王长宁院长-地质导向与导向钻井简介10.17
塔里木深井旋转地质导向钻井技术
【技术】塔里木深井旋转地质导向钻井技术文/张程光吴千里王孝亮吕宁，中国石油钻井工程技术研究院中国石油塔里木油田公司中国石化石油工程公司胜利分公司引言对于埋藏深、地质构造复杂的油藏，应用弯壳体导向螺杆钻具通常无法有效引导井身轨迹准确达到或穿越储集层，而旋转地质导向钻井因其技术优势被越来越广泛地应用，目前已成为一项主流技术。
近年来全球范围内的地质导向与旋转导向服务井数快速增长：以斯伦贝谢公司为例，地质导向作业井由2006年的近300 口上升至2009 年的700 口，旋转导向系统进尺则从2006 年的5 898 km 提高至2011 年的19 740km；2004—2010 年在国内各种复杂、难动用油气藏应用地质导向技术的水平井超过345 口。
塔里木油田某区块的薄砂层油层埋藏深、厚度小，且构造边缘横向发育不稳定。
为了更高效地开发该类油层，引入旋转地质导向技术，并通过不断摸索试验使该技术更好地适应区块地层条件，确保井眼轨迹始终处于油层中最佳位置。
1 塔里木油田深井薄油层钻井技术难点及对策①的层埋藏深、厚度薄。
目的层垂深超过5 000m，完钻井深5 500～6 000 m，采用传统滑动钻进方式会因井深增加造成摩阻扭矩的增加，对MWD（随钻测量）信号传输的要求也会提高；目的层为两套砂岩，油层薄，厚度仅为1～2 m。
为获得较好的开发效果，需采用双台阶水平井钻井。
旋转地质导向钻井技术的旋转钻进方式有利于岩屑运移和井眼清洁，能降低摩阻，从而提高水平井段延伸能力。
②裸眼井段长、岩性变化大。
二开裸眼井段长达5 000 m 左右，易出现托压和黏卡现象，渗漏层和垮塌层均处于同一井眼内，地层砂泥岩互层多，钻时不均匀，地层研磨性强。
因此，需控制合适的钻井液黏度和切力、根据导向工具的作业特点选择钻头型号，同时在旋转钻进的基础上加强短程起下钻协助带砂。
③构造边缘储集层横向展布不均、地层对比困难。
油藏构造边缘的砂体发育不稳定、地层倾角变化大，地层对比困难，增加了着陆位置判断和油层追踪的难度。
水平井钻井技术
xx油田泊松比计算结果
4.大位移井井壁稳定技术研究
计算结果
40
内摩擦角（度）
38 36 34 32 30 900 1000 1100 1200 1300 井深(m) 1400 1500 1600
xx油田内摩擦角计算结果
大位移井井壁稳定技术
计算结果
10 8
粘聚力
6 4 2 0 900
1000
1100
L1和L3由用户根据需要给定， 可以同时为0
空间多点约束设计的理论模型
A点与其切线方向构成的直线为：
AS1 A L S1
在直线AS1上取点M ,在直线DE上取点N后，连接 MN，则MN与AS1构成平面1，MN与DE构成平面2 。 在1与2上分别取点用斜平面法采用圆弧过渡进行 设计。
4.大位移井井壁稳定技术研究
计算结果
XX井安全泥浆密度窗口
轨迹设计技术
轨迹设计方法
常规井身剖面设计
空间斜平面内的直线加园弧
空间斜平面内园弧加直线
空间多点约束轨迹设计
非常规井身剖面设计
悬链线剖面 修正悬链线剖面 拟悬链线剖面
设计方式-空间多点约束轨迹设计
起点
L1:用户给定
大位移井井壁稳定技术
分层地应力的计算模型
垂直应力
H v 0 hgdh
最大、最小主应力(模型A)
s h r ( z Pp ) Pp 1 s
H
s 1 ( z Pp ) Pp s
由于水平井的泻油长度远远大于垂直井的泻油长度因而水平井井泻油长度远远大于垂直井的泻油长度因而水平井井壁附近的流体流速远远小于直井井壁附近的流体流速壁附近的流体流速远远小于直井井壁附近的流体流速大位移井的井周应力分析大位移井的井周应力分析钻井液安全密度窗口计算钻井液安全密度窗口计算分层地应力的计算模型分层地应力的计算模型泥页岩强度和力学参数的确定泥页岩强度和力学参数的确定力学化学耦合计算模式及水化力学化学耦合计算模式及水化对井壁稳定的影响研究对井壁稳定的影响研究大位移井井壁稳定计算结果大位移井井壁稳定计算结果小结小结大位移井的井周应力分析大位移井的井周应力分析井壁处的主应力井壁处的主应力坍塌压力计算岩石剪切破坏坍塌压力计算岩石剪切破坏破裂压力计算拉伸破坏破裂压力计算拉伸破坏分层地应力的计算模型分层地应力的计算模型垂直应力垂直应力最大最小主应力最大最小主应力模型模型a分层地应力的计算模型分层地应力的计算模型最大最小主应力最大最小主应力模型模型b岩石力学参数的确定岩石力学参数的确定内聚力内聚力cc内摩擦角内摩擦角动静态的弹性模量和泊松比动静态的弹性模量和泊松比岩石抗拉强度岩石抗拉强度有效应力系数有效应力系数力学化学耦合计算模式及水化对井壁稳定的影响研力学化学耦合计算模式及水化对井壁稳定的影响研r处时间为处时间为tt时的吸附水重量百分比时的吸附水重量百分比水化耦合计算模型水化耦合计算模型计算结果计算结果259001000110012001300140015001600最小应力