地质导向技术PPT课件

各种性能优良井下导向工具开始出现，如SPERRY-SUN 公司的可调弯度动力钻具、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。
各种地质测量仪器也相继出现，如SPERRY-SUN公司先 后推出具有具有商业应用价值的电磁波感应电阻率、中子
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地质导向钻井技术
现在，在已经成熟的地质导向基础上， 人们又开始了性能更优越的旋转导向钻井 技术和闭环钻井技术的开发和研究。
相信在不久的将来，旋转导向钻井技 术、闭环钻井技术一定会成为钻井工业的 主导技术。
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地质导向钻井技术
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
FEWD/MW D
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地质导向钻井技术
60年代初期，ARPS公司和LANE WELLS公 司联合研制出了自然伽玛和电阻率随钻测井仪 器，在有限的几口井中成功投入使用。 由于遥测技术没有发展成熟，井下工具性能 受到限制，钻井工艺落后，该技术没有广泛推 广，但为以后的地质导向钻井技术打下了基础。
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地质导向钻井技术
60年代后期到70年代，人们认识到了测量技 术在钻井工业中的重要地位，开始重点研制井下 测量仪器，先后开发出有线随钻测量仪器(SST) 和无线随钻测量仪器（MWD/DWD）。
这一时期，井下作业工具也开始蓬勃发展，井 下动力钻具的性能得到了极大的改善，并生产出 了即可转动又可滑动的异向双弯（DTU）动力钻 具，导向钻井技术在钻井工业中进入应用阶段。
地质导向仪器也开始着手研制，但没有达到商 业应用地步，没有投入使用。
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地质导向钻井技术
80年代，MWD/LWD 技术已经成熟，导向钻井技术进入 大规模应用阶段，地质导向钻井技术也开始应用于生产。
连续发生器的转子在泥浆的作用 下产生正弦或余弦压力波，由井下探 管编码的测量数据通过调制系统控制 的定子相对于转子的角位移使这种正 弦或余弦压力波在时间上出现相位移， 在地面连续地检测这些相位移的变化， 并通过译码、计算得到测量数据。
优点：数据传输速度快、精度高。 缺点：结构复杂，数字译码能力较差。
孔隙度、地层密度等随钻测井工具， HALLIBURTON公司的 CWRGDX系统等。
这一时期地质导向仪器能满足部分地质评价需要，但
不能进行全面的地质评价，地质导向钻井技术没有全面发
展。
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地质导向钻井技术
90年代，地质导向钻井技术进入大规模应用阶段。 井下导向工具功能更全，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 力钻具等。 各种功能全面、性能优良、能满足各种井眼尺寸的地质 测量仪器相继出现，如SPERRY-SUN公司四极多深度电磁 波电阻率、声波、井径、井下压力测井仪器等系列随钻测 井仪、HALLIBURTON公司的SCOUT随钻声波测井仪等。 这一时期地质导向仪器全面发展，能实时进行全面的地 质评价，地质导向钻井技术进入了极盛时期。
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地质导向钻井技术
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 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 得到井下实时数据，并在司钻阅读器上显 示。
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。测量完毕或地面所接 单根钻完后，起出仪器。根据施工需要重 复上述过程进行测量或接单根继续施工。
在大位移、大角度井段，仪器难以下放 到井底，需要采用开泵泵冲仪器到井底、 开泵座键等施工工艺。
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地质导向钻井技术
MWD/DWD工作原理 及施工方式
井下仪器随钻具下 到井底，系统进入工 作状态以后，随时可 以根据施工的需要进 行测量或随钻施工。
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地质导向钻井技术
四种信号传输方式 连续波方法
右图为两种典型的导向具组合
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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 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、井下加力器、 震击器、扶正器、单向阀和其它无磁/非无磁配合接头等 。
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地质导向钻井技术
四种信号传输方式
正脉冲
泥浆正脉冲发生器的针阀与小孔 的相对位置能够改变泥浆流道在此的 截面积，从而引起钻柱内部的泥浆压 力的升高，针阀的运动是由探管编码 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：下井仪器结构简单、尺寸小， 使用操作和维修方便，不需要专门的 无磁钻铤。
FEWD/MWD
FEWD MWD SST
导向 仪器Fra Baidu bibliotek
导向 工具
导向 仪器
导向 工具
有无 井
井
线线 下
下
随随 动
动
钻钻 力
力
钻
钻
（
具
具
我
国
）
导向 仪器
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导向 工具
旋 转 可 调 导 向 工 具
导向仪器
地面 导向 仪器 仪器
计
算 机 控 制 中 心
井 下 计 算 机
导向 工具
旋 转 可 调 导 向 工 具
缺点：数据传输速度慢，不适合传输 地质资料参数。
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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。
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地质导向钻井技术
导向钻井钻具由导向仪器和导 向工具共同组成
导向仪器是MWD，在我国有线 随钻测量仪SST也用于导向钻井。
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 节、无磁钻铤、短无磁钻铤、钻铤、 短钻铤、加重钻杆、斜坡钻杆、井 下加力器、震击器、扶正器、单向 阀和其它无磁/非无磁配合接头等
第二部分地质导向钻井技术
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地质导向钻井技术
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。
地质导向钻井技术由地质导向仪器和导向工具共同 组成。地质导向仪器和导向工具的每一次发展，都会 带动地质导向钻井技术向新的境界发展。
随着科学技术的不断发展，地质导向钻井技术也越 来越完善，应用领域也越来越广泛，由此推动了现代 钻井工业的不断发展。