斯伦贝谢 地 质 导 向
国外旋转导向技术的发展及国内现状
国外旋转导向技术的发展及国内现状王植锐;王俊良【摘要】旋转导向技术在国内外得到广泛应用,以斯伦贝谢、贝克-GE、哈里伯顿、威德福为代表的旋转导向系统已经在国外成为了一项常规的定向井、水平井钻井工具.文章以斯伦贝谢旋转导向系统为例,介绍了斯伦贝谢公司的旋转导向系统、典型的应用实例以及最新现状及他们的研发机制,同时简略介绍了国内旋转导向系统的应用现状.文章认为,国外旋转导向系统已经研制出了具有不同造斜能力、满足不同地质需求的旋转导向系统序列,系统的可靠性高、使用时间长、性能稳定、适用性好.国内的旋转导向系统已经在技术上有突破,在一些井上进行了现场试验,取得了初步的成效,但还需要进行持续不断的科技攻关,以期尽快大规模推广应用.【期刊名称】《钻采工艺》【年(卷),期】2018(041)002【总页数】5页(P37-41)【关键词】旋转导向系统;斯伦贝谢;推靠式;指向式;混合式;造斜能力;钻井系统【作者】王植锐;王俊良【作者单位】重庆科技学院;斯伦贝谢公司沙特阿拉伯达兰基地【正文语种】中文国外从20世纪80年代末期开始进行旋转导向钻井系统的研发，20世纪90年代进入商业化使用，并逐渐改进、升级、完善。
目前，以斯伦贝谢、贝克GE、哈里伯顿、威德福为代表的石油技术服务公司分别拥有自己先进的旋转导向系统序列，大规模应用在油田技术服务中，已经成为了一种主要的定向井、水平井钻井工具。
国内一些研究机构和技术服务公司也在同期开始了自主研发，取得了一些技术上的突破，但与国外服务公司水平相比，还存在着较大的差距。
通过调研，尚未发现有文章全面系统介绍国外旋转导向系统。
斯伦贝谢公司的旋转导向系统占据了大部分的服务市场，具有一定的代表性，因此本文主要以斯伦贝谢公司的旋转导向系统为例介绍国外旋转导向技术的发展现状、研发机制，力争能够有所借鉴，有利于国内旋转导向系统的不断改进、升级、完善，以期尽快大规模地投入商业化应用。
一、斯伦贝谢旋转导向系统介绍1.推靠式旋转导向系统—PowerDrive Orbit斯伦贝谢的推靠式旋转导向系统由最开初的PowerDrive Xtra，升级到PowerDrive X5、PowerDrive X6，目前升级到PowerDrive Orbit。
国际三大测井公司经营模式斯伦贝谢
及开发方案制定与生产措施调整提供重要的科学依据。
– 地层评价（孔、渗、饱和有效厚度等） – 地质应用（地质构造、沉积环境、裂缝等） – 工程应用（套损检测、固井质量测井评价等）
一 测井技术发展概况3来自测井技术发展趋势1、 测井装备和技术向高可靠、 高效率、网络化方向发展，以适 应新的地质和工程环境的要求。 测量方法向多源、多波、多谱、多接收器方向发展， 测量参数由二维向三维成像发展。
多个DSP
DTS：500kbps
68020、VME总 68040+68020+680 线 10、VME总线
WTS:230kbps DITS2:217.6kbps
系统级冗余 CPU级冗余 系统级冗余 AIT、DSI、FMI、 STAR-II、 EMI、阵列声波、 CSI、ECS、USI、 CBIL、DPIL、 六臂倾角、高分 井下仪器 NPLT、MDT、ARI、 HDIL、MAC、 辨率感应、声波 CMR、etc TBRT、MRIL、 扫描、自然伽马、 HexDip、DSL- 选择式地层测试 II 器 解释 CHARISMA eXpress DPP 工作站
9
研发投入（亿美元）
8 7 6 5 4 3 2 1 0
技 术 领 先 战 略
斯伦贝谢公司
7.9 5.4 6.3
2000年
3.3 3.25 3.2 3.15 3.1 3.05 3 2.95 2.9 2.85
2006年 斯伦贝谢研发投入
2009年
哈里伯顿公司
研发投入（亿美元）
3.26
3.25
3.01
2007年
哈里伯顿公司自1940年第一批人员和设备进入委内 瑞拉开展国际服务开始，不断在海外市场开疆扩土。 如今，哈里伯顿的业务已经遍及全球70多个国家， 2009年147亿美元总收入中有64%来自美国以外的 国家和地区。
斯伦贝谢水平井随钻测井地质导向技术介绍
L a te ra l S tra tig ra p h ic U n c e rta in ty
为什么进行实时钻井地质导向？
-地质模型的主要不确定性因素
The Plan: The Plan:
Target 1 40 ft Target 2
T heR eality: he R eality: T
EcoScope – 多功能随钻测井
多功能随钻测井仪：安全的结合钻井和地层评价
传感器于一体。 多功能随钻测井仪地层评价测量包括 – 20条电阻率，中子孔隙度，密度 ，PEF测量 – ECS 岩石岩性信息 – 多传感器井眼成像和测径器 – 地层Σ 因子测量碳氢饱和度 钻井和井眼稳定性优化 – 环空压力数据优化泥浆比重 – 三轴震动数据优化机械钻速 更安全、更快、更优化！ – 减少组合钻具时间 – 较少的化学放射源，高机械钻速同时得到高 数据质量 – 测量点更靠近钻头，减少口袋长度！
-斯伦贝谢水平井随钻测井地质导向技术介绍
2010.5
随钻测量的价值观
客户需求
日进尺
油藏
高效钻井
减少非生产 时间 提高机械钻速 面积
钻井与测量
优化 地质导向 最大化
油层泄油
动力和方向
目录
斯伦贝谢钻井与随钻地质导向技术简介
—斯伦贝谢随钻地质导向定义 — 斯伦贝谢钻井与随钻地质导向技术核心
— 斯伦贝谢主要随钻地质导向技术及在国内气藏中应用
井下附加动力 可使用X5或Xceed 承受更大钻压，输出 更高扭矩
26” -17 ½” Bit Sizes 14 ¾” -12 ¼” Bit Sizes
14 ¾” -12 ¼” Bit Sizes 9 7/8” -8 ½” Bit Sizes
基础研究是石油工程高质量发展基石——斯伦贝谢测井科技发展剖析及启示
n stries行业422023 / 08 中国石化基础研究是石油工程高质量发展基石——斯伦贝谢测井科技发展剖析及启示斯伦贝谢（SLB）公司的测井技术一直是当今世界测井技术的前沿，世界上第一套数字测井仪、第一套数控测井仪和第一套成像测井仪都出自斯伦贝谢。
科技是斯伦贝谢最重要的发展基石，斯伦贝谢从建立之初就高度重视基础研究和前瞻研究，斯伦贝谢道尔研究中心在电磁学、地声学、核学等方面的基础研究有力支撑了斯伦贝谢测井技术的发展。
剖析研究斯伦贝谢在基础研究方面的布局经验，可为中国石化石油工程在基础研究和前瞻研究方面“下好先手棋、打好主动仗”提供经验借鉴。
斯伦贝谢基础研究的沿革及特点斯伦贝谢高度重视基础前瞻研究，在公司业务稳定后就设立了研究中心开展基础研究和前瞻研究。
1948年，斯伦贝谢在美国康涅狄格州里奇菲尔德成立了研究中心（后更名为斯伦贝谢道尔研究中心），是斯伦贝谢最早开展基础研究的机构，时至今日仍是斯伦贝谢最重要、核心的研究中心，从最初的4个测井学科研究部门发展成为3个测井研究中心。
构建多层级基础研发体系，设立稳定的基础研究机构。
为保证技术的先进性和前瞻性，斯伦贝谢构建多层级研发体系，从事不同层次的基础研究和前瞻研究，分别设立美国道尔研究中心、英国剑桥研究中心和挪威斯塔万格研究中心，主要研究10~50年内不同技术方向不同层次的石油工程技术的基础研究和前瞻研究：道尔研究中心主要进行传感器、数学和建模、油气藏储层、地球科学、机械学和材料科学、碳捕获与封存、机器人等领域基础研究；英国剑桥研究中心主要开展钻完井技术、流体技术、地震以及岩石力学等方面应用研究；挪威斯塔万格研究中心主要致力于地震图像解释、地表和地下测量数据的自动分析和建模等应用研究。
此外，斯伦贝谢在全球还设有11个技术研发中心（包括北京地球科学中心BGC），主要从事石油工程领域10年内的技术和产品研发。
持续打造高水平基础研究团队。
道尔研究中心基础研究团队由来自全球多个国家的科学家和工程师组成，多数都已拿到博士学位，并且具备多年相关行业研究经验。
斯伦贝谢川东地区水平井汇报
钻具组合自锁角
进入储层最佳井斜角计算
如果储层倾角为水平，入层角入公式 如地层上倾，则入层角需加上地层倾角 如地层下倾，则入层角需减去地层倾角
经验及教训
YH004-H2井卡钻：换工具入井，发生卡钻，泡酸解卡（上提220吨） ADN4扶正器与井眼间隙小 下放遇阻后处n005－H1井侧钻后回老井眼： 水泥质量在水平段难以保证 高边侧钻容易重新进入原井眼 保护窗口和通井措施没有落实
各井发生的重要事件
BHA5: 牙轮钻头＋常规钻具组合 钻进2米，钻速0.7m/hr 确定地层可钻，决定改变BHA 起钻，方案1：甩马达扶正器, 排除马达挂卡因素 方案2：减小马达弯角，减少侧向力
各井发生的重要事件