上覆应力最大应力xx油田地应力分析结果计算结果计算结果01020304059001000110012001300140015001600静态posion比动态posion比xx油田泊松比计算结果计算结果计算结果3032343638409001000110012001300140015001600计算结果计算结果109001000110012001300140015001600计算结果计算结果xx油田抗拉强度计算结果020406089001000110012001300140015001600计算结果计算结果xx井安全泥浆密度窗口随井斜角地变化102030405060708090井斜角度坍塌压力破裂压力计算结果计算结果xx井安全泥浆密度窗口计算结果计算结果xx油田xx层位泥页岩坍塌压力随钻井时间的变化计算结果计算结果xx井安全泥浆密度窗口常规井身剖面设
水平井地质导向技术及其应用
水平井地质导向技术及其应用水平井地质导向技术及其应用水平井地质导向技术是一种先进的钻井技术，它可以在垂直井的基础上延伸一条与地面平行的井道，因此又称为水平井。
这种技术通常用于油气开采、地热能开发、水资源利用和环保等领域，具有高产能、节能、环保、经济等优点，受到了广泛的应用和推广。
一、水平井地质导向技术的原理水平井地质导向技术主要依赖于方位传感器、高精度陀螺仪、电子计算机和钻井举升系统等设备设施，通过计算机的数据处理、控制与管理实现钻探方向的精准控制。
具体来说，钻井过程中方位传感器可以测量钻头在地下的位置和方向，而高精度陀螺仪则可以提供精准的角度和方向数据，计算机将这些数据整合在一起，实时控制导向工具的位置和方向，使得钻井过程达到对地层的精准控制。
二、水平井地质导向技术的应用1. 油气开采领域水平井地质导向技术是石油工业中的重要技术，通过水平井钻探可以扩大钻井范围，提高油气开采效率，降低生产成本。
通常，利用水平井技术，可以避免在地层开采过程中对环境的影响，减少地下水资源的消耗和污染，使石油开采与环境保护更加协调。
2. 地热能开发领域水平井地质导向技术是利用地热能的重要途径。
在地下通过井孔向外释放热量，水平井技术可通过提高地下热水资源开采效率，降低开采成本，使得地热能的利用更加便捷、高效，为节能环保发展做出贡献。
3. 水资源利用领域水平井地质导向技术可以通过地下水的控制性开采，使得利用地下水资源更贴近实际需要，增强水资源的可持续性。
在地下水利用中，通过水平井技术可避免在井口吸取的不洁水质，保证地下水的高质量有效利用。
4. 环保领域水平井地质导向技术可以避免传统石油工业在钻井过程中对环境的污染。
通过控制水平井的延伸方向，避免了地层与井口的影响，减少了对环境的影响，具有很强的污染治理效果。
三、水平井地质导向技术的发展趋势随着水平井技术的日益成熟，未来将越来越广泛地应用在更多的领域中。
随着科技的进步，钻探设备和测量仪器的精度可以得到进一步提高，水平井技术将会更加精准、高效、安全、环保。
地质导向技术在水平井钻探中的应用研究2006.4.20
地质导向技术在水平井钻探中的应用研究一、前言（一）项目的意义与来源水平井是大幅度提高采收率、加快资金回收、降低油田开发综合成本的有效途径。
它被国内外油田广泛应用到多种类型油气藏的开发生产中，取得了显著经济效益。
随着地震资料品质的提高和油藏精细描述工作的深入，冀东油田于2002年开始大力推广应用水平井技术，水平井的数量快速增长。
油田首先在柳赞油田柳102区块第三系边底水油藏成功实施了不同目的层的水平井5口；随后，相继开展了高104-5、高63、庙101等区块浅层油藏水平井开发，同时还在高78、高5等区块实施了穿层大斜度水平井、高29区块多油层分支水平井、高含水区小井眼开窗侧钻水平井作业。
已实施的水平井在提高单井产量、提高油藏采收率和降低成本方面均取得了较好的效果，为近几年油田产能建设、较大幅度提高区块原油产量打下了基础，使油田开发工作取得了重要进展。
可以认为，水平井技术是复杂断块油田提高采收率、提高产量，最终提高勘探开发整体效益的最有效途径之一。
地质、工程设计完成后，在水平井施工中，地质导向技术必不可少，是指导现场定向施工，及时引导钻头走向、最大限度地钻遇油层的关键技术，直接影响水平井成功实施。
冀东油田自2001年在开发生产中实施水平井技术以来，截止到2005年12月31日，已钻各类水平井111口。
地质导向技术通过这些大量的实践和研究，逐步发展为成熟的技术，形成了一套适合油田地质特点的导向技术。
为了进一步推广地质导向技术，系统总结以往经验，为今后不同井况、不同地层水平井施工提供最优方案，2004年冀东油田设立了《地质导向技术在水平井钻探中的应用研究》应用性科研项目，由勘探开发工程监督中心承担，研究时间为二年（2004年1月-2005年12月），课题编号2003-8-3。
（二）立项目的及主要研究内容1、立项目的该项目立项目的是通过对完钻水平井地质导向技术的应用效果进行总结分析，尤其是对钻探失败的水平井进行原因分析，结合实际工作中遇到的困难，寻求解决方案，建立切实可行的地质导向思路。
