毕业设计开题答辩水平井随钻地质导向钻井技术研究

1、4:251 2 2 地质地质导向导向 利用利用近钻头处实时采集的地质地层参数，超前预测和识别油气近钻头处实时采集的地质地层参数，超前预测和识别油气层，层，并并根据需要调整井眼轨迹，引导钻头准确钻达油气富集区域根据需要调整井眼轨迹，引导钻头准确钻达油气富集区域。地质。地质导向的技术导向的技术关键是近钻头处地层参数、井眼轨迹参数和钻头工作参数的实时测量关键是近钻头处地层参数、井眼轨迹参数和钻头工作参数的实时测量。一、研究目的及意义一、研究目的及意义4一、研究目的及意义一、研究目的及意义 不需停钻测井减少非生产时间，油井提早投产，提早见经济回报不需停钻测井减少非生产时间，油井提早投产，提早见经济回报

2、 及时发现并避免井下复杂地质构造及时发现并避免井下复杂地质构造 降低垂深起伏，使井眼轨迹始终位于储集层最佳部位降低垂深起伏，使井眼轨迹始终位于储集层最佳部位 实现水平井增储上产实现水平井增储上产 提高水平井钻遇率实现油气追踪提高水平井钻遇率实现油气追踪5 随着油田勘探开发程度的提高和生产的需要随着油田勘探开发程度的提高和生产的需要, ,寻找可供继续开寻找可供继续开采的大规模整装油田难度加大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

3、发利用用, ,逐渐引起了各国石油公司的高度重视。但上述油藏存在油层起伏逐渐引起了各国石油公司的高度重视。但上述油藏存在油层起伏大、砂体厚度有限、致密钙质夹层和断层等复杂地质构造，常规的大、砂体厚度有限、致密钙质夹层和断层等复杂地质构造，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地穿越储层。采用地质导向钻井技术开发上述油气藏可以保迹准确地穿越储层。采用地质导向钻井技术开发上述油气藏可以保证水平段井眼轨迹始终在储层物性最好的油气层内延伸，从而提高证水平段井眼轨迹始终在储层物性最好的油气层内延伸，从而提高水平段的有

4、效长度，提高井网开采效果。因此，研究和应用水平井水平段的有效长度，提高井网开采效果。因此，研究和应用水平井随钻地质导向钻井技术已成为提高油田勘探开发效益的一项十分重随钻地质导向钻井技术已成为提高油田勘探开发效益的一项十分重要的工程技术。要的工程技术。一、研究目的及意义一、研究目的及意义6 67国外地质导向钻井技术已经成熟，具有先进而完善的地质导国外地质导向钻井技术已经成熟，具有先进而完善的地质导向硬件工具和与之配套的随钻地质工程参数解释与地质导向应用向硬件工具和与之配套的随钻地质工程参数解释与地质导向应用软件系统。软件系统。自自20世纪世纪90年代地质导向钻井技术问世后，在年代地质导向钻井技术

5、问世后，在1993 1995年的年的3年中，已被年中，已被13家公司用于欧洲和非洲家公司用于欧洲和非洲6个国家的个国家的近近50口井，累计进尺超过口井，累计进尺超过20英里英里(32187m)，取得了显著技术效果，取得了显著技术效果和重大经济效益。目前只有斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯三家和重大经济效益。目前只有斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯三家公司拥有该项技术。公司拥有该项技术。8 Schlumberger公司公司的的Power Drive地质导向系统属于地质导向系统属于全旋转自全旋转自动导向钻井系统，它以精确的轨迹控制精度和特有的位移延伸钻动导向钻井系统，它以精确的轨迹控制精度和特有的位移延伸

6、钻井能力为特点，非常适用于超深、边缘油藏的开发方案中的深井、井能力为特点，非常适用于超深、边缘油藏的开发方案中的深井、大位移井的导向钻井作业大位移井的导向钻井作业。在英国北海油田、挪威北海油田和中。在英国北海油田、挪威北海油田和中国南海油田等十几个国家和地区得到广泛应用。国南海油田等十几个国家和地区得到广泛应用。目前，世界上目前，世界上3口口位移超过位移超过10000m的大位移井中，有的大位移井中，有2口应用了该系统。口应用了该系统。2000年年PowerDrive SRD系统引入国内海上应用，在设计井深系统引入国内海上应用，在设计井深8800m，水，水平位移超过平位移超过7500m的南海的南

7、海XJ243A18井井68718610m井段中成井段中成功应用，功应用，直接节约了直接节约了500万美元的钻井作业费用。万美元的钻井作业费用。Power Drive9 Baker Hughes Inteq公司公司在在1997年推出的年推出的Auto Trak。该系统该系统在在旋转钻进过程中实现连续井斜、方位的调整，自动定向控制，旋转钻进过程中实现连续井斜、方位的调整，自动定向控制，使机械钻速大为提高使机械钻速大为提高，适用于高开发难度的特殊油藏适用于高开发难度的特殊油藏。 截止到截止到2000年上半，该系统已下井年上半，该系统已下井575次，井下工作时间累计次，井下工作时间累计7万小时，总进尺

8、万小时，总进尺100万米。其万米。其6 in系统创下了单次下井工作时间系统创下了单次下井工作时间92h，进尺，进尺2986m的世界纪录，的世界纪录，8 in系统创下了单次下井工作时系统创下了单次下井工作时间间167h，进尺，进尺3620m的世界纪录。的世界纪录。Auto Trak10Halliburton公司的公司的Geo-Pilot旋转导向钻井系统旋转导向钻井系统是靠不旋转外是靠不旋转外筒与旋转心轴之间的一套偏置机构使旋转心轴偏置，从而为钻头筒与旋转心轴之间的一套偏置机构使旋转心轴偏置，从而为钻头提供了一个与井眼轴线不一致的倾角，实现导向。提供了一个与井眼轴线不一致的倾角，实现导向。Geo-

