水平井综合地质导向技术及其应用研究

水平井地质导向录井关键技术分析摘要：近年来，随着油气勘探开发向非常规领域不断的深入，快速发现油气资源，并实现高效开发成为了今后的主要发展方向。

地质录井技术方法是当前能源开采过程中应用的主要方法，其核心工作内容就是完成地质区域内的地层钻探以及地层能源信息采集，为后续的能源开发打好基础。

在水平井的钻井过程中，录井核心目的是能够获取相关的岩性和地质基础资料，以及时指导地质导向的全过程。

水平井的关键技术主要包括两个方面，一是地层对比分析预测技术，二是地质导向解释分析技术。

本文主要阐述了地质录井技术的分类及作用原理，分析了水平井地质导向录井关键技术，对水平井地质导向录井关键技术的发展方向进行了展望。

关键词：水平井地质；导向；录井；关键技术引言水平井地质导向施工工作需要多个部门之间的紧密配合，施工流程比较复杂，录井技术是水平井地质导向钻井施工中的关键技术，水平井钻井施工之前，需要先利用地质资料对钻取井段进行预测，但是具有一定的局限性。

录井技术的发展，有效地解决了以上问题，实现水平井钻井施工过程中资料的更加准确、实时，提供了有力的技术支持，因此我们需要高度的重视水平井地质导向录井技术，将其优势充分的发挥出来，应用好水平井导向录井技术，才能进一步提高油井的开采效率和开采质量。

1地质录井方法简要分析地质录井工作是一项地质钻探研究技术，在其技术的应用过程中，主要应用电子计算机、机械技术以及化学分析技术完成目标地质层的井筒勘探勘察，将整个钻探、数据采集、数据收录的过程称之为地质录井。

地质录井简单而言就是利用地质钻探和分析完成井下的资源和地质情况分析。

随着现代技术的发展，地质录井技术从传统的徒手录井方法已经转换为现有的电子设备地质录井方法，通过不同的地质录井方法应用，确保地质录井应用更加积极合理。

2地质录井技术在钻井施工的作用及应用2.1地质服务应用地质服务包括随钻评价和地质研究，被称为地质家的眼睛，主要包括样品采集、岩性描述和烃类分析等，能够帮助地质导向人员准确了解井下地层地质条件、构造状况和油气分布，因此也被称为井场地质顾问。

水平井随钻地质导向方法的应用摘要：地质导向技术是水平井在钻进过程中，根据油层地质资料和随钻的测量数据，实时地调整井眼轨迹的测量控制技术。

该技术是先在水平井钻前建立地质导向模型，并根据测井资料，对随钻测井曲线及可能钻遇的地层岩性进行预测；然后在钻进过程中，建立好地层模型，利用随钻的测井和测量资料，以及地质导向软件，在水平井的钻进过程中不断调整最初的设计，调整优化选进的方向，将井眼轨迹调整到油藏最佳的位置，在高效开发复杂油藏方面具有极大的优势。

关键词：水平井；地质导向；钻井轨迹；地层预测；1 随钻地质导向的重要性地质导向钻井技术是在世界范围内的勘探开发形势面临复杂地质条件的背景下和随钻测量技术日趋成熟的基础上发展起来的，是20世纪90年代国际钻井界发展起来的前沿钻井技术之一，该钻井技术以实时测量多种井底信息为前提，利用随钻测量数据和随钻地层评价测井数据与没定的储层地质特征进行实时评价和分析，根据评价结果来精确地控制井下钻具命中最佳地质目标。

实时测得的井底信息包括两类:一类是地质参数，包括电阻率、自然伽玛、岩性密度、声波、地层倾角等;另一类是工程参数，包括井斜、方位、工具面角、井底钻压、井底扭矩和井底压力等。

无线随钻测量系统是地质导向钻井技术的主要组成部分，可以在随钻测量井眼轨迹几何参数的同时实时测取地质参数，绘制出电阻率、自然伽玛等测井曲线，并以此作为地层分析对比的依据。