导向钻井技术(讲课版)
导向钻井技术（胜利钻井工程技术公司周跃云）基本概念在定向井、水平井钻井中，为了使井眼轨迹得到合理的控制，世界各国相继开发研究了各种相应的技术，这些技术大致可分为两方面：一是预测技术，一是导向技术。
预测技术是根据力学和数学理论，对影响井眼轨迹的各种因素进行分析研究，从而预测各种钻具组合可能达到的预期效果。
但目前的预测技术水平远远低于所要求的指标。
鉴于此，导向技术应运而生。
导向技术是根据实时测量的结果，井下实时调整井眼轨迹。
井下导向钻井技术是连续控制井眼轨迹的综合性技术，它主要包括先进的钻头（一般为PDC钻头）、井下导向工具、随钻测量技术（MWD、LWD等）以及计算机技术为基础的井眼轨迹控制技术,其主要特点是井眼轨迹的随钻测量、实时调整。
导向钻井技术是随油藏地质的要求和钻井采油地面条件的限制而逐步发展起来的。
在这种技术中，井下导向钻井工具处于核心地位，它决定导向钻井系统的技术水平，导向技术则是导向钻井系统的关键技术。
一、导向钻井的工具和仪器定向井技术的进步与定向井工具和仪器的发展是相辅相成的，是密不可分的。
定向井钻井实践的需要，设计开发了专门用于定向井的工具和仪器，并在钻井实践中得到完善和提高；随着定向井工具和仪器的发展，极大地推动了定向井工艺技术水平的进步；而工艺技术的进步，对定向井工具仪器又提出了更新更高的要求。
胜利油田以及我国定向井发展的历程，充分地说明了这一辩证关系。
1.1 导向工具的主要类型随着定向井、水平井和大位移延伸井的日益增多，各种相应的井下工具相继出现，如弯接头，变壳体马达，各种稳定器等。
对这些工具一般要分为两大类：一为滑动式导向工具，二为旋转式导向工具。
两者的主要区别在于导向作业时，上部钻柱是否转动，若不转动，则为滑动式导向工具，否者为旋转式导向工具。
1.1.1 滑动式导向工具滑动式导向工具在导向作业时，转盘停止转动并被锁住，只有井底马达作业。
调整好工具面，钻进一段时间后，再开动转盘，使整体钻柱旋转，以减少摩阻及改善井眼清洗程度，随后再根据需要进行定向作业。
旋转导向钻井技术简介
WE MUST DO BETTER
㈡ PowerDrive旋转导向钻井系统
2、井下定向控制单元
PowerDrive工具属调制式全旋转导向工具，该类工具的控制器、测量 传感器都密封在稳定平台内。三轴力反馈加速度计和磁通门传感器可 提供钻头倾斜角和方位角以及输入轴倾角位置信息；与控制器经信号 连接器接收的地面下行的井眼轨迹调控指令要求方向进行比较，推导 出涡轮发电机负载电流大小和通电时间。通过调节电流改变涡轮发电 机绕组回路阻抗，以使携带高强度永磁铁的涡轮叶片与稳定平台内的 扭矩线圈锅台产生不同的电磁转矩和加速度，进而使旋转换向阀保持 一个相对于井壁的固定转角，即工具面角，实现控制轴在受控状态下 的运动状态改变。 控制单元的运动由地面软件指令进行控制。在带井下实时通讯工具时， 该类工具可以通过编程实现对井斜角和方位角的内部自动控制，同时 会大大降低信号上传的要求。
WE MUST DO BETTER
旋转导向钻井技术概述
旋转导向钻井系统的特点是： · 在钻柱旋转的情况下，具有导向能力； · 如果需要，可以与井下马达一起使用； · 配有全系列标准的地层参数及钻井参数检测仪器； · 配有地面—井下双向通讯系统，可根据井下传来的数据，在不 起钻的情况下从地面发出指令改变井眼轨迹； · 工具设计制造模块化、集成化； · 可以在150º 以上的高温井中使用； · 定向钻井时不需要特殊的钻井参数，就可以保证最优的钻井过 程； · 导向自动控制，以保证准确光滑的井眼轨迹。
WE DO BETTER
㈠、AutoTrak旋转闭环钻井系统
1、系统组成:AutoTrak是旋转 导向钻井系统的代表产品，它 是基于推靠钻头的偏置原理来 导向的，其可变径稳定器的伸 缩块装在不旋转套筒上， AutoTrak旋转闭环钻井系统由 地面与井下的双向通讯系统( 地面监控计算机、解码系统及 钻井液脉冲信号发生装置)、 导向系统(AutoTrak工具)和 LWD(随钻测井)组成（图l）。
水平井地质导向及解释技术的运用实践解析
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald22经过了解发现，在水平井地质导向及解释技术的运用过程中，水平井地质导向及解释技术，对水平井钻井过程有着非常重要的影响，考虑到水平井钻井过程的复杂性及实际难度，以及水平井对采油生产的重要影响，掌握水平井地质导向及解释技术的特点及其应用情况，对提高水平井钻井质量和满足水平井钻井需要具有重要作用，为此应当认真分析水平井地质导向及解释技术的特点及其应用情况，更好地为水平井钻井过程服务。
