地质导向钻井技术
随钻测井及地质导向钻井技术
二、随钻测量技术
1、有线随钻测量技术
系统组成
有线随钻测斜仪以重力加速度和地磁 场强度为基准矢量。探管将经过高精度A/T 变换得到的各传感器数据, 通过单芯电缆 从探管传到地面计算机。计算机经一系列 计算得到INC、AZ、TF等钻井工程参数, 显 示、打印并传送到井台司钻显示器。
二、随钻测量技术
二、随钻测量技术
1、有线随钻测量技术
探管工作原理
磁通门
用来测量地磁场的传感器。采用交流励磁, 使由高导磁材料做成的磁芯磁化饱和, 此时, 绕 在磁芯上的探测线圈中感应的电动势e只含有励磁 电 流 基 波 的 奇 次 谐 波 分 量 ( 不 含 偶 次 谐 波 分 量 ), 感应电压是对称的，这时T1=T2。而当待测的直流 磁场和交流励磁同时作用时, 则感应电动势e不仅 奇次谐波分量, 而且也含有偶次谐波分量, 这时, 感应电压变得不对称, 即T1≠T2, 测量这种不对 称性即可测得待测磁场。
随钻测井及地质导向钻井技术
张海花 二○○七年九月
报告提纲
一、地质导向钻井技术概述 二、随钻测量技术 三、LWD地质导向仪器 四、地质导向技术应用实例 五、结论与认识
一、地质导向钻井技术概述
按照预先设计的井眼轨道钻井。
任务是对钻井设计井眼轨道负责，使
实钻轨迹尽量靠近设计轨道，以保证
现
几何导向
井眼准确钻入设计靶区。（由于地质
地质导向钻井技术
组成
概念
根据地质导向工具提供的井下实时 地质信息和定向数据，辨明所钻遇 的地质环境并预报将要钻遇的地下 情况，引导钻头进入油层并将井眼 轨迹保持在产层延伸。
•钻头处进行测量的地质导向工具 •功能完备的井场信息系统
关键
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用一、近钻头地质导向钻井技术概述近钻头地质导向钻井技术是一种先进的钻井技术，它利用测井数据和地质信息，通过调节钻头方向和转速，实现对井眼轨迹的精准控制，从而避免了地层中断和钻井事故。
该技术通过实时的井下测量和数据传输，可以及时调整钻头的方向，使得钻井井眼能够在设计的地层中保持偏向，并避免偏离设计路线。
近钻头地质导向钻井技术能够有效提高钻井效率，降低钻井成本，对于勘探开发领域具有重要的意义。
二、某井的实际应用某井位于油田的开发区域，地质情况复杂，包括了多个特殊地层，因此在钻井过程中需要特别注意地层控制和井眼稳定。
为了确保钻井的效率和安全性，钻井团队决定采用近钻头地质导向钻井技术。
在钻井前，专业人员对该井的地质信息和测井数据进行了精细分析和评估，确定了该井的设计井眼轨迹和地层特征。
根据这些数据，钻井团队制定了近钻头地质导向钻井技术的应用方案，并准备了相关的设备和工艺。
三、效果分析通过近钻头地质导向钻井技术的应用，在某井的实际钻井过程中取得了显著的效果。
钻井效率得到了大幅提高，整个钻井过程的时间缩短了很多，大大节省了勘探开发的时间成本。
井眼的稳定性得到了有效的保证，地质导向钻井技术的应用避免了地层断裂和井眼偏离的情况，降低了钻井事故的发生率。
该技术还可以帮助实现井眼的精确定位和布局，提高了油气开采的效果和措施。
通过以上的分析可以得出，在某井的实际应用中，近钻头地质导向钻井技术取得了显著的效果。
这种钻井技术不仅在效率和成本方面具有明显的优势，同时在地质控制和安全方面也能够取得很好的效果。
近钻头地质导向钻井技术对于提高勘探开发效率，降低勘探开发风险，具有非常重要的意义。
四、总结随着技术的不断进步和创新，相信地质导向钻井技术在石油行业的应用将变得越来越广泛，为石油行业的开发和利用带来更多的便利和效益。
希望国内的石油行业单位能够积极推广和采用这一先进技术，提高勘探开发的效率和质量，为我国的能源安全作出更大的贡献。
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用近钻头地质导向钻井技术是一种集合了多种先进技术的钻井方法，它通过对地质信息的实时监测和分析，可以实现钻井方向的精确控制，从而提高钻井效率和井眼质量。
近钻头地质导向钻井技术在各类井中都有着广泛的应用，下面我将结合某井的实际案例，来介绍一下这项技术在钻井中的实际应用。
该井位于中国西部地区，地质条件复杂，包括泥页岩、砂岩、煤层等多种地层。
在传统的钻井方法下，由于地质条件复杂，往往需要花费大量的时间和成本来应对各种地质问题，井眼质量也很难得到保障。
