地质导向钻井技术概况及其在我国的研究进展.ppt

1、地质导向钻井技术概况,目 录,一. 地质导向钻井技术概况 二. 我国地质导向钻井技术研究进展,一. 地质导向钻井技术概况,(一) 地质导向的定义 (二) 地质导向的钻井技术特征 (三) 地质导向与其他几种技术概念(几何导向、旋转导向、随钻测量随钻测井)间的区别与联系 (四) 地质导向钻井系统的结构特征 (五) 地质导向的作用与特点 (六) 国外地质导向钻井技术现状及在油田应用效果 (七) 我国十分需要此项技术,国外一种定义(笼统)： 用地质准则来设计井眼的位置。 我们的定义： 用近钻头地质、工程参数测量和随钻控制手段来保证实际井眼穿过储层并取得最佳位置。 (特征 / 手段 / 方法 / 目的)

2、,(一) 地质导向的定义,(二) 地质导向的钻井技术特征,把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融合为一体，形成带有近钻头地质参数(伽玛、电阻率)、近钻头钻井参数(井斜角)及其他辅助参数的短节 用无线信号(电磁波)短传方式把上述近钻头参数传至MWD，再传至地面控制系统 用地面软件系统(含地层构造模型、参数解释和钻井设计控制三个主要模块)适时做出解释与决策，实施随钻控制,因此，大大提高了对地层构造、储层特性的判断和钻头在储层内轨迹的控制能力，从而提高油层钻遇率、钻井成功率和采收率，实现增储上产，节约钻井成本，经济效益重大,1. 地质导向(Geosteering) 地质导向的任务是对准确钻入油气目的层

3、负责，为此，它具有测量、传输和导向三大功能，具体为：,(1) 近钻头测量参数(电阻率、自然伽玛)和工程参数(井斜角)测量； (2) 用随钻测量仪器(MWD)或随钻测井仪器(LWD)作为信息传输通道，把所测的井下信息(部分)传至地面处理系统，作为导向决策的依据； (3) 用井下导向马达(或转盘钻具组合)作为导向执行工具，用无线短传技术把近钻头测量信息越过导向马达传至MWD(LWD)并进一步上传； (4) 地面信息处理与导向决策软件系统,将井下测量信息进行处理、解释、判断、决策，指挥导向工具准确钻入油气目的层。,(三) 地质导向与其他几种技术概念间的区别与联系,2. 几何导向 几何导向的任务就是对

4、钻井井眼设计轨道负责，使实钻轨道尽量靠近设计轨道，以保证准确钻入设计靶区(由于地质不确定度带来的误差，原设计靶区可能并非是储层) 在地质导向技术问世之前，常规的井眼轨道控制技术均应属于几何导向范畴,(三) 地质导向与其他几种技术概念间的区别与联系,3. 旋转导向 旋转导向工具系统是以井下旋转工作方式的闭环自控执行工具(典型代表是偏心变径稳定器)为导向工具、以MWD(或LWD)为信息传输通道和地面信息处理软件系统组成的钻井工具系统，在海上大位移钻井中获得广泛应用 当以常规的MWD作为信息通道时，上传信息只有工程测量参数(井斜角，方位角)而无地质参数；当以LWD作为信息通道时，上传信息除工程参数外

5、，还包括地质参数(电阻率、自然伽玛，以及其它地质参数) 由于工具位置所限，它缺少近钻头的地质参数测量，这一点形成了它与地质导向工具系统的主要差别,(三) 地质导向与其他几种技术概念间的区别与联系,4. 随钻测量(MWD) 随钻测量(Measurement While Drilling)是在钻井过程中进行井下信息的实时测量和上传的技术的简称(MWD) 通常意义的MWD仪器系统，主要限于对工程参数(井斜，方位，工具面)的测量 由井下部分(脉冲发生器，驱动电路,定向测量探管，井下控制器，电源等)和地面部分(地面传感器，地面信息处理和控制系统)组成，以钻井液作为信息传输介质。脉冲发生器有正脉冲、负脉冲

6、和连续脉冲三种，井下电源可分为电池和井下涡轮发电机两类 它只是一种测量仪器，而无直接导向钻进的功能,(三) 地质导向与其他几种技术概念间的区别与联系,5. 随钻测井(LWD) 随钻测井(Logging While Drilling)是在随钻测量(MWD)基础上发展起来的一种功能更齐全、结构更复杂的随钻测量系统，主要是在常规MWD的基础上增加了若干测量短节，如CDR(补偿双电阻率仪)、CDN(双补偿中子密度仪)、ADN(方位密度中子仪)、ISONIC(声波仪)等，用以获取测井信息 与MWD相比，LWD传输的信息更多，因而要求脉冲发生器必须是正脉冲发生器(3-5bit/s以上)或连续波脉冲发生器(

7、6-10bit/s)。即使如此，也不可能把所测信息全部实时上传，而是采用井下存储(起钻后回放)和部分信息实时上传方式处理 与地质导向相比，LWD是一个随钻测井仪器，它的任务是获取测井信息而无导向、决策功能；LWD位于井下钻具组合(BHA)上部，它所测的电阻率、自然伽玛等地质参数已不属于近钻头测量,(三) 地质导向与其他几种技术概念间的区别与联系,下面以Anadrill公司于1993年推出的IDEAL系统(Intergrated Drilling Evaluation and Logging，综合钻井评价和测井系统)为例，来介绍地质导向钻井系统的结构特征。,(四) 地质导向钻井系统的结构特征,一般来说，地质导向钻井系统包括： 井场信息接收和处理系统 + MWD/LWD + 无线短传 + 测传马达 (含近钻头测量短节) + 钻头,1. 测传导向马达,(四) 地质导向钻井系统的结构特征,2. 井场信息系统,IDEAL 地面综合处理信息系统,卫星通讯,司钻台,地面控制室,用户,(四) 地质导向钻井系统的结构特征,3.