1 水平井地质导向过程及特点分析地质导向是20世纪90年代发展起来的前沿钻井技术，它是以油藏为目标点，通过对实时采集的数据进行分析、研究，然后以人机对话方式，采用滑动和转动钻井方式来控制井眼轨迹的一项导向钻井技术，使井眼轨迹在油藏中钻进(见图1)。
水平井地质导向技术是一种新的采油技术，在水平井钻井过程中有着重要的应用，其中地质导向的发展历史大概有20多年，在地质导向技术出现之后，对水平井的钻井有着重要的影响，其中由于地质导向采取了以油藏为目标点的跟踪方式，能够使水平井在钻井过程中有明确的钻探目标，并且根据地质导向的引导，将水平井向有偿地点进行钻取，使得水平井的轨迹具有一定的优势，并且目标更加明确，提高了水平井的钻井质量和钻井目的性，保证了水平井的钻探质量。
因此，地质导向作为一种重要的钻井技术，在水平井的钻井过程中发挥了积极的作用和影响。
同时，地质导向作为一种新的钻井技术，对于水平井的钻探过程有着重要的影响，其中，地质导向可以为水平井的钻探提供良好的轨迹和方向指导，使水平井在钻探过程中能够通过及时的调整方向，达到提高钻井效率的目的，避免水平井钻探走冤枉路，使水平井钻探能够有明确的油藏作为目标，提高水平井钻探的整体质量。
由此可见，地质导向是一种推动水平井发展的重要的钻井技术，对提高钻井的整体质量和满足钻井的实际需要具有重要意义，同时，地质导向也对钻井技术的发展提出了新的要求，使钻井技术能够形成以油藏为目标点，并且采取人机对话的方式来进行钻井控制。
地质导向方法在吉国马—伊油田小井眼水平井中的应用
于三角形 的 中新生代 山问坳 陷盆地 ，面积约 ４× １４ｉ ， 地东 部较 宽 ， 部狭 窄 ， 向西南 端 尖灭 ， ０ｋ ２盆 ｎ 西 并 与锡 尔河 盆 地相 连 ， 跨 ３ 国家 。整体 构 造 上 可 横 个 分为北部边缘构造带 、 南部构造带、 中央坳陷带三大 构造 单 元 （ １ 。 自 １８ 在 盆地 南缘 西 段 发 现 图 ） ８０年 下第三系石油以来 ， １８ 年共发现 了 ５ 个油气 至 ９７ ３ 田，７ 个油气藏 。 中马利苏 一 １７ 其 伊兹 巴斯肯特油 田
维普资讯
第２ ２卷 ・ ３期 第
地质导 向方法在吉 国马—伊油 田小井眼水平井 中的应用
量 为 ５２ ９３×１ａ ９号 层 及 白垩 系 合 并 为 １８ ０ｔ ， ２７×
９号层 苏 责 克组 为 浅海 海 湾相 沉 积 的碳 酸 盐 岩 类 型 储 层 ， 性为 灰 褐色 生物 油 斑灰 岩 ， 纯 。７号 岩 质
陈孝平 龚时波 王 刚 黄 强
（ 江汉油田测 录井工程公 司 湖北 潜江 ４ ３２ ） ３ １３
摘要： 本文介绍 了地质导向方法在来自吉尔吉斯斯坦一个油田的应用。 油田已有 ５ 余年的开发历 史， 该 Ｏ
目前 油井具 有 产液 率低 ， 合含 水 率 高的特 点 ， 综 需通 过 小 井眼 水平 钻 井工 艺提 高油 气 采 收率 ， 现 在 有技 术条 件 下并 不具 备 ＭＷＤ 小 井眼 随钻 导 向 能 力 ， 江汉 录 井 实钻 开展 了低成 本 录井地 质 导 向 方
１４ ９ １ ０ 。１５ 年投入整体开发 ， ｔ 前苏联主要 以直井 、 定 向井手段进行开发 ，９２ １７ 年后大部分油井因含水过 高而关停 ， 目前平均单井 日产液 ２ ｔ日产油 ０ ｔ ．， ０ ．。 ６ 油藏具有异常高压 、 饱和压力特点 ， 原始地层压 力为 １． Ｐ ， ６ Ｍ ａ压力系数 １ ４ 其主要含油层系为下 ９ ．。 ２ 第 三 系 ３ ５ ７ ９号层 及 白垩 系 的 ｌ 、 ４ １ 、、 、 ３ １ 、５和 １ ８号 层， 在下第三系储层 中， ３ 除 号层为陆相三角洲前缘 亚相沉积的砂岩类型储层外 ，其它均为海相沉积的 碳酸盐岩类型储层 ， 油层在平面上分布比较稳定 ， 油
地质导向技术
（二）地质导向地质导向是在拥有几何导向能力的同时，又能根据随钻测井（LWD）得出的地层岩性、地层层面、油层特点等地质特征参数，随时控制井下轨迹，使钻头沿地层最优位置钻进。
在预先并不掌握地层性质特点、层面特征的情况下，实现精确控制。
美国Anadrill公司的地质导向钻井系统已取得商业性成功，并在一些油田得到较好应用。
值得一提的是，目前导向技术大多是以几何导向为特征，而且由于控制机构在地面，还没有实现井下自动导向控制。
在实际钻井中究竟使用哪一种导向方式，应视其具体工作环境而定。
对于一些油层变化不大、油层较厚、对地层性质特点了解较清楚的场合，使用几何导向较适宜，既能满足精度要求，又能降低成本。
而对于一些地层性质特点了解较少、油层厚度很薄的场合，使用地质导向更为合适。
根据导向工具特点及导向方式，井下自动导向钻井系统可采用如下四种组合方式：1、几何导向十滑动式井下自动导向钻井系统；2、地质导向十滑动式井下自动导向钻井系统；3、几何导向十旋转式井下自动导向钻井系统；4、地质导向十旋转式井下自动导向钻井系统。
井下自动导向钻井系统采用上述哪种方式更为合适，应从发展的观点加以论证。