BHA6: PDC钻头＋1.83度马达＋浮阀＋MWD＋3.5”钻杆 复合钻进，基本无进尺 马达压差0.2 -0.4 Mpa 起钻改变BHA 上置MWD于小狗腿度井段 使BHA可旋转钻进，消除挂卡，托压可能
1. 重庆气矿服务概况 2. 主要技术难点 3. 取得主要成绩 4. 不足及需改善 5. 认识和建议
汇报提纲
重庆气矿服务概况
2009年至2010年3月共开钻9口井，完成8口井作业。 其中 TD017-H5正在钻进 完成井总进尺：5,023米 (平均 628米/口井) 完成井总钻进时间：2118小时 （平均14.7天/井） 钻进时间 1200小时 （平均 6.25天/井） 平均钻速：3.53m/hr 平均钻井效率：44％
各井发生的重要事件
BHA2: 短保径PDC钻头＋2.12度马达＋3米3-1/2”钻杆＋浮阀＋MWD＋3.5”钻杆 造斜率预计达到20度左右 钻具要能通过7”尾管喇叭口 减少工具在大狗腿井段的弯曲能力 实际造斜能力，达到21度左右。 井段：5036－5070米 钻速变慢，怀疑有挂卡或托压（3.5”段钻杆为直角接头） 起钻，为排除可能的钻头，马达问题；换钻头，换马达，甩短钻杆
斯伦贝谢随钻测井高清
项目成功发现了潜在的油藏，提高了油田的开采效率，为投资者带来 了可观的经济回报。
案例二：某页岩气开发项目
案例概述
某页岩气开发项目面临复杂的地质条件和储层特性，需要精确的 地质信息以指导开发。
技术应用
采用斯伦贝谢随钻测井高清技术，实时监测地层变化，获取高分 辨率的地质数据，为制定开发方案提供依据。
特点
该技术具有高分辨率、高精度、实时性强等特点，能够提供准确的地下信息， 帮助石油工程师更好地了解地下情况，优化钻井设计和提高石油产量。
技术发展历程
起源
斯伦贝谢随钻测井高清技术起源于20世纪90年代，当时石 油工业面临勘探难度不断增加的问题，需要更先进的技术 来提高钻井效率和石油产量。
发展历程
经过多年的研发和技术改进，斯伦贝谢随钻测井高清技术 逐渐成熟，并开始广泛应用于全球范围内的石油勘探和开 发项目。
高清成像技术
利用高分辨率传感器和信 号处理技术，获取高清晰 度的井下图像。
图像增强处理
通过数字图像处理技术， 对井下图像进行增强、去 噪、锐化等处理，提高图 像质量。
实时传输
利用高速数据传输技术， 将井下高清图像实时传输 到地面，为现场作业提供 及时、准确的井下信息。
随钻测井技术原理
1 2 3
随钻测井定义
油田开发
在油田开发过程中，该技术可以实时监测油藏动态，了解油藏分布和储 量情况，为油田开发提供重要的决策依据。
03
矿产资源勘探
除了石油勘探和开发领域，斯伦贝谢随钻测井高清技术还可以应用于矿
产资源勘探领域，如煤、天然气等矿产资源的勘探和开发。
02
斯伦贝谢随钻测井高清技术原理
高清成像原理
01
旋转导向
140 Daily R6O8mP /day
Total Depth:6300m Drilling Days:41 Average ROP: 154m/day
120
100
80 With RSS, totally can save: 33` days, more than 2M $
60
40
20
0 A2ERW
➢ 全部外在部件旋转 ➢ 提供近钻头实时测斜与方位伽马 ➢ 通过地面泥浆泵下传指令 ➢ 对钻头压降和钻头有一定要求
PD X6 应用实例：XXX－H1井
利用旋转导向工具，4趟钻完成了国内第 一口水平段长2010米的欠平衡水平井。 钻井周期28天，与设计的50天相比，节 省22天，节约钻井周期44%。
ROP
400 500
Torque
600 700
Inc
0
800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
Depth (m)
Surface RPM
WOB
40 per. M ov. Avg. (ROP)
40 per. M ov. Avg. (WOB)
5 ½ in – 6 ¾ in Bit Sizes
8 ½” – 8 ¾” Bit Sizes
5 ¾” - 6½ in Bit Sizes
“附加动力”“混合式”
PowerDrive X6 推靠式旋转导向系统
PowerDrive X6 工作原理与特点
➢ 利用流体压差作用于工作单元， 推靠井壁以获得反作用力的推靠 式旋转导向工具
局部微狗腿（曲率）及其对水平井的影响
Continuous Inc. Interpolated Inc.
斯伦贝谢钻井新技术