为了提高钻井效率和降低成本，决定在该井中采用近钻头地质导向钻井技术。
在钻井开始之前，先对该井的地质情况进行了详细的勘探和分析，确定了各种地层的分布情况、性质特点、厚度等信息。
通过这些信息的分析，建立了地质模型，并确定了钻井的目标层位和井眼轨迹。
根据井下地质情况和钻头的实时运行状态，采用近钻头地质导向钻井技术，对钻头的方向进行实时调整，以保证钻头沿着预定的轨迹前进，从而在最短的时间内到达目标层位。
实际钻井中，通过实时采集地质数据和测井数据，对井下地层情况进行了精确的监测和分析。
根据这些数据，钻井工程师可以在钻井过程中对井下地质情况进行实时判断，及时调整钻头的方向，避开复杂地质层段，降低钻头与地层的摩擦，从而提高钻井效率并保证井眼质量。
通过对地质数据的分析，也可以进行地层性质的预测，为钻井液的配置和井下作业提供依据。
在整个钻井过程中，近钻头地质导向钻井技术发挥了巨大的作用。
通过实时监测和调控，成功地实现了钻头的精确导向，避开了地质障碍，减少了钻井风险，提高了钻井速度和井眼质量，大大降低了钻井成本。
最终，该井的钻井工期大大缩短，整个钻井过程非常顺利，得到了业主的认可和好评。
通过这个实际案例的介绍，可以看出近钻头地质导向钻井技术在钻井中的重要作用。
其实时监测和调控的能力，可以有效地应对复杂地质条件下的钻井挑战，提高钻井效率，降低成本，保证井眼质量。
地质导向钻井技术
地质导向钻井技术
四种信号传输方式 负脉冲
泥浆负脉冲发生器需要组装在专用的 无磁钻铤中使用，开启泥浆负脉冲发生器 的泄流阀，可使钻柱内的泥浆经泄流阀与 无磁钻铤上的泄流孔流到井眼环空，从而 引起钻柱内部的泥浆压力降低，泄流阀的 动作是由探管编码的测量数据通过调制器 控制电路来实现。在地面通过连续地检测 立管压力的变化，并通过译码转换成不同 的测量数据。
优点：数据传输速度较快，适合于普 通泥浆、泡沫泥浆、空气钻井、激光钻 井等钻井施工中传输定向和地质资料参 数。
缺点是：地层介质对信号的影响较大， 低电阻率的地层电磁波不能穿过，电磁 波传输的距离也有限，不适合超深井施 工。
地质导向钻井技术
导向钻井技术施工特点
导向钻井技术在提高钻井速度、缩短建井周期、精确 控制轨迹几何走向方面发挥积极的作用，但不能确保轨 迹一直在产层中穿行，对于油气的运移不能识别，在碰 到意外地质变化的情况下仍需要借助电测仪器来确定真 实的目的层或重新评价其开发价值
导向工具主要是井下动力钻井具导向工具主要是井下动力钻井具其它的配套钻井工具包括钻头定向接头弯接头定向弯接头无磁钻杆井下仪器mwd悬挂短无磁钻杆井下仪器mwd悬挂短铤短钻铤加重钻杆斜坡钻杆井下加力器震击器扶正杆井下加力器震击器扶正器单向阀和其它无磁非无磁配合接头等右图为两种典型的导向具组合地质导向钻井技术地质导向钻井技术地质导向钻井技术地质导向钻井技术导向钻井技术的导向工具主要是马达其它配套钻井工具包括钻头定向接头弯接头或定向弯其它配套钻井工具包括钻头定向接头弯接头或定向弯接头无磁钻杆井下仪器mwd悬挂短节无磁钻铤短无磁钻铤钻铤短钻铤加重钻杆斜坡钻杆井下加力无磁钻铤钻铤短钻铤加重钻杆斜坡钻杆井下加力器震击器扶正器单向阀和其它无磁非无磁配合接头地质导向钻井技术地质导向钻井技术地质导向钻井技术地质导向钻井技术有线随钻工作原理和施工工艺有线随钻工作原理和施工工艺sst地面仪器给井下仪器通过电缆供电sst地面仪器给井下仪器通过电缆供电井下仪器完成对数据的实时采集后按一定数据格式通过电缆传送至地面地面仪器对接受到的信号经解码处理计算后器对接受到的信号经解码处理计算后得到井下实时数据并在司钻阅读器上显需要利用sst进行导向钻进或测量时将井下仪器通过电缆下放到井底进行测量或座键后随钻施工
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用近钻头地质导向钻井技术是一种利用先进的地质导向软件和工具，在钻井过程中精确地测量地层信息，并根据地质特征进行钻进方向调整的钻井技术。
近钻头地质导向钻井技术在油气勘探和开发中起着至关重要的作用，它可以帮助减少钻井风险，提高钻井效率，优化油气开发效果，降低开采成本。
某井位于中国西部的一个油气富集区域，地层复杂，孔隙介质多样，地质情况复杂多变。
该井计划钻进水平井段，实施近钻头地质导向钻井技术，以提高井下作业效率、减少钻井风险、降低成本。
下面将介绍近钻头地质导向钻井技术在该井的实际应用情况。