目前国外的几何导向系统与地质导向系统还是分离的，尚无一家公司的样机兼备这两项功能。
今后的发展方向是把二者结合在一个系统中，实现真正的“几何--地质”导向控制。
四、地质导向技术（一）地质导向技术的概况地质导向技术是水平井钻井的一项重大发展，它标志着水平井钻井技术上升到一个更高的层次。
地质导向技术是根据钻头处的实时地质数据和储层数据作出调整井眼轨迹的决定，引导钻头前进。
其中的技术关键是要求能实时测量钻头处有关地层、井眼和钻头作业参数等方面的数据，并及时将这些数据传送至地面，便于作业人员迅速作出决策。
应用地质导向技术可以确保水平井眼准确进入和保持在目标层内（即使储层很薄），保证在产层内井眼与油水或油气界面之间保持一定距离，并可连通数个断裂储层。
辽河油田曙光区块薄油层水平井地质导向技术应用
辽河油田曙光区块薄油层水平井地质导向技术应用辽河油田位于中国辽宁省辽河坳陷，是中国最大的陆上油田之一。
其中的曙光区块是辽河油田的一个重要开发区域，油藏特征主要为薄油层。
由于薄油层具有分布范围广、油井间隔小、孔隙度低、渗透率低等特点，常规的垂直井无法有效开发，因此水平井成为曙光区块开发的主要方式之一。
而水平井的地质导向技术在该区块的应用具有重要意义。
薄油层的地质导向技术是指在水平钻井过程中，通过利用测井仪器，对目标层位进行准确划分和定位，实现钻井路径的合理设计和调整，以保证水平井完整穿越目标层位，最大限度地利用储层。
1. 井位优选：通过综合分析、解释地质和地震资料，选定目标区域内适合进行水平井钻探的井位。
根据油田的构造特征和目标层位的分布规律，选择合适的启井点、止井点和钻孔弧线设计。
2. 钻井路径控制：根据地质模型和储层特征，合理控制水平段的起讫点位置、弧线角度和半径，使水平井穿越目标层位并最大限度地利用储层。
常使用的控制手段包括正压定向钻井、挖头角度调整、测井仪器反馈等。
3. 测井分析和解释：水平井钻探过程中需要进行测井作业，获得地质、地球物理和井身数据，然后对数据进行分析和解释。
通过测井数据的分析判断出水平井的位置和姿态，以及油藏层位和储层性质。
4. 钻井动态监测和调整：在水平井钻井过程中，通过不断跟踪、监测钻井参数和测量数据，及时掌握钻井状态和储层情况，并进行钻井路径调整。
根据实时测量数据对钻井参数进行调节，确保钻井过程的稳定和高效。
5. 薄油层水平井评价与预测：根据水平井钻探和测井分析的结果，对薄油层的油气储量和产能进行评价和预测。
由于薄油层具有油井间隔小、油层厚度薄等特点，通过综合解释地质、地球物理和工程数据，可以更准确地评价水平井的产能。
辽河油田曙光区块薄油层水平井地质导向技术的应用，对有效开发和提高石油产量具有重要意义。
通过科学、精细的地质导向技术，可以实现水平井穿越目标储层，最大限度地利用油田资源，提高油田开发效果。
导向钻井技术在苏北地区的应用
导向钻井技术在苏北地区的应用
王彦祺
【期刊名称】《石油钻探技术》
【年(卷),期】1998(026)003
【摘要】介绍了无线导向钻井系统和有线线导向钻井系统的工艺方法及其在苏北地区的应用情况。
通过对比分析，认为两种导向钻井系统均能大幅度提高钻井效率和井眼轨迹的控制精度。
【总页数】2页(P11-12)
【作者】王彦祺
【作者单位】江苏镇江
【正文语种】中文
【中图分类】TE249
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钻井的眼睛--地质导向理论及实践
钻井的眼睛--地质导向理论及实践
罗万静;王晓冬;李义娟
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2006(018)002
【摘要】水平井钻井正逐渐成为一种常规钻井技术在各油田得到广泛的应用.在钻井过程中如何准确识别并进入油气层,确保钻头始终在薄油气层中穿越是其成功的关键,LWD仪器的出现大大提高了水平井钻井成功率.介绍了LWD的发展概况、结构、工作原理,给出了不同油层形状的着陆控制模型,并用实例得到了证实.
【总页数】4页(P149-152)
【作者】罗万静;王晓冬;李义娟
【作者单位】中国地质大学<北京>能源学院,北京,100083;中国地质大学<北京>能源学院,北京,100083;冀东油田海洋作业监督处,河北,唐海,063200
【正文语种】中文
【中图分类】TE243
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应对成熟油田可持续开发的地质导向革新策略