PowerDrive X6 – Push the bit
Direct side force
PowerDrive Xceed – Point the bit
Drive shaft @offset angle to the collar Drilling tendency
26
382 575
716
1145 0
Inclination (deg)
Schlumberger Private
实际钻井中遇到的难点实例
Build Angle from 40 to 60 deg with Mud Motor 60
55
50
45
40
1150
1200
1250
1300
1350
Depth (m)
马达滑动/复合钻进中，井壁不光滑
TeleScope
EcoScope
滑动钻进中不能获取成像资料
Motor
D&I 20.40m
测量点距离钻头很远
GR/Res 12.80m
5
Inclination (deg) Inclination (deg)
Footage/day (m/day)
为什么选择旋转导向系统
TeleScope TeleScope
Schlumberger Private
17
Schlumberger Private
PowerDrive Xceed工作原理
所有部件全旋转，优化井 眼状况
近钻头井斜 方位测量，更 好保证井眼轨迹的准确度
井眼轨迹光滑，完井管柱 入井易
造斜率稳定 适合于高研磨或具有挑战
的环境 自动巡航模式
斯伦贝谢定向钻井和旋转导向
True Vertical Depth (1 cm = 200 meters) Elev Ref: RKB(50.00m above MSL)
2400 2800
Proposal Survey
3200 3600 4000
400
600
800
1000
1200
12 4158M0 // 14000%%33676252mm 3 158 / 40% 3930m
200
400,000 150
300,000 100
200,000
50 100,000
-
0
Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2
1996
1997
1998
1999
2000
2001
• 常规钻具组合在 9,000ft 开始自然造 斜
• 在 10,518ft 井斜为 4 度, 起钻换
Drilling Vertical 11,527 MD – 11,523 TVD .1o drift - 102’ departure
Max Drift with PowerV 12,804 MD – 12,800 TVD .2o drift - 102’ departure
定向钻井和旋转导向
定向钻井服务 – PowerPak 马达
• 高质量转子和定子 • 紧凑的轴承设计 – 提高寿命,加强功能 • 地面可调弯角 • 最佳的功率要求，包括低速/高扭矩和高速/低
扭矩应用 • 2 ½“ – 26” 井眼
定向钻井服务 – PowerPak 马达
6 ¾“ 标准马达 SP
斯伦贝谢旋转导向PowerV 原理简介
54 7࣪ ᄝᇕPowerVၮ؏一. PowerV 简介和应用范围旋转导向系统的产品名称，它只是斯伦贝PowerV是斯伦贝谢公司发明的一种旋转导向系统旋转导向系统谢旋转导向系统PowerDrive家族中的一员。
所谓旋转导向系统，是指让钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能，但相对于泥浆马达，PowerDrive有非常明显的优点，稍后进行比较。
旋转导向系统广泛用于使用泥浆马达进行滑动钻进时比较困难的深井、大斜度井、大位移井、水平井、分枝井(包括鱼刺井)，以及易发生粘卡的情况。
二. 旋转导向系统PowerDrive的优点1. 反映和降低了所钻井段的真正狗腿度，使井眼更加平滑。
例如：用泥浆马达打30米井段，滑动钻进15米，转动钻进15米，井斜角增加4度，得到平均狗腿度4度/30米。
实际上，转钻15米井斜角几乎没有变化，这15米的实际狗腿度是零；而4度的井斜角变化是由滑钻15米产生的，这15米的实际狗腿度是8度/30米。
而用PowerV在同一设置下打出的每一米都是同样均匀和平滑的，减少了井眼轨迹的不均匀度，从而减少了在起下钻和钻进过程中钻具实际所受的拉力和扭矩，减少了以后下套管和起下完井管串的难度。