近钻头地质导向钻井技术在某井的应用包括以下几个方面：1. 采用先进的地质导向软件进行地层信息预测和井位优化设计。
在钻井前，钻井工程师通过分析该区域的地质勘探数据，结合地质导向软件进行地层信息预测和井位优化设计。
通过模拟地层构造，预测地层性质和结构，确定最佳钻井路径，以满足油气勘探开发的实际需求。
2. 选择合适的测井工具和遥感技术，实时获取地层信息。
在钻井过程中，利用先进的测井工具和遥感技术，实时获取井下地层信息，包括地层性质、岩性、构造、孔隙度等参数，并且通过多次地层信息测量和分析，对比实际井壁信息，不断调整钻井方向和井眼轨迹，以确保钻井过程中真实地层信息与设计地层路径的一致性。
3. 采用智能钻头和定向控制技术，实现精准控制钻进方向。
通过采用智能钻头和定向控制技术，可以实现对井眼轨迹的快速、精确调整，保持井眼在目标层位内，最大限度地减少钻井偏离目标的可能性，提高钻井效率和成功率。
4. 实施实时钻井地质监测和风险评估。
在钻井过程中，钻井工程师根据实时测量的地层信息，不断优化钻进方向，同时进行实时钻井地质监测和风险评估，及时发现和解决井下地质问题，降低钻井风险。
以上这些实际应用方面的工作，都是在实施近钻头地质导向钻井技术的过程中必不可少的。
通过这些工作的实施，可以在一定程度上保证钻井工程的成功，提高勘探开发的效率，降低油气勘探开发的成本。
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。
地质导向钻井技术介绍
第一章地质导向钻井技术介绍随着油田勘探开发程度提高和生产的需要，寻找可供继续开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用，逐渐引起了各国石油公司的高度重视。
由于上述油藏地质构造复，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迹准确的穿越储层。
为了满足生产的需要，提高施工效益，经过不断的探索和发展，在普通定向井和水平井钻井技术基础上，逐步形成了导向钻井技术、地质导向钻井技术、旋转导向钻井技术。
随着计算机应用领域的不断扩展，人们又研制出了可用计算机系统对钻井施工进行全方位控制的闭环钻井技术，但该技术目前还只是处于实验阶段，离现场应用还有很大的距离。
在此主要介绍地质导向钻井技术的发展过程、导向钻井技术、地质导向钻井技术。
第一节地质导向钻井技术的发展过程地质导向钻井技术的发展是随着钻井技术、井下工具、井下仪器、其它配套技术的发展和地质评价的需要而发展的。
一、水平井钻井技术的发展随着技术的发展和人们观念的变化，钻井工业从最初的以开采地下石油资源为主要目的逐步向以追求经济效益为主要目的发展。
在钻井过程中，人们越来越认识到，普通的直井、定向井穿透的油层面积有限，同一油层如果要实现大规模的完全开采，需要钻大量的井眼，投资大，效益低，如图1-1-1所示。
如何利用同一井眼穿透更多的油层、扩大井身与储层的接触面积来改变储层的流动条件、以最小的投资获取最优厚的回报成了人们最为关注的问题。
直井定向井水平井图1-1 直井、定向井和水平井穿透油层面积示意图为此各国石油公司都进行了积极的尝试。
前苏联是进行水平井钻井技术研究、开发最早的国家之一，并且在1950钻成了世界上第一口水平井。
此后他们在水平井钻井设备、测量技术和理论研究等方面作了很大的努力，并成功钻成了43口水平井。
70年代末，加拿大皇家石油有限公司和Texaco公司加拿大分公司也进行了几次水平井钻井尝试。
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用
近钻头地质导向钻井技术是一种利用测井工具和导向工具实时采集井壁测量数据，结
合电脑数据处理技术，对井身的地质构造及目标层位置进行准确定位，以实现垂直钻井、
定向钻井和复杂井型钻井等多种工况下的精确导向钻井技术。
该技术具有导向钻井速度快、操作简单、钻井精确、风险低的特点。
该技术的实际应用案例是某一钻井工程中，钻井难度较大，地层复杂，存在敏感层和
目标层，且需要在限定的地层厚度内完成沉积层的钻井作业，并保持井眼轨迹的控制精
度。
在该钻井工程中，通过在钻具上安装测井仪，能够实时采集钻具所经过地层的测井数据，包括地层的电阻率、自然伽马辐射等各项指标。
这些指标可以为后续的地层分析提供
重要的依据。
