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地质导向钻井技术破解了薄油层勘探开发难题 |
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| http://cn.newmaker.com
7/22/2008 10:03:00 AM
佳工机电网
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不为众多石油人所知的地质导向，是上世纪90年代发展起来的前沿钻井技术。所谓地质导向，就是使用随钻测量数据和随钻地层评价测井数据，以人机对话方式来控制井眼轨迹的技术。由美国Spsrrysun公司生产的FEWD地质参数无线随钻测量仪，是近年来在不断改进MWD、LWD工具的结构、性能和可靠性基础上发展起来的一种新型无线随钻测量仪，与LWD随钻测井仪相比，FEWD具有测点靠近钻头、探测深度大、垂直分辨率高的优点。它将地质参数测量传感器与工程参数传感器组合在一起，根据设置内容顺序采集最新的工程、地质数据，统一编码后，由脉冲信号发生器以正脉冲的方式，通过钻柱内的钻井液传至地面。地面设备对钻井液脉冲进行检波、编码、处理后，形成数据和测井曲线。FEWD除进行轨迹几何导向（三维导向）外，主要用于地质导向和随钻地层评价。
而导向钻井技术，在水平井施工中，是一项常用的关键技术。在轨迹控制中，根据实际情况和剖面要求，可采用定向造斜和转盘钻交替进行调整井身轨迹，以对井身轨迹进行有效控制，使得实钻轨迹沿设计和预测趋势发展，以达目标点，而且使井眼光滑畅通，有利于携砂、清除岩屑、保证钻进安全。
如何进行水平井的井眼轨迹控制，是水平井施工技术的核心，并贯穿于钻井的全过程。其井眼控制工艺技术主要包括：钻具组合选用、测量技术、井底预测技术、影响轨迹控制因素分析和实时综合分析技术等几个方面。井眼轨迹控制技术，随着水平井在不同区块施工、不同区块每口井的地质情况变化、在控制过程中遇到的问题不同等，其表现有以下几个方面：一是实钻地质情况复杂多变，油层埋深与设计深度差异大，井眼轨迹需要随地质情况变化及时进行调整；二是水平段油层埋深在横向上变化不一，有从低部位到高部位的，也有从高部位到低部位的，还有先从低部位到高部位然后再下降的；三是不同区块工具造斜能力和地层对井眼轨迹的影响不同；四是测量数据的相对滞后，对地质导向和井眼轨迹的预测和调整带来的困难；五是老平台钻井的防碰问题，在水平井钻井中更为突出，在水平井的直井段、造斜段及水平段，都存在防碰问题，要特别小心。
挖掘薄层剩余油的“杀手锏”
地质导向钻井技术的关键，是把以前的几何导向变为地质导向。以前打井，只要钻遇事先确定的几何目标，即使没有发现油层，钻井工作也算大功告成。而随着勘探开发一体化（称为滚动开发）的发展，钻井不再是单纯为了打井，“打井为了出油”的认识被更多人所接受。地质导向钻井让目标不再固定不变，而是根据油层的位置随时调整，并根据预测确定的固定“几何靶”变成了实际的不确定“移动靶”；同时，部分测井项目，也由原来的完井后进行，变为随钻随测，在钻进中进行，既缩短了钻井周期，又减少了部分测井费用。
地质导向钻进技术的研制和开发，破解了国内钻井工程和技术难题。当今我国油气资源整装“大而肥”的油田越来越少，剩余油资源的品位愈来愈差，勘探开发技术难度步步加大，为石油地质、工程、工艺勘探开发人员带来了更大压力。我国已开发数十年的玉门、大庆、胜利、中原、四川、延长、新疆等老油田所持有夹层、薄油层、低压低渗透低产储层、难产储层、非均质储层越来越多，钻井施工难度大、速度慢、周期长、成本高、单井产量低，已成为制约老油田勘探开发的“瓶颈”。广大石油勘探开发人员急呼来一次革命性的钻井技术，破解这些难题，既能拿储量、拿产量，又能提高钻井效率，降低勘探开发成本，实现双赢之目的，而地质导向钻井技术的开发成功，正好承担打破“瓶颈”、开创新局面的重任，成为解决上述问题的“杀手锏”。
矿场应用取得良好效果
地质导向钻井技术，是以油藏为目标点，通过对实时采集的数据进行分析、研究、采用滑动和转动钻井方式，使井眼轨迹在油藏中钻进。在施工前，通过采用RTGS的软件模拟生成的邻井二维地质电阻率模型图，与实钻的地质资料进行对比，从而及时进行修正井眼轨迹。该系统的关键是对邻井资料和收集处理及实时测井数据的分析判断，确保避水高度及油层最大钻遇率。2004年12月，胜利钻井研究院研制出有自主知识产权的随钻测井仪（LWD），它能在钻井过程中实时传输伽玛和电阻率等地质参数。尤其在中17-平406钻井过程中，LWD测量信息显示情况与地质所设计的情况不相吻合，守护现场的工程技术人员针对随钻测井曲线及时调整方案与参数，最终使井眼轨迹穿透了300多米油层，油层穿透率大幅度提高。迄今为止，他们在我国东部第二大油田已完成30余口水平井地质导向钻井试验，认别油层厚度的能力已由原来的4米提高到目前的1米，地质导向水平井的油层有效穿透率达到85%以上。
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