2. 使用PowerV钻出的井径很规则。
而使用传统泥浆马达在滑动井段的井径扩大很多，而转动井段的井径基本不扩大。
这种井径的忽大忽小为是井下事故的隐患，也不利于固井时水泥量的计算。
3. 由于PowerV钻具组合中的所有部分都在不停的旋转，大大降低了卡钻的机会。
而使用传统泥浆马达在滑动钻进时除钻头外，其它钻具始终贴在下井壁上，容易造成卡钻。
4. 在钻进过程中，由于PowerV组合中的所有钻具都在旋转，这有利于岩屑的搬移，大大减少了形成岩屑床的机会，从而更好的清洁井眼。
这对于大斜度井、大位移井、水平井意义很大。
5. 由于PowerV钻具组合一直在旋转，特别有利于水平井、大斜度井和3000米以下深井中钻压的传递，可以使用更高的钻压和转盘转速，有利于提高机械钻速。
旋转导向+地质导向+水平井工具仪器介绍
±2.0°
±2.0°
0～360°
工具面角 外径 耐温 抗压筒抗压 抗压筒外径
系统精度
±2.0°
35mm 125℃ 15000 Psi 44.5mm
±2.0°
25mm 182℃ 15000 Psi 34.5mm
25mm 182℃ 15000 Psi 34.5mm
导向(几何）井下仪器工具
3、导向测量仪器 3.1.3有线随钻测量仪器-MS3
导向(几何）井下仪器工具
2、导向常用井下钻具组合
MWD导向钻具常用组合
SST 导向钻具常用组合
导向(几何）井下仪器工具
3、导向测量仪器
3.1 有线随钻测量仪
有线随钻测量仪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 辅助作业工具。
发展成熟 带地质参 数的无线 随钻测斜 仪
无线随钻地质参 数仪器越来越全 面，随钻井底成 像技术日趋成 熟，地质仪器与 井下工具融为一 体
测量仪器发展历程
2)、国内测量仪器的发展
年代
内容
60-70 年代
年
80 代
90 代
年
斯伦贝谢随钻测井新技术
NXB –Slide # : 14 Date : 08-Dec-2009
EcoScope – 概要
仪器名义直径(API) 6.75英寸
孔隙度 / 中子-伽马密度
仪器长度
26英尺
能谱/西格马 电阻率
井眼直径
83/8 至 97/8英寸
最大狗腿严重度 ,旋 8 & 16 °/100英尺
转模式与滑动模式
26 ft
随钻测井西格马的应用优势
骨架
∑0
砂岩 = 4.3 白云岩 = 4.7
灰岩 = 7.1 石膏 = 12
泥岩
5
10
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
15
20
25
30
35
40
流体
气
油 淡水
水
45
50
矿化度
鉴定储层物性
• 代替伽马标识泥岩
替代电阻率确定油气饱和度
• 可供选择的饱和度计算法 • 低阻储层评价(LRP)
估计’m’ 和 ‘n’值以及地层水矿化度
• adnVISION 方位中子密度
– Density/Neutron/Caliper/Imaging
• proVISION 随钻核磁共振
– Magnetic Resonance
• sonicVISION 随钻声波
– Compressional dt
• seismicVISION 随钻地震
– Seismic While Drilling
Sw
=
(Σ
−
Σma ) − φ φ ⋅(Σw
⋅ (Σ hc
− Σhc
−
)
Σma
)
Ù
1
【钻采技术】斯伦贝谢NGI 非传导泥浆地质成像仪
【钻采技术】斯伦贝谢NGI非传导泥浆地质成像仪斯伦贝谢公司NGI非传导泥浆地质成像仪（nonconductive-mud geological imager）重新定义了油基泥浆中的成像，利用简单的电极排列以及创新的机械设计，可提供高清、全覆盖8英寸钻孔中的图像。
该系统所形成的微电阻率图像是地层地质的真实再现。
与传统的适用于油基泥浆的成像仪不同，该成像仪不受无意义的人为因素、仪器覆盖面的影响，成像分辨率较高。
NGI成像仪采用创新的探头通过测量8个电极板上192个微电极的交流电，提高对竖直和横向特征的敏感度，从而大大提高图像的分辨率。
因为NGI成像仪在井孔中可单独采用每个电机板，而不是把电极板臂作为扶正器，所以可在斜井或井孔恶劣的情况下，减少电极板应用的不一致性，且NGI成像仪可在工具下入过程中取得主要数据。