通过在钻井井底安装一个导向工具，以及在钻完饱和井段之后进行一次固定的测井操作，可以利用导向工具采集的方位角和倾角数据，根据测井仪所得到的地层数据，利用精
确的电脑数据处理技术，实时计算井眼轨迹的位置、方向和趋势，从而精确定位井眼。
通过将测井数据和导向数据进行分析和综合处理，可以对地层结构进行进一步的分析
和解释，确定井眼位置，并为后续的钻井作业提供操作指导。
在实际钻井作业中，导向钻具还可以配备旋进传感器，实时监测井曲率、井径变化以
及钻头位置等参数，以判断井眼进展情况，并及时调整钻控参数，以保持井眼的控制精
度。
近钻头地质导向钻井技术在该钻井工程中的应用，通过实时采集地层测量数据和导向
数据，并结合精确的电脑数据处理技术，实现井眼轨迹的精确定位，提高了钻井作业的效
率和精度。
该技术还可以有效降低钻井事故和地质灾害的风险，提高钻井的安全性。
地质导向钻井技术专利分析
地质导向钻井技术专利分析地质导向钻井技术是钻井工程中的重要环节，它通过对地质情况的分析和导向技术的应用，可以提高钻井的效率和安全性。
随着钻井技术的不断发展，地质导向钻井技术也在不断创新和改进，为了更好地了解地质导向钻井技术的最新发展，本文将对地质导向钻井技术的专利情况进行分析，为相关领域的技术研发提供参考和借鉴。
一、地质导向钻井技术概述地质导向钻井技术是在钻井过程中，根据地质特征和目标位置，通过操控钻头方向，使得钻井进度符合地质要求，以达到最佳的钻井效果。
地质导向钻井技术的主要目的是提高钻井效率、降低钻井成本、减少事故风险，并且能够更好地获取地下资源信息。
地质导向钻井技术通常包括探测、导向判读、导向工具、钻井方案设计等内容。
1. 地质导向钻井技术专利数量分析地质导向钻井技术涉及到多个领域的技术知识，例如地质勘探、导向仪器、钻井设备等，因此在专利数量方面表现出多样性和多样性。
通过对相关领域的专利数据库进行查询和分析发现，地质导向钻井技术的专利数量呈逐年增长的趋势。
这表明地质导向钻井技术在当前的石油勘探和开发中取得了较大的关注和投入，并且相关技术水平不断提高。
地质导向钻井技术专利主要涉及到地质勘探、导向仪器、钻井设备等技术领域。
在地质勘探领域，地质导向钻井技术专利主要集中在地质分析、地质预测、地质勘测等方面；在导向仪器领域，地质导向钻井技术专利主要涉及导向传感器、导向仪表、导向系统等；在钻井设备领域，地质导向钻井技术专利主要包括钻井管柱、钻井钻头、钻井液等。
通过对专利技术领域的分布情况分析，可以为相关领域的技术研发提供指导和借鉴。
地质导向钻井技术专利技术趋势主要体现在技术特点、应用领域和发展方向上。
在技术特点上，地质导向钻井技术专利逐渐向智能化、自动化、数字化方向发展，例如导向仪器和钻井设备的智能化设计、地质勘探分析的数字化技术应用等；在应用领域上，地质导向钻井技术专利逐渐向复杂地质条件、深水和特殊工况等方向发展，例如深水区、复杂地层、高温高压等条件下的导向钻井技术应用；在发展方向上，地质导向钻井技术专利逐渐向多学科交叉融合、综合利用资源、环境保护和安全生产等方向发展，例如与地震勘探技术、环境保护技术、安全生产技术等的相互融合与应用。
导向钻井技术的原理和应用
导向钻井技术的原理和应用导向钻井技术（Directional drilling），又称水平井钻井技术，是一种通过改变钻井井斜角度和方向的方法，来达到在地下水平方向波动井眼的目的。
导向钻井技术通过控制钻头的运动，实现在地下进行位置、角度和航向的精确调整。
它的原理和应用广泛，可以在地下钻孔中取得更好的结果。
导向钻井技术的原理基于多种原理和注入钻井工艺的结合。
首先，通过引入方向钻井工具（如扭曲土工钻）可以改变钻铤方向的角度。
通过调整工具的旋转角度和力量，可以引导钻台在井斜方向移动，从而最终达到水平钻探的目的。
其次，通过适当的钻井液系统以及利用重钢球或倾斜模块，可以控制钻铤的角度和方向。
此外，借助技术进展和先进的感应技术，现代导向钻井系统经常使用传感器和测量工具来监测钻探过程中的方位和位置。
这些传感器可以提供导向钻井师所需的数据，以使整个过程保持稳定和控制。
1.油气开采：导向钻井技术在油气开采中广泛应用，可以在地下受限地区实现地层的最大有效开发。
通过水平或倾斜钻井，可以将井眼穿过油气藏层，以提高生产效率和产量。
此外，导向钻井技术还可以通过选择合适的路径，避开地下障碍物，使油气井的路径更加有效和经济。