地质导向技术的优越性有以下几个方面:（1）连续的井眼轨迹控制，减少了起下钻次数。

(2)钻头处的井斜传感器减少了大斜度井、水平井的井斜误差，减少了井眼的曲折度，增强了井眼位移延伸能力，减少了摩阻对钻柱的磨损。

(3)钻头钻速传感器能使司钻最佳使用导向马达，由此可提高机械钻速，延长马达的使用寿命，减少起下钻换钻具的时间。

(4)近钻头传感器使钻头处参数测量的滞后时间接近于零，能使井眼最大限度地保持在油藏内。

(5)方位伽玛射线测量能在钻头处进行地层对比，这对探测标志层、确定套管下深和取心层位是非常有用的，同时还可使司钻确知是否钻穿地层的顶部或者底部。

论水平井钻井的测井地质导向方法与技术摘要：领先的钻井和采油技术-----水平井钻井，对油田的开发具有划时代的意义。

水平井钻井技术的适用性和先进性，是油藏地质研究和钻完井技术、采油作业技术的有机结合，在油田施工作业中发挥更加重要的作用。

积累水平井钻井的经验资料、参照水平井钻井历史数据、建立预测模型归纳地质特征，为以后水平井钻井奠定了坚实的基础。

关键词：水平井应用局限前景一、测井地质导向方法与技术的意义与效益地质导向钻井施工过程中，技术人员将井下动力钻具和可调径稳定器与地质仪器有机的结合起来，使地质参数测量点与钻头之间的距离有效的减短，地层中的变化数据及早的传输上去，这样控制了钻头的轨迹，有效地避开油与气、油与水的分界点，有利于钻头穿行于油气层的上界或下界，降低了开发完井的费用，提高了单油井的产量，从而提高了施工的效益。

油田施工作业中，以前没有引起重视的小油层、断块油层、认为缺乏开采价值的油层随着水平井钻井技术的推广应用，石油公司改变了陈旧的观念，运用先进的水平井钻井科学技术，降低了开发成本，减少了资金投入，对薄油层进行了有效开采提高了效益，提高了勘探开发效率，获得了丰厚经济利润。

二、测井地质导向方法与技术的实际应用钻井工业是以开发地下石油资源为最初目的的，科学技术的发展、长远宏观的眼光、经济观念的改变促使人们改变陈旧的工作方式，追求更高经济效益。

在实际施工过程中，人们逐渐发现普通的直井、定向井在采油中受到很大的局限，不能彻底完整的实现施工目的，投资大、效益低的弊病逐渐显现出来，只有改变以前的采油方式，才能最低限度减少钻井的数量，而开采出最大限度的石油，获得最大的回报，减轻对环境的影响，成为人们关注的热点问题。

随着科学技术的不断推进，而水平井钻井技术的应用，恰恰改变了这一问题，它改变了井身与储层的接触面积，改变了储层的流动条件，水平井段由垂直井段的转变的施工难度由大逐渐变小。

技术人员对钻井过程中的测量技术随物理学中重力场的开发，测量地磁场测量方位角准确性的提高，天体坐标系测量的变化逐渐提升，井眼轨迹得到了有效的控制，针对不同的井眼轨迹状况及时控制并调整井眼轨迹，圆满实现了地质目的。

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。

0引言地面水平井配合井下联合抽采瓦斯能够快速降低井下瓦斯浓度，保障安全生产。

为了更好地实施矿区煤层气水平抽采井，精确的地质导向钻井技术就显得十分重要。

本文从双通道、双煤层U 型井的地质导向应用出发，结合井组特点分析了地质导向的工程难点及施工经验，以期为矿区水平井钻探施工或地质导向提供些许借鉴。

1工程概况工程井组为一组科研试验井，该井组由一口直井（V1）和两口水平井（H1、H2）组成。

设计中，先钻直井V1（设计井深565m ），之后钻下煤层水平井（H1）并与直井（V1）连通。

待下部煤层试气结束，在同一水平井井场钻上煤层水平井（H2）并与直井（V1）连通。

施工要求煤层中穿行≥800m ，煤层钻遇率≥80%。

1.1直井施工概况直井采用二开结构，一开孔径为133/8”，下入J55、95/8”表层套管并固井。

二开井径为95/8”，下入J55、7”生产套管，其中，煤层段下入同尺寸玻璃钢套管。

自最上可采煤层至最下可采煤层顶底板均实施了大口径煤层气取心钻进，并对8#、11#煤分别开展了测井、试气作业。

图1为本井组井身结构示意图。

1.2水平井施工概况本井组的设计特点是不同目标煤层由同井场的2口水平井与1口直井远端连通。

为了降低工程风险，施工组织安排先施工下部11#煤层水平井，并在穿过上部主采煤