应对成熟油田可持续开发的地质导向革新策略陶彬;李林;常波涛;王超;贺敬博【摘要】基于南海东部番禺油田水平井地质导向工作的整体目标,针对地下构造、地层和流体特征的不确定性,提出了基于革新性边界探测技术和井眼成像技术的地质导向策略,可高效控制轨迹平稳着陆,并在储层内精确调整水平轨迹尽量贴顶钻进(距顶0～1 m).不同类型油藏中的成功应用实例表明,该地质导向革新策略可提高钻井效率、节省预算,而且对于产能优化的贡献明显,油井日产量2 000～6 000桶,含水极低,油田累计产量超过预期17％.通过规避“阁楼”油和延缓油井见水时间,有效优化了油田采收率.此外,钻后地质油藏模型的更新可为后续井位部署和开发策略的优化提供有效指导.%Based on the overall goals ofgeosteering in horizontal wells,we have proposed an innovative strategy for geosteering based on boundary detection and borehole imaging techniques,to resolve uncertainties in subsurface structure,and stratum and fluid characteristics.This strategy allows highly-effective control of the bore to produce smooth bore trajectories,and accurate steering of the bore within a stratum to allow horizontally-drilled bore trajectories to proceed as closely as possible to the ceiling of a reservoir (within 0-1 m of the ceiling).Successful implementations of this strategy in various types of oil reservoirs have shown that this innovative geosteering strategy can improve well-drilling effectiveness,decrease costs,and contribute significantly towards the production optimization;with this strategy,2000-6000 barrels were produced a day from an oil well,with extremely low levels of water content,and the cumulative production of the oil field hasexceeded initial estimates by 17 ％.Hence,we have effectively optimized the recovery rate of oil fields by avoiding "attic" oil and postponing the use of waterflooding in a well.Furthermore,the updating of post-drilling geological oil reserve models may provide an effective form of guidance for the optimization of well deployment and development strategies in the future.【期刊名称】《西南石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】9页(P62-70)【关键词】成熟油田;地质导向策略;可持续开发;边界探测;采收率【作者】陶彬;李林;常波涛;王超;贺敬博【作者单位】中海石油(中国)有限公司番禺作业公司,广东深圳518054;中海石油(中国)有限公司番禺作业公司,广东深圳518054;斯伦贝谢中国海洋服务公司,广东深圳518067;斯伦贝谢中国海洋服务公司,广东深圳518067;斯伦贝谢中国海洋服务公司,广东深圳518067【正文语种】中文【中图分类】TE122陶彬，李林，常波涛，等.应对成熟油田可持续开发的地质导向革新策略[J].西南石油大学学报（自然科学版），2017，39（2）：62-70.TAO Bin,LI Lin,CHANG Botao,et al.Innovative Geosteering Strategies for the Sustainable Development of Mature Oilfields[J].Journal of SouthwestPetroleum University(Science&Technology Edition),2017,39(2):62–70.地质导向概念自20世纪90年代提出以来，随着随钻测井技术和相关软件的不断进步和完善，逐渐实现了由“被动地质导向”到“主动地质导向”的升级[1-3]。