2.水井钻探：导向钻井技术在水井钻探中也有广泛应用。
通过水平钻井技术，可以在地下水井中取得更好的水源。
通过控制钻井井斜角度和方向，可以钻出更多的水管，提供更多的水资源。
3.基础工程：导向钻井技术在基础工程中可以实现精确钻孔和钢筋混凝土结构中的导管穿越。
通过控制钻井井斜角度和方向，可以在地下准确定位，避开其他地下设施和地质障碍。
4.矿产勘探：导向钻井技术在矿产勘探中也有很大的应用潜力。
通过水平钻井技术，可以在地下开采矿石和矿藏资源，并提高开采效率。
总的来说，导向钻井技术的原理基于钻铤角度的调整和工具位置的控制。
通过引入方向钻井工具、调整钻井液系统、使用传感器和测量工具等先进技术，可以实现钻井的精确控制和地下导向。
导向钻井技术
2、 旋转式导向工具 旋转式导向工具直接引导钻头沿着期望的轨迹钻进，从而 避免了钻柱躺在井壁上滑动，使井眼得到很好的清洗，同时允 许根据地层选择合适的钻头。这样可显著地减轻或消除了滑动 式导向工具的不足。 旋转式导向工具的缺点 由于阻力矩、钻头扭矩和可能的钻柱扭转弯曲可能导致下 部钻柱的扭转振动，同时导向控制难度大，投资也大。 目前旋转式导向工具主要有：VDS自动垂直直井钻井系统、 SDD自动直井钻井系统、ADD自动定向钻井系统、RSD旋转导 向钻井系统、RCLS旋转闭环钻井系统等。
四、地质导向钻井
地质导向是利用近钻头处实时采集的地质地层参数，超前预测和识 别油气层，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。 地质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。 国外对地质导向的研究始于八十年代末，主要有美国、英国、德国、 法国和挪威等国家。1993年由Anadrill公司研制成功了钻井、测井综合 评价系统，实现了地质导向。
导向钻井技术
主要内容
• • • • 概述 导向工具 导向方式 地质导向
一、概述
钻井技术发展的最高阶段是自动化钻井。所谓自动化钻井 就是钻井的全部过程依靠传感器测量各种参数，并用计算机采 集，进行综合解释与处理，然后再发出指令，最后由各相关设 备自动执行，使整个钻井过程变成一个无人操作的自动控制过 程。 自动化钻井的全过程分六个环节： * 地面实时测量 主要用综合录井仪。 * 井下随钻测量 目前主要用MWD、LWD等。 * 数据实时采集 由相关计算机完成。 * 数据综合解释并发出指令 应用人工智能优化钻井措施。 * 地面操作自动化 * 井下操作自动控制 以上六个环节中，井下随钻测量和井下自动控制是关键环 节，同时也是关键技术，二者结合起来实际上是井眼轨迹自动 控制技术（即导向钻井技术）。
地质导向钻井
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用,逐渐引起了各国石油公司的高度重视。
由于上述油藏地质构造复杂,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迹准确的穿越储层。
为了对上述油藏进行有效开采、提高开发效益、降低开发风险,经过不断的探索和发展,在导向钻井技术的基础上,逐步形成了地质导向钻井技术。
一、地质导向钻井技术地质导向钻井技术是随着水平井钻井技术、地质评价仪器、地质导向工具发展和地质评价的需要而逐步发展起来的,到20世纪90年代初期,能满足当时各种不同需要的随钻地质评价仪器和地质导向工具相继出现,标志着地质导向钻井技术已经基本成熟。
目前,地质导向钻井技术在大位移定向井、水平井及特殊工艺井中获得广泛应用,已经成为现代钻井技术的核心技术之一。
地质导向钻井技术是在导向钻井技术的基础上发展起来的,但是和导向钻井技术又有着明显的区别,其核心是随钻地质评价仪器和地质导向工具。
利用地质导向钻井技术施工,具有实时获得真实的地质参数、实现地质导向、风险开发施工回避、提高勘探开发效率等优势。
二、地质评价仪器在过去的20年间,世界上研究、开发、生产地质评价仪器的公司共有20家之多,普遍采用模块化结构设计,种类包括电、核、声、磁、核磁等传感器,有随钻自然伽玛、电阻率、岩层密度、中子孔隙度、声波、井径、地层压力/温度、核磁共振等。