9、Pilot 自自1997年投入商业应用以来在挪威、加拿大、墨西哥海湾等年投入商业应用以来在挪威、加拿大、墨西哥海湾等国家和地区成功应用并且获得了良好的效果。国家和地区成功应用并且获得了良好的效果。11 自自1996年以来，中油测井、胜利油田、中海油服先后引进国外地年以来，中油测井、胜利油田、中海油服先后引进国外地质导向钻井设备，在边底水剩余油藏、超薄油层区块及海上油田质导向钻井设备，在边底水剩余油藏、超薄油层区块及海上油田投入生产应用，在井眼轨迹控制方面效果显著。投入生产应用，在井眼轨迹控制方面效果显著。 1999年中石油年中石油集团集团开始进行地质导向钻井技术研究，开始进行地质导向钻井技术研

10、究，历时历时7年攻关，年攻关，最终研制最终研制并生产出并生产出具有独立知识产权的钻井具有独立知识产权的钻井装装备备CGDSI地质导地质导向钻井向钻井系统。系统。在冀东油田和辽河油田进行多次现场试验，满足现在冀东油田和辽河油田进行多次现场试验，满足现场要求，并逐步进行商业应用。场要求，并逐步进行商业应用。12 CGDS172具有具有地质地质参数参数与工程与工程参数随钻测量、传输和导向三大参数随钻测量、传输和导向三大功能功能。提供的参数有。提供的参数有近钻头电阻近钻头电阻率、方位电阻率、方位自然伽玛率、方位电阻率、方位自然伽玛三条曲线及井斜、工具面三条曲线及井斜、工具面角角，并，并且测量零长都在且

11、测量零长都在23m范围内，范围内，其中近钻头电阻率可探测钻头以其中近钻头电阻率可探测钻头以下下0.7m的范围，真正实现实时地的范围，真正实现实时地质导向质导向。CGDS172示意图示意图13 20012005年胜利油田研究院自行研制了具有自主知识产权的新型年胜利油田研究院自行研制了具有自主知识产权的新型MWD、随钻自然伽马测量仪、随钻电阻率测量仪以及国内第一个、随钻自然伽马测量仪、随钻电阻率测量仪以及国内第一个移动式随钻自然伽马测井标准刻度装置，形成了地质导向双参数移动式随钻自然伽马测井标准刻度装置，形成了地质导向双参数LWD仪器设计制造技术和地质导向钻井工艺配套技术。该技术在仪器设计制造技术

12、和地质导向钻井工艺配套技术。该技术在50余口井地质导向钻井中进行了成功应用，开发的最小有效油层余口井地质导向钻井中进行了成功应用，开发的最小有效油层厚度厚度0.8m，平均油层有效延伸率达，平均油层有效延伸率达94%以上以上。 2010年胜利油田钻井院研制的近钻头多方位伽马地质导向仪器年胜利油田钻井院研制的近钻头多方位伽马地质导向仪器SL-NBGST，连接于钻头后，可测量距钻头，连接于钻头后，可测量距钻头0.8米处的井斜等情况，并米处的井斜等情况，并可立体识别地层界面，进行地层界面评价，在盐可立体识别地层界面，进行地层界面评价，在盐16斜斜19井现场试井现场试验获得成功。验获得成功。14MWD探

13、管自然伽马探管脉冲发生器胜利钻井院研制的地质导向测量仪室内串接照片胜利钻井院研制的地质导向测量仪室内串接照片胜利钻井院研制的胜利钻井院研制的MWD+伽马伽马+电阻率组成的电阻率组成的LWD导向测井仪导向测井仪电阻率短接151516 研究目标结合国内外地质导向技术的研究成果和现场实践，结合国内外地质导向技术的研究成果和现场实践，建立建立 一一套基于套基于LWD资料的地质导向资料的地质导向工艺流程工艺流程实现水水平井储层探顶稳斜角的优化程序编制实现水水平井储层探顶稳斜角的优化程序编制 研究任务 调研国内外水平井地质导向技术的发展及调研国内外水平井地质导向技术的发展及现状现状 结合国外先进的地质导向

14、系统在油田的使用情况，研究基结合国外先进的地质导向系统在油田的使用情况，研究基于于LWD资料的地质导向资料的地质导向工艺流程工艺流程 建立一套基于建立一套基于LWD资料的地质导向资料的地质导向流程流程实现水水平井储层探顶稳斜角的优化程序编制实现水水平井储层探顶稳斜角的优化程序编制1717四、四、18调研国内外随钻地质导向相关技术资料调研国内外随钻地质导向相关技术资料了解地质导向技术组成及特点了解地质导向技术组成及特点了解了解LWD、录井仪器测量及数据特点、录井仪器测量及数据特点结合应用型文章整理出一套基于结合应用型文章整理出一套基于LWD数据的地质导向主要技术流程数据的地质导向主要技术流程实现水平井储层探顶稳斜角优化的程序编制实现水平井储层探顶稳斜角优化的程序编制主要技术路线主要技术路线191920研究条件研究条件 学校图书馆提供的图书、期刊、计算机等丰富学校图书馆提供的图书、期刊、计算机等丰富资源资源 钻井研究所老师和师兄提供的关键技术钻井研究所老师和师兄提供的关键技术支持支持可能存在的问题可能存在的问题缺乏研发经验，可能对后续问题估计缺乏研发经验，可能对后续问题估计不足不足第一次第一次参与软件研发，对编程工具不参与软件研发，对编程工具不熟悉熟悉情报情报调研量大，细节问题比较调研量大，细节问题比较繁琐繁琐时间时间紧，任务紧，任务重重2121六、六、设计（论文