆泵、地面泥浆管汇、水龙带、循环头、循环头下面的钻具及井眼环空共同组成钻井系统的循环系统。
施工时,铠装电缆经钻面的台地滑轮、天车处的天滑轮后,到达井口。在井口将调试好的井下仪器和铠装电缆由电缆头连接,然后将井下仪器、电缆一起从循环头的密封装置内放入循环头下面的钻杆内,装上密封件后,根据施工的需要在循环头下面的单根上一次性连接2—3根单根,然后将钻具和井下钻具连接。下放仪器到井底,座键成功后,将循环头上的密封装置打上足够的压力,防止开泵时泥浆外喷。在循环头上方的密封系统上打上电缆卡子卡住电缆,防止开泵时电缆下溜造成事故。一切准备就绪后,就可开始施工,每次最多钻进3个单根。所接的单根钻完后,如果还要继续施工,则将仪器起出到井口,然后再接单根,再下放仪器、座键、打卡子、打压力、钻进,如此循环往复,直到满足施工要求为止。
在普通定向井中施工,在井斜不大于65°、泥浆粘度不大的情况下,仪器可以自由下到井底,不需要采取措施下放仪器。当定向井泥浆粘度大、或在大位移定向井的大位移段、水平井中施工时,仪器难以下到井底,有时需要采取开泵泵冲仪器、开泵座键等施工工艺来保证仪器能下放到井底并成功座键。
利用有线随钻测量仪器进行导向钻井时,在需要利用滑动钻进方式进行轨迹调整时,则按上面的施工工艺施工;当需要转盘钻进时,取出井下仪器、卸下循环头,井下钻具接上方钻杆即可施工;需要测斜时,根据施工的实际情况,仪器能自然下放到井底,就不用接循环头,直接将仪器下入钻杆内,完成测量任务后再起出仪器。如果仪器难以下放到底,则需要采取和随钻施工相同的施工工艺,采取开泵泵冲仪器的方法将仪器送达井底,完成测量任务后再起出仪器。同随钻施工一样,测量时每次也只能测量3
个单根的长度、最多4个点(每个单根一个测量点)。
图1-13、采用有线随钻测量仪器进行导向钻井施工示意图
在普通有线随钻施工过场中,有时使用侧入接头代替循环头施工。在导向钻井施工中,侧入接头只能放在井下钻具的最上面,否则钻具不能旋转或需要起钻卸下侧入接头后再下钻进行转动钻进
施工。
有线随钻测量仪器的优点是费用低、数据传输速度快、信号受钻井操作影响小、对钻井液没有特殊要求、成本低;缺点是施工工艺复杂、占用有效钻机时间过多、安全得不到有效保障、施工效率不高。
②、无线随钻测量仪器MWD
无线随钻测量仪器由于取消了电缆操作,因而施工工艺比无线随钻测量仪器简单的多。施工前,在地面做好一切施工的准备,包括井下仪器测试组装、地面设备安装调试、地面检波系统安装调试等工作。施工时,井下仪器和井下钻具一起下入井底,仪器到底后就可开泵施工。
图1-14、采用无线随钻测量仪器进行导向钻井施工示意图
MWD配合导向钻井技术,主要依靠泥浆介质、地层介质等完成信号的传输,在任何时候都能根据施工的需要进行测量或随钻作业,不需要下仪器或做其它施工准备,每个测量点只需要3—5分钟就能完成测量施工任务。
MWD其优点是操作简单、占用有效钻机时间少、施工安全、效率高,缺点是数据传输速度较有线慢、信号受钻井操作及介质的影响大,成本高。
综上所述,MWD、SST施工效果对比见下表1-2-1。
表1-2-1、MWD、SST施工效果对比
第三节 地质导向钻井技术
导向钻井技术在提高定向井钻井速度、缩短建井周期、精确控制轨迹走向方面发挥了积极的作用,但该钻井技术不能确保轨迹一直在产层中穿行,对于油气的运移不能识别,在碰到意外地质变化的情况下仍需要借助电测仪器来确定真实的目的层或重新评价其开发价值,因此,在现代钻井工业领域,该技术存在一定的局限性。
随着钻井技术的不断发展和人们对现场施工的要求不断提高,钻井技术人员不能再单单依靠常规导向方法,而需要地质情况来辅助几何导向,这就是地质导向钻井技术。
图1-3-1 地质导向钻井技术
地质导向是在实现几何导向的同时,根据随钻实时得到的地层岩性、地层层面、油层特点等 地质参数为参考量,控制轨迹在最佳油层位置中穿行的导向方式。国外称这种导向技术为Geosteering 或Geotrack等,我国统称地质导向。地质导向钻井技术是在导向钻井技术的基础上发展起来的。由于遥测技术的发展,人们在实时测量的定向参数中,增加了可以对井下地质情况进
行分析、描述的地质参数,从而使人们在进行钻井施工的同时,就可以实时了解井底地质构造、产层结构、地层岩性、地层层面、油层特点,从而更好的控制轨迹的走向,提高油层的裸露面积,获取更高的利润。
一、地质导向钻井技术井下钻具的构成