这些传感器根据施工的需要可以以任意顺序和MWD连接,组成不同内容的实时地质评价/测井系统,可以测量地层的自然伽玛含量、地层的电阻率、岩石的孔隙度、光电指数、井径、原始地层压力、地层温度、岩层的机械、物理性质等参数,分析判断地层性质、岩层界面、产层走向及地层中流体的性质,以对地层进行全方位的实时评价,控制轨迹在产层的最佳部位中穿行。
三、地质导向工具地质导向的目的就是要根据地层中碳氢化合物的含量控制井眼轨迹穿越油气层,而不是利用常规的几何方式控制井眼轨迹在地层中穿行。
导向钻井技术的原理和应用
导向钻井技术的原理和应用1. 导言导向钻井是一种利用测定井孔方位和位置的技术，在钻井过程中控制钻井井斜和方向的方法。
本文将介绍导向钻井技术的原理和应用。
2. 导向钻井的原理导向钻井的原理基于测量井孔方位和位置的数据，通过控制钻井井斜和方向，使得钻井工具能按照设计要求准确穿过目标地层。
常用的导向钻井原理有以下几种：2.1. 陀螺仪导向陀螺仪导向是通过陀螺仪测量井孔的方位和位置，确定井孔的几何形状和方向。
陀螺仪测量的参数包括井斜角、方位角和位置坐标等。
2.2. 磁场测量导向磁场测量导向是利用地球的自然磁场，通过测量磁场的变化来确定井孔的方位和位置。
磁场测量导向常用的仪器有磁测仪和方位测量仪。
2.3. 地层测井导向地层测井导向是利用地层测井数据，结合钻井工程经验，确定目标地层的位置和方位，以指导钻头的导向。
3. 导向钻井的应用导向钻井技术广泛应用于油气开发、地热能开发和地质调查等领域。
以下列举了导向钻井技术的几个应用案例：3.1. 油气井的导向钻井油气井的导向钻井是指在油气勘探开发中，使用导向钻井技术控制钻井方向和井斜，使得钻头能够准确地穿过油气层。
通过导向钻井技术，可以提高油气井的产能和开发效率。
3.2. 地热井的导向钻井地热井的导向钻井是指在地热能开发中，使用导向钻井技术控制钻井方向和井斜，使得钻头能够准确地穿过地热层。
通过导向钻井技术，可以提高地热井的热量采集效率。
3.3. 地质调查的导向钻井地质调查的导向钻井是指在地质勘探调查中，使用导向钻井技术控制钻井方向和井斜，以获取目标地层的地质信息。
通过导向钻井技术，可以准确获取地层的岩性、构造和地下水等信息。
4. 导向钻井的优势和挑战导向钻井技术的应用具有以下优势：•提高钻井的准确性和效率。
•减少钻井的时间和成本。
•最大限度地提高油气井、地热井和地质调查井等工程的效果。
然而，导向钻井技术也面临一些挑战：•需要高精度的测量仪器和数据处理技术。
•需要专业的钻井工程师和技术人员。
地质导向钻井技术介绍
地质导向钻井技术介绍地质导向钻井技术是一种通过使用测井、地震资料和其他地质信息，引导钻井从始至终经过预定地层的技术。
这种技术的主要目的是提高钻井效率和准确性，降低钻井成本，并最大程度地确保井眼的目标地层的质量和完整性。
本文将对地质导向钻井技术进行详细介绍。
在地质导向钻井之前，必须进行钻井前的地质评价，收集地质文献、钻探、测井、压力测试等资料。
这些数据用于确定钻井目标地层的位置和性质，以及井身中其他地层的特征。
然后，在地面上，根据这些信息，绘制出一个地质导向钻井地图。
地质导向钻井地图是一份引导钻井的蓝图。
它显示了井眼的需求方位和倾角，并考虑了目标地层的位置和性质，以及井身中的其他地层特征。
地质导向钻井地图还可以包含导向钻领和导向测井仪在覆盖整个井身过程中的具体位置和角度要求。
在实施地质导向钻井时，钻具必须按照地质导向钻井地图的要求进行布置和操作。
导向钻领和导向测井仪要能够准确测量井眼的方位和倾角，并将这些数据传送到地面。
使用这些数据，钻井工程师可以实时确定井眼的位置，并根据导向钻领的控制指令，对钻具进行调整以保证井眼的正确导向。
地质导向钻井技术的优势主要体现在以下几个方面。
首先，它可以减少钻探工程的成本，因为井眼可以更准确地抵达目标地层，从而减少了不必要的冗余钻探。
其次，它可以提高钻井效率，因为不需要进行大量的时间和精力来重新钻井。
此外，地质导向钻井技术还可以减少井眼弯曲和截层等不良钻井现象的发生，从而提高井眼质量和完整性。
总之，地质导向钻井技术通过使用测井、地震等地质信息，使钻井过程更加准确和高效。
它可以提高钻井的成功率，降低钻井成本，并确保井眼的目标地层的质量和完整性。
随着技术的不断发展，地质导向钻井技术在石油勘探和开发中的应用前景将会更加广阔。
地质导向钻井技术
Halliburton 现有的 Pathfinder 系统只是 LWD( 随钻测井 ) ， 还无近钻头测量短节，当配用螺杆马达时其最下端的传感器 离钻头距离约为 17m ，最上端的传感器距离钻头约 22m ，尚无 法用于地质导向，也不能实现精确的几何导向。