井底测井减少了黏滑事件（stick-and-slip event）的频率和严重性以及它们对成像质量的影响，同时可在测井早期提供全面的信息，节约钻井时间和多余的下钻次数。
该系统需要Techlog井筒软件平台配合对图像进行解释。
该产品应用广泛，地质学家可据此完成多种任务如区分通道并测定它们的方向。
新的2D和3D成像方法可在较大的井孔中提供360°覆盖并产生虚拟核心配电板图像。
可根据Petrel E&P软件平台上采用Techlog制作的流程完善模型并做出明智决定。
图8NGI非传导泥浆地质成像仪应用案例一家作业商从尤蒂卡页岩油藏某区块采集了85个井壁岩心，用于实验室分析，以支持地层评价、增产设计和储量估算。
不过，如果能够准确地定位取芯点，则能够将实验室测量结果与具体的薄层相匹配。
这样的话，能更深入地了解岩心测量结果与测井读数之间的关系，从整体储层性质的角度，全面了解每个岩心的代表性。
尤蒂卡页岩带有天然裂缝，一般是近垂直的短裂缝。
如果能获得这些裂缝的成像，提供精确的指导信息，则能够计算出使天然裂缝系统与水力压裂裂缝发生交互所需要的开启压力。
以三维地质模型为中心的一体化油藏工作平台-斯伦贝谢
断裂系统选择性提取参与计算 复杂断区建立阶梯状网格
建立盐丘模型
可以处理各种正逆断层
多种地层关系定义
基于井点分层建立构造模型
灵活控制计算过程
不同断块不同单元
多种 Pillar 定义 构造建模特色辅助功能：
椅状断面网格
复杂逆断层模型
1、解释建模（M W I） 地震解释同时建立断裂系统模型
断层交切关系取决于地震解释数据
PETREL WORKFLOW TOOLS－Modeling
更科学地模拟复杂的地质特征和储层连通性
更合理地整合各种数据进行地质模拟
更高效地模拟百万级网格的地质模型
更快速地更新地质模型
Petrel 3D 网格化—Structural Framework&Corner Pillar Griding
3D 网格建立是软件核心系统的一部分，采用角点网格建立复杂地质模型。通过生成精细的三维几何网格构
架，在主控模块中应用地质和地球物理信息建立和划分区带，建立三维地层框架模型。在网格过程中，将层面之间
垂向上的接触关系和层面与断面间的关系充分考虑进去，从而很好的保障了模型内部各部分之间的一致性和完整性,
同时确保油藏模拟模型的网格的正交性。
主要功能
地震解释与构造建模同步更新
建立复杂构造模型
断层交切关系自动判断
Petrel Seismic to Simulation Workflow
PETREL
以三维地质模型 为中心的一体化油藏工作平台
斯伦贝谢科技服务(北京)有限公司
Petrel Seismic to Simulation Workflow
PETREL综合油藏描述平台
实现以地质模型为中心的地震综合解释到油藏数值模拟的工作流程
斯伦贝谢水平井随钻测井地质导向技术介绍 共25页
方法2,方位成像技术
方法3：深边界探测技术
Courtesy of Statoil Veslefrikk Field
Real Time Boundary Direction
22
Real Time Distance to Boundary
目录
斯伦贝谢钻井与随钻地质导向技术简介
斯伦贝谢随钻地质导向定义 斯伦贝谢钻井与随钻地质导向技术核心 斯伦贝谢主要随钻地质导向技术及在国内气藏中应用
14 ¾” -12 ¼” Bit Sizes
10 5/8” Bit Size
9 7/8” -8 ½” Bit Sizes
6 ½” -5 3/4” Bit Sizes
Xceed
vorteX
独特的工作原理 减少与井壁接触 更高的改变井轨能 力，近钻头井斜
井下附加动力 可使用X5或Xceed 承受更大钻压，输出 更高扭矩
红色的曲预线期代反表应模拟 的预期AcA反tAucac应tltuuloaagllslloodggossnot
maddtcoohnnmooottdeled
AnmmlAnmoocogaocottsttuducdum.l实线maeoahealgall测不mmlalelmmmloseoolt.ltodgc曲吻oaodggocaosghdtssdghtdcl线合.cleos.eoehsdhlg与llegdoeedsdsd模doon..o拟t 曲
质导向 实时方向性伽马测量
sonicVISION 声波
新的高能宽带发射器: 4-25Khz
sonicVISION memory