地质导向钻井技术井下钻具主要由地质导向仪器、地质导向工具和配套工具共同组成。 地质导向仪器由MWD和能够测量地质参数的地质传感器共同组成,形成LWD。
地质导向工具主要是指能实现井下地质导向施工的工具,主要是井下动力钻具。和导向钻井技术相比,地质导向工具的性能更高,范围也更广,如可调径马达、井下带地质仪器的动力钻具、近钻头井斜伽玛传感器等。
配套工具与导向钻井技术的一样,在此不再多述。
地质导向仪器实时提供轨迹控制所需要的工程、地质数据,井下导向工具更精确地实现轨迹的控制。
地质导向钻井技术常用钻具组合为:
1、 钻头+马达+单向阀+ LWD地质短接+无磁钻杆+转换接头+震击器+转换接头+钻杆(斜台阶或
普通)+加重钻杆+上部钻具,如图1-3-2图和2-3-2A所示。
2、 钻头+可调径稳定器+单向阀+LWD短接+无磁钻杆+转换接头+震击器+转换接头+钻杆(斜台
阶或普通)+加重钻杆+上部钻具,如图1-3-3所示。
3、 钻头+带地质测量仪器的动力钻具+ LWD地质短接+无磁钻杆+转换接头+震击器+转换接头+
钻杆(斜台阶或普通)+加重钻杆+上部钻具,如图1-3-4所示。
4、 钻头+近钻头井斜传感器+井下动力钻具+LWD短接+无磁钻杆+转换接头+震击器+转换接头+
钻杆(斜台阶或普通)
+加重钻杆+上部钻具,如图1-3-5所示。
图1-3-2 带四种地质测量仪器的地质导向钻具组合
图1-3-2A 带二种地质测量仪器的地质导向钻具组合
图1-3-3 带四种地质测量仪器的地质导向钻具组合
图1-3-4 带地质测量仪的动力钻具所组成的简化地质导向钻具组合
图1-3-5 带声波测井仪的地质导向钻具组合
钻具组合1是现场使用比较多的使用动力钻具的钻具组合结构,在地质导向钻井施工中最常见。图1-3-2A是图1-3-2的简化钻具组合,由于只采用两种地质仪器,钻具结构简化,刚性减弱,在施工过程中既满足了实时地质评价的需要,又提高了施工安全,该钻具组合也是经常使用。
钻具组合2是比较常用的不带动力钻具的井下地质导向钻具结构,常用于稳斜段、水平井水平段施工。
钻具组合3使用了带地质仪器的动力钻具和井径、地层压力/温度测井仪,这样使实时地质参数更接近钻头,利用井径数据对测量的地质数据进行校正,使得测量结果准确。还可利用地层压力、
地层温度参数对地层进行评价,同时也增加了施工的安全。
钻具组合4采用声波传感器,不使用地层密度和中子孔隙度参数就可实现对地层的全面评价。 由于地质导向仪器种类多、井下工具多,施工时,根据施工要求和需要,可以增加某些传感器或工具。由于地质导向仪器、工具种类多,要求不同,井下钻具组合结构也不同因此具体的钻具组合应根据实际情况而变化,在此不一一列举。
二、地质导向仪器
地质导向仪器由MWD和能够测量地质参数的地质传感器共同组成。MWD仪器和导向钻井技术的MWD通用,主要用来测量工程参数、采集各地质参数并将工程、地质参数按一定的格式编码后,向地面发射这些测量数据。唯一的区别在于,地质导向施工,必须采用自身的深度追踪系统。
目前用于地质导向的测井仪器种类很多,包括自然伽玛测井仪、电阻率测井仪、岩层密度测井仪、中子孔隙度测井仪、声波测井仪、井径测井仪、地层压力/温度测井仪等,这些测井仪根据施工的需要可以以任意顺序和MWD连接,组成不同内容的LWD系统,可以测量地层的自然伽玛含量、地层的电阻率、岩石的孔隙度、光电指数、井径、原始地层压力、地层温度、岩层的机械、物理性质等参数,分析判断地层性质、岩层界面、产层走向及地层中流体的性质,以对地层进行全方位的实时评价,控制轨迹在产层的最佳部位穿行,获得最佳的施工效益。
为了在施工过程中尽量早的实现对地层的评价,高精度的控制轨迹的走向,在测井仪器的基础上,又开发研制了更接近钻头的测井传感器,如NL Sperry-Sun公司的EWR/ABI、DGR/ABI传感器,这些传感器直接和井下动力钻具组装到一起,位于动力钻具下部,能在地层刚打开不久就感应到钻头处的井斜、电阻率、伽玛等参数。近钻头处的地质参数可以使现场施工人员早期知道井下地质情况,科学分析、预测轨迹的走向,由此及时采取措施控制轨迹,使轨迹更加平滑的、尽可能多的在产层中向前延伸。
除此以外,用于地质导向的仪器还有测量井下环境参数的非地质传感器,如钻压/扭矩传感器。这些传感器可以准确测量钻头承受的钻压、扭矩,为优选钻井参数、提高钻进速度、回避钻井施工风险提供实时依据。
现在现场使用的地质导向仪器种类很多,性能也不一样,但都能在不同程度上满足实时、记录施工的需要。系统总的构造和工作原理如下图1-3-6所示。