(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
IDEAL 地面综合处理信息系统
卫星通讯
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。
司钻台
地面控制室 用户
(四)
地质导向钻井系统的结构特征
(三) 地质导向与其他几种技术概念间的区别与 联系
1. 地质导向(Geosteering)
地质导向的任务是对准确钻入油气目的层负责，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；
地质导向钻井技术
Compan.地质导向钻井的钻具组成
3.地质导向钻井的工作原理 4.地质导向钻井的施工工艺
5.地质导向钻井的优缺点
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一.地质导向钻井技术的发展
1.地质导向钻井的定义：
在定向钻井作业的同时,能实时测量地层参数和井眼 轨迹,并能绘制各种测井曲线的一种钻井技术。
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一.地质导向钻井技术的发展
导向钻井 技术 地质导向 钻井技术 旋转导向 钻井技术 闭环 钻井技术
导向 仪器 有 线 随 钻 （ 我 国 ） 无 线 随 钻 MWD
导向 工具 井 下 动 力 钻 具
导向 仪器 FEWD
导向 工具 井 下 动 力 钻 具
导向 仪器 FEWD/MWD
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二.地质导向钻井的钻具组成
地质导向仪器由MWD和能够测量地质参数的地质传感器共同 组成。MWD仪器和导向钻井技术的MWD通用，主要用来测量工程 参数、采集各地质参数并将工程、地质参数按一定的格式编码 后，向地面发射这些测量数据。 目前用于地质导向的测井仪器包括自然伽玛测井仪、电阻 率测井仪、岩层密度测井仪、中子孔隙度测井仪、声波测井仪、 井径测井仪、地层压力/温度测井仪等。
井下地质导向仪器LWD
将根据要求组装的井下地质仪器和MWD连接，随钻具下入井底。系统进入 工作状态后，井下地质仪器开始测量地质参数，井下MWD探管测量工程参 数并根据预先设置的工作方式采集地质仪器测量到的地质参数，按一定 的格式编码后，控制脉冲发生器向地面以泥浆脉冲信号或电磁波的形式 发送。地面信号检波器将检测到的井下信号经信号过滤传输系统传输到 地面数据处理系统。地面数据处理系统对井下信号进行解码、处理、计 算后，得到实际的井下模拟数据，并将该数据与深度追踪系统测量到的 深度一一映射对应后存储，根据用户的指令进行打印、绘图、向地面数 据显示系统（司钻阅读器）发送，从而完成了地质导向实时测量任务。
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用
近钻头地质导向钻井技术是一种基于测量、盘旋和导向的钻井技术，在石油开采中使用越来越多。
在这种技术中，钻井工程师通过使用可编程计算机控制非常小的钻头，使其在地层中移动和导向，以获得更准确的井眼位置和方向。
这种技术的优点是可以减少竖向钻井的需要，使井眼控制更准确，从而提高开采效率。
优点
提高井眼控制的准确性
近钻头地质导向钻井技术可以通过微小的移动和旋转来控制井眼的位置和方向。
这种技术可以使井眼更接近目标层并在目标层内钻孔，从而提高钻井效率。
减少横向钻井的需要
在某井的实际应用中，近钻头地质导向钻井技术的横向钻井更少，井眼控制更准确。
这种技术还可以避免不必要的井眼曲度，从而使钻井过程更加稳定和可靠。
挑战
技术复杂性
近钻头地质导向钻井技术需要较高的技术水平和复杂的设备。
此外，操作人员需要经过培训和认证，以确保他们能够正确使用和维护这些设备。
这些都需要增加成本和时间，以获得更高的钻井效率。
需要充足的实验数据
近钻头地质导向钻井技术需要充足的实验数据，以便进行数据分析和预测目标层的特征。
这需要投入大量时间和资金，以进行实验和研究，并收集大量数据。
结论
总体来说，近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用中表现良好，可以提高钻井效率和生产率。