更强的地层信号,可兼容频率用于地层耦合,
声波孔隙度
这种频宽使得斯通利波能够用于快地层（如
《斯伦贝谢地质导向》课件
对井筒内岩层进行物理参数测量，如密度、电阻率等参数，获得岩层信息。
地球物理学
通过引入外部能源，如电磁波、重力场等，研究物理场参数随时间空间变化的规律。
地质导向应用
1 油气勘探开发
通过地质导向技术，可以 更准确的评估油气资源储 量，制定更科学的开发方 案。
2 地下水勘探
通过地质导向技术，可以 更准确地判断地下水分布 和地下水资源量，为水资 源的开发提供依据。
数据处理与解读能力
采用高效的数据处理算法和自 主研发的数据解释流程，提高 了数据处理效率和解读准确性。
先进仪器设备
引进了多款先进的测井设备、 实验室分析仪器和数据处理软 件，为技术创新提供基础保障。
行业发展趋势
1
行业现状
全球油气探采技术不断升级和改进，需求不断增长，市场规模不断扩大。
2
未来发展趋势
3 地址勘探与开发
通过地质导向技术，可以 更准确地了解土地内部构 造、建筑物地基条件等信 息，制定更合理的地址规 划和建筑方案。
Slumberger的地质导向产品与服务
地震前处理与成像
井下测井
使用地震勘探技术，获取岩层结构信息和成像图像， 为后续勘探提供基础数据。
通过下井插入测井仪器，获取油气储藏层的物理特 征和储层信息。
《斯伦贝谢地质导向》 PPT课件
本课件介绍了斯伦贝谢公司在地质导向方面的技术能力和行业应用，并展示 了该领域的发展趋势。
概述
Slumberger成立于1926年，是一家全球领先的油气勘探技术与设备供应商。地质导向是判断井下岩性结构和识 别资源分布的技术手段。
地质导向技术
地震勘探
利用声波在岩层中传播的物理原理，获取岩层结构信息。
斯伦贝谢地质导向
s elect a p p r o p r ia te mo d el th en a p p ly s h ift o r tilt
u p d a te g eo lo g ica l cro s s-s ectio n , tu n e n ext w ell's g eo metric ta rg et
GeoSteering*地质导向钻井
• 传统钻井与地质导向钻井的比较
– 传统钻井: 按照设计进行钻井，不考虑实时测井资料. – 地质导向钻井: 依据实时测井资料进行钻井，保证轨 迹位置，减少井眼起伏
地质导向一般流程
clien t g eo scien tis t crea te mu ltip le mea s u remen t mo d els Prejo b Des ig n
64.03 72.79 75.82 78.15 80.86 84.53 91.92 102.85 118.16 123.59 127.19 133.75 135.55 139.67 143.21 Trajectory GR Mod P34H Mod RHOB Mod TNPH Mod GR Act P34H Act RHOB Act TNPH Act A34H Act
斯伦贝谢随钻测量与地质导 向技术
Wang Hong Yun Apr-2004
内容概述
• 随钻测量(MWD) • 随钻测井(LWD) • 地质导向(GeoSteering)
MWD传输方式
SLB MWD 工具选择
• PowerPulse* MWD 工具
– 包括6.75”, 8.25”, 9”, 9.5” 工具 – 适用于最小8.5” 井眼 – 可与各种LWD组合
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Measure Depth in meters
井斜 随钻井斜 方位 随钻方位
总结
• GST 和 VISION475 地质导向服务综合了实时近钻头和方位性测量, 能有效的优化井眼轨迹，使水平井 达到以下特点： – 高油藏钻遇率 – 井眼轨迹位于油藏最佳位置 – 井眼轨迹平滑
目的层
地质导向 – VISION475 TZ40-H7 实例
实钻井眼轨迹 设计井眼轨迹
井眼轨迹
地质导向 – VISION475
上方密度
密度层像 下方密度
滑动钻进
地质导向 – VISION475
Degrees Degrees
随C钻om井pa斜riso方n B位etw测ee量n S对urv比ey and Continuous D&I
进一步提高产量 !