系统工作原理可以描述为:将根据要求组装的井下地质仪器和MWD连接,随钻具下入井底。系统进入工作状态后,井下地质仪器开始测量地质参数,井下MWD探管测量工程参数并根据预先设置的工作方式采集地质仪器测量到的地质参数,安一定的格式编码后,控制脉冲发生器向地面以泥浆脉冲信号或电磁波的形式发送。地面信号检波器将检测到的井下信号经信号过滤传输系统传输到地面数据处理系统。地面数据处理系统对井下信号进行解码、处理、计算后,得到实际的井下模拟数据,并将该数据与深度追踪系统测量到的深度一一映射对应后存储,
根据用户的指令进行打印、绘图、向地面数据显示系统(司钻阅读器)发送,从而完成了地质导向实时测量任务。
三、地质导向钻井工具
图1-3-7 地质导向钻井工具
地质导向钻井技术在导向钻井技术的基础上有发展了可调径扶正器、可调径马达、井下加力器、带地质传感器的动力钻具等工具,如上图1-20所示。具体的介绍间第二章的“地质导向钻井工具”部分。 四、施工方法
1、 钻井施工方法
地质导向钻井技术施工方法概括如下:
①、确定施工井的地质设计和工程设计,做好施工的前期准备。
②、根据施工的需要,合理组织地质导向钻井施工所需要的地质导向仪器、导向工具和配套工具。
③、根据施工的实际情况,合理选择地质导向钻具结构。
④、根据造斜难易程度、设计造斜率大小和要求,合理选择导向工具。
⑤、根据选择的导向工具和钻头的性能参数,合理确定钻井参数,实现优化钻井。
⑥、实钻过程中,根据实时定向参数、地质参数,结合施工的需要,合理选择转动、滑动工作方式,实现轨迹的地质导向。
⑦、施工过程中,注意施工的安全。
⑧、施工过程中,加强对井下仪器和工具的保护,采取各种措施满足仪器施工的需要。 ⑨、每趟钻施工完毕,读出井下仪器记录的数据,以利用记录的测量数据对地层进行更详细的解释。
⑩、全井施工完毕,按甲方要求内容和格式打印出测井曲线,并对地层进行全面、综合评价。 由于地质导向钻井技术是在导向钻井技术的基础上发展起来的,其施工方法和导向钻井施工相 似。施工过程中,工程、地质人员根据井下仪器实时测量的地质参数,可以对所钻地层的性质、地层边界、岩层特性及轨迹所处的位置进行实时分析和评价,并根据需要及时采取措施对轨迹按地质要求进行调控,使轨迹能最大限度地在产层中穿行,在提高产层暴露程度、高效开发复杂油藏、节省钻井时间、提高采收率及回避风险等方面具有重要意义。
2、测量施工方法
地质导向钻井施工过程中,在系统处于工作状态的情况下,任何时候地面都可以得实时到所需要的工程、地层方面的参数。具体的施工方法见附录B。
和导向钻井技术相比,地质导向钻井技术在各方面都取得了很大的进步,表1-3-2列出了两种钻井技术的对比分析情况。
表1-3-2、两种钻井技术的对比分析情况
参考文献
1、汪志明,朱益译,胡湘炯校。水平井现状及未来。国外钻井技术,1992,7(6)1-9。 2、王磊。随钻测井技术发展史。石油仪器,2001,15(2)5-7。
3、MARTIN C A; PHILO R M; DECKER D P; BURGESS T M 等。INNOVATIVE ADVANCES IN MWD (MEASUREMENT WHILE DRILLING)。IADC/SPE DRILLING CONF (DALLAS, 2/15-18/94) PROC PP 787-796, 1994 (IADC/SPE-27516; 4 REFS),SPE Number: 27516,1994。
4、CAO H S 。OVERPRESSURE PREDICTION USING SURFACE SEISMIC, VSP AND LWD (LOGGING- WHILE-DRILLING)。14TH ASEG ET AL INT CONF (PERTH, WESTERN AUSTRALIA, 3/12-16/2000) PAP ABSTR; PREVIEW NO 84, P 73, FEB 2000 (ISSN 14432417; ABSTRACT ONLY) (AO)。ISSN: 1443-2417。2001。
5、王振光等。《水平井井眼轨迹控制技术研究报告》。“八五”国家重点科技项目(攻关)计划项目 科学技术报告。
5、石油钻采工艺。1998年(第20卷)增刊。 6、HALLIBURTON 公司产品介绍(资料)。 7、SPERRY-SUN公司产品介绍(资料)。 8、BAKER-HUGHES INTEQ公司产品介绍(资料)。