但同时也存在成本高昂和技术复杂性高等挑战。
因此，在实际应用中需要全面考虑这些因素，以确定是否采用这种技术。
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用近钻头地质导向钻井技术是指利用测量仪器和控制装置，通过实时测量钻头所处位置、方位和倾斜度等参数，实现钻井过程中的地质导向控制技术。
该技术广泛应用于石油、天然气和地热开发等领域，为油田勘探和开发提供了重要支持。
本文将围绕某井的实际应用，阐述近钻头地质导向钻井技术的原理、应用效果和发展前景。
近钻头地质导向钻井技术原理主要包括位移测量、方位测量和倾斜度测量。
位移测量是通过测量钻头在轴向上的位移量，确定钻头所处位置的变化；方位测量是通过测量钻头所在平面内的方向，确定钻头所处方位的变化；倾斜度测量是通过测量钻头离开垂直线的倾斜角度，确定钻头的倾斜程度。
利用这些数据,可以实时监测钻头的运动轨迹，并通过调整钻井参数和方向控制装置，实现地质导向钻井的精确控制。
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用中，可以有效解决复杂地层条件下的导向钻井难题，提高钻井精度和效率。
具体应用效果主要表现在以下几个方面：近钻头地质导向钻井技术可以识别矿层的变化，减少钻井事故的发生。
通过实时测量和监测钻头的位置和方位，可以及时发现地层变化，避免因突发地质事件导致的钻井事故。
这可以有效保护钻杆和钻头的完整性，并提高钻井作业的安全性。
近钻头地质导向钻井技术可以提高钻井效率和成本效益。
通过实时监测钻头的位置和方位，可以及时调整钻井参数和方向控制装置，实现地质导向钻井的准确控制。
这不仅可以提高钻井的精度和效率，还可以节约人力和物力资源，降低勘探成本。
近钻头地质导向钻井技术可以拓展油气资源的开发范围。
传统的垂直钻井只能在固定位置进行，而近钻头地质导向钻井技术可以在地下选择更优的开发区域。
通过实时监测地层情况和调整钻井参数，可以选择更丰富的油气层并减少开采误差，从而有效提高油气资源的开发程度。
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用不仅可以提高钻井的成功率和效率，还可以减少人为因素的干扰，提高勘探和开发的成功率。
地质导向钻井技术专利分析
地质导向钻井技术专利分析地质导向钻井技术是指在钻井过程中根据地质情况和目的要求，选择合适的导向方法和工具，通过改变钻井井斜和方位角，控制钻孔路径，以实现钻井目标的一种技术。
这项技术多用于地质勘探和油气开发领域，在提高油气勘探开发效率和减少钻井风险方面具有重要意义。
下面将结合专利报告进行地质导向钻井技术专利分析。
1. 技术背景地质导向钻井技术的发展源于对传统钻井方法的不足和需求。
传统钻井方法难以满足复杂地质条件下的钻井需求，导致勘探和开发效率低、风险高。
地质导向钻井技术通过改变钻孔路径实现了对井眼的准确定位，使钻井目标更加精确，同时减少了地层穿越次数和转井次数，提高了勘探和开发效率，降低了钻井风险。
2. 技术分类和专利数量根据专利报告，地质导向钻井技术可以根据导向方法、导向工具和导向测量三个方面进行分类。
导向方法包括磁场导向、地电导向、惯性导向等；导向工具包括测斜仪、定向钻具、导向范围、导向底动力等；导向测量包括测线朝向、测线长度、测线倾斜度、井长等。
根据专利报告的统计，地质导向钻井技术的专利数量在全球范围内呈逐年增长趋势，且从2000年至2019年的专利数量总体呈上升趋势，2008年达到了高峰。
3. 技术热点和趋势根据专利报告，地质导向钻井技术的热点主要体现在导向工具和导向测量方面，测斜仪和定向钻具是当前研发的主要热点。
测斜仪通过测量井孔中钻头的井斜角和方位角，实现对钻孔路径的控制，是地质导向钻井技术中关键的工具之一。
定向钻具则通过改变钻具的结构和参数，实现对井眼路径的控制，提高了钻井的精确度和效率。
导向测量中的测线朝向和测线长度也是当前研发的热点内容。
未来，地质导向钻井技术在下面几个方面可能会有新的发展趋势。
随着油气勘探领域对深海油气资源的开发需求增加，地质导向钻井技术在深海环境中的应用将会逐渐增多。
随着勘探开发难度的增加，地质导向钻井技术需要更高的精度和稳定性。
测斜仪和定向钻具的研发方向可能会更加注重明确规范的设计和高精度的测量方法。