谢谢!
常规水平井钻井
近钻头方位地质导向水平井钻井
方位电阻率
钻头电阻率
及时发现断层
及时发现地层倾角变化
实时密度层像 – 地层倾角计算和更新
常规测量的局限性
Scenario A
?
Scenario B
?
随钻方位性测量
近钻头实时井斜测量
更能精确的控制 和优化井眼轨迹
1m 薄沙层
GeoSteering 应用成果 Mobil Australia 1997 April
TVD (m) TVD (m)
钻前设计 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX
Drift along the Section (m)
实际成果 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX
Drift along the Section (m)
地质导向 – VISION475
倾角变
化
油层
倾角变 化
油气界面安全距 离
油水界面安全距 离
1.5m 薄沙层
GeoSteering 应用成果 Philips China 2002 Jan
钻前设计
实际结果
断
层
倾角变 化
GeoSteering 应用成果 －水平井多底井 Shell 南美洲 1998
Well Head
Fault Block B
Fault
FT 1FT 2
Block
C
F5F6F4TTF3TTF2TF1F8TF7TTF6TF5TF4FTF3TF2TF9TF1F8TTTF7TF6TF5F4TF3F1TF2F1TTTT0F9TF8F7TF6TFF5TaTuFFFlTtTT321BloFFcTTk23A
FT1 FTF2T3
10
整体对比
– 伽马，电阻率，井斜 • 实时钻头电阻率 (测量钻头前方电阻率) • 实时方位性测量 (测量井眼上下方)
– 伽马，电阻率
只限于 8 ½“ 井眼 只适用于水性泥浆
近钻头方位地质导向服务 GeoSteering - GST
• 实时方位密度和中子 (测量井眼上下左右方) – 实时确认井眼轨迹和地层的关系 – 实时地层倾角计算和更新
• 近钻头井斜方位测量 (PowerDrive or AIM) • 方位密度 • 随钻井斜方位测量井 (连续性测量 – 无需静止钻具) • INFORM 地质导向模型 (地面综合系统)
– 实时地层倾角 • 感应电阻和伽玛 • 中子孔隙度 • 适用于水油性泥浆和 6“ 井眼
ADN ADN
IMPulse LWD/MWD IMPulse LWD/MWD
常规水平井钻井
• 不能有效达到以下特点 – 高油藏钻遇率 ( > 90%) – 井眼轨迹位于油藏最佳位置 – 井眼轨迹平滑
• 原因 – 不能有效及时根据地层变化修正井眼轨迹 • 测量点离钻头太远 ( > 10 m) – 不能清楚的确定井眼轨迹和地层的关系 • 没有方位性测量 (只靠平均值)
近钻头和方位地质导向服务 GeoSteering - GST • 实时近钻头测量 (离钻头 < 2 米)
地质导向 GeoSteering 优化井眼轨迹 - 提高产量
优秀的水平井应该有以下特点
• 高油藏钻遇率 ( > 90%) – 增加有效泻油面积，提高水平井产量
• 井眼轨迹位于油藏最佳位置 – 井身定位于物性较好的油藏部分 – 井眼轨迹保持在油水界面安全距离之上 – 进一步提高水平井产量
• 井眼轨迹平滑 – 过大的起伏会影响生产和可能带来完井和 水锥等问题
PowerDrive PowerPak + AIM
地质导向 – VISION475
PowerDrive – 近钻头井斜方位测量 离钻头约 2m
AIM – 近钻头井斜测量 离钻头 < 0.5m
地质导向 – VISION475
TZ40-H7 实例
• 0.8 – 1.2m 厚目的层 • 水平井段 – 545m • 没用近钻头井斜方位测量 • 油层钻遇率 – 87.5% • 纯钻时间 – 75.5 小时 • 平均机械钻速 – 7.22 米/小时 • 最高油层钻速 – 40 米/小时 • 24 小时最大进尺 – 148 米