钻井工程重点实验室——高压水射流研究室
钻井工程重点实验室——高压水射流研究室
佚名
【期刊名称】《中国石油大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2012(36)1
【摘要】钻井工程重点实验室——高压水射流研究室成立于2001年，隶属中国石油天然气集团公司，依托中国石油大学（华东）管理。
研究室在沈忠厚院士的领导下开始高压水射流在石油工程中的应用研究，遵循了由基础理论研究到实用技术研发再到现场推广的科研模式，发展至今，高压水射流研究室已经走在了全国的前列。
【总页数】1页(PF0002-F0002)
【关键词】高压水射流;重点实验室;钻井工程;研究室;中国石油天然气集团公司;石油大学(华东);石油工程;实用技术
【正文语种】中文
【中图分类】TE22
【相关文献】
1.高压水射流与完井实验室建设及安全管理 [J], 史怀忠;李根生;黄中伟;王海柱;田守嶒;宋先知;李敬彬
2.2005年中国石油工程学会钻井液学组会暨CNPC钻井工程重点实验室钻井液学术研讨会在北京召开 [J],
3.2007年中国石油工程学会钻井液学组暨CNPC钻井工程重点实验室钻井液学术研讨会在厦门召开 [J], 屈沅治;李方
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地质参数主要有：自然伽马(DGR)、电阻率(EWR)、岩石密度(SLD)和中子 孔隙度(CNΦ)、声波时差和核磁共振等，此外还有测量钻具振动的传感器 (DDS)。
一、地质导向系统
⑷、地质导向随钻FEWD仪器简介
6、国内地质导向技术现状
一、地质导向钻井系统
) 地面系统(CFDS
中国石油集团钻井工程技术研究
院从1999年开始攻关，于2005研制成
功了具有我国独立知识产权的第一台
井下
CGDS－I近钻头地质导向钻井系统第一
无线 短传
代产品(China Geosteering Drilling
System)。并先后在冀东、辽河等油
一、地质导向系统
⑷、地质导向随钻FEWD仪器简介
电磁波电阻率传感器(EWR—Phase4)
由四个发射极和两个接收极组成，通过测量每一组发射极和接收极之间的相 位差和波幅衰减，可以合成4条不同探测深度(极浅、浅、中深、深)的电阻率曲 线和组合电阻率曲线。
测量范围为0一2000-m ，系统测量误差土1％＠10-m ，垂直分辨率 153mm，探测深度762mm。 对泥岩、薄砂岩夹层有很好的解释作用，提高油水界 面的鉴别能力，可以发现可移动的碳氢物质。
这些参数通过电磁波传送到马达以上的 MWD或LWD，再由泥浆脉冲传送到地面。
借此，司钻和地质工程师可实时了解到 钻头处的岩性变化以及检测钻头处的油气显 示情况，并通过对钻头进行导向，保证井眼 在储层内延伸，达到增大储层泄油面积、提 高产量和降低完井成本的目的。
一、地质导向钻井系统
5、地质导向钻井系统的结构特征
一、地质导向钻井系统
4、地质导向的作用与特点
作用：地质导向是综合钻井、随钻测井/测斜、地质录井及其他各项参数，实时判
断是否钻遇泥岩以及识别泥岩位于井眼的上部还是下部，并及时调整钻头在油层中穿 行，具体表现在：
1)根据近钻头电阻率和自然伽玛判断钻头处的岩性； 2)根据ARC提供的衰减电阻率和相位电阻率的差别判断钻头是否接近泥岩； 3)根据AND提供的顶密度和底密度判断泥岩位置并计算地层倾角； 4)根据随钻测井电阻率曲线的极化角现象识别地层界面； 5)根据钻时和气体数据，结合岩屑判断钻头处岩性； 6)结合扭矩和D指数判断钻头处岩性； 7)利用地层的韵律性，结合砂岩粒度的变化判断井眼位于油层中的位置。
特点：
具有随钻辨识油气层、导向功能强的特点 是一项直接服务于地质勘探的随钻技术，提高探井钻遇率(增储) 适合于复杂地层、薄油层钻进的开发井，提高产量和采收率
一、地质导向钻井系统
5、地质导向钻井系统的结构特征
下 面 以 Anadrill 公 司 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。 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
一、地质导向钻井系统
5、地质导向钻井系统的结构特征
⑴、测传导向马达 (Instrumented Steerable Motor)
这是一种完全仪器化的导向马达(其壳内 装有传感器组件)，它直接与钻头相连，能 够测量近钻头处地层电阻率、方位电阻率、 自然伽马以及井斜和钻头转速等参数。
自然伽马传感器(DGR)
DGR™ 传感器规范
参数 探管类型 最小推荐取样时间 测量范围 系统精度 垂直分辨率 探测深度
规格 双盖格管 8 sec 0–380 API ±3API @ 50 API 229mm 300mm
测量岩层的自然放射性强度，主
要用来划分地层，确定地层的泥质含 量，进行地层对比.
技术关键：该技术的关键是利用邻井测井曲线图、地质资 料及设计剖面图建立数学模型，对比实钻过程中的随钻测井地 质资料，及时修正井眼轨迹,实现最大的储层钻遇率。
一、地质导向钻井系统
2、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、密度、孔隙度等)、近钻头钻井工程参 数(井斜角、方位角等)及其他辅助参数的短节；
⑵、井场信息系统
IDEAL 地面综合处理信息系统
井 场 信 息 系 统 是 IDEAL 系 统的中枢，通过结合所有的 地面数据和井下数据来监测 钻井过程。原始数据由解释 程序转换成井场决策人员所 需信息，并在高分辨率彩色 监控器上以彩图的方式直观 显示，使用方便。
卫星通讯
地面控制室
一、地质导向钻井系统
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
⑷、随钻测量(MWD) 随钻测量(Measurement While Drilling)是在钻井过程中进行井下工程 信息的实时测量和上传的技术的简称(MWD)； 它只是一种测量仪器，而无直接导向钻进的功能。
一、地质导向钻井系统
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(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一般位于井下钻具组合(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。
电阻率四个发射极 电阻率两个接受极 自然伽玛
一、地质导向钻井系统
5、 地质导向钻井系统的结构特征
⑸、其它独立井下测量短节 钻压扭矩工具 该工具直接接在MWD工具下端，用于接收地质导向工具或近钻头电阻率工具 的电磁信号，并传到钻井参数。
5、地质导向钻井系统的结构特征
⑶、近钻头电阻率工具 (RAB-Resistivity at the Bit) 这是一种仪器化的近钻头稳定器，直接 与钻头相连，可测量近钻头处地层电阻率/ 自然伽马甚至井斜等参数。 其最大特点是，利用这些实时测量数据 可在地层被污染之前进行高质量的地层评 价、以及检测裂缝或薄产层或渗透性产层。 该工具可代替测传导向马达用于转盘钻井。
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（开环或闭环）。
因此，大大提高了对地质构造、储层物性的判断和钻头在储层 内轨迹的控制能力，从而提高储层钻遇率、钻井成功率和采收率， 实现提高单井产量和增储上产，降低吨油开发成本目的。
⑶、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。
一、地质导向钻井系统
3、地质导向与其他几种技术概念间的区别与联系
当以常规的MWD作为测量和信息通道时，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，还包括地质参数(电阻率、自然伽玛，以及其它地质参数)。
可实时测量井眼补偿感应电阻率、自然伽马、密度和中子，借此可进行初期地 层评价、地质对比及孔隙压力评价。
声波随测工具(ISONIC)
一、地质导向钻井系统
⑹、其它典型的井下工具
• 90年代，地质导向钻井技术进入大规模应用阶段。出现了近钻头地 质仪器动力钻具，如SPERRY-SUN公司的EWR/ABI、DGR/ABI仪器动力钻 具，可调弯度动力钻具、可变径动力钻具AGM、可变径扶正器AGS、近 钻头井斜传感器ABI等；HALLIBURTON公司的TRACE可变径稳定器等。 • 地质测量仪器主要有:SPERRY-SUN公司四极多深度电磁波感应电阻率、 中子孔隙度、地层密度等随钻测井工具；HALLIBURTON公司的SCOUT随 钻声波测井仪、FEWD系统等。
3、地质导向与其他几种技术概念间的区别与联系
⑸、 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。
地质导向与旋转导向钻井技术
王长宁
2013年10月17日
提纲
一、地质导向钻井系统 二、旋转导向钻井系统及旋转地质导
向钻井系统 三、国内外使用情况 四、长庆水平井应用试验设想
１、地质导向定义
一、地质导向钻井系统
定义：地质导向钻井是以油藏为目标，通过对实时测量采 集的数据(地质、工程参数)进行分析、研究，采用随钻控制手 段导向钻井方式，使实际井眼轨迹在油藏中钻进并取得最佳位 置的技术。
一、地质导向系统
5、地质导向钻井系统的结构特征
⑷、地质导向随钻FEWD仪器简介
FEWD（Formation Evaluation While Drilling)系统主要由地面系统和井 下仪器两部分组成。
地面系统：MPSR计算机、TI终端、打印机、波形记录仪、防爆箱、司钻 阅读器、泥浆压力传感器、泵冲传感器。
田应用数拾口井。
钻头
测量系统 无线接收系统 (WLRS)
测传马达(CAIMS)
二、旋转导向钻井系统及旋转地质导向钻井系统
1、导向钻井定义及分类
导向钻井：由高效能钻头、导向钻具和随钻仪器组成一体， 并辅之计算机软件,组成导向钻井系统，在钻进过程中连续完成 定向造斜、增斜、稳斜、降斜及扭方位操作，而不用起钻变更钻 具组合，快速钻出高质量的井眼轨迹的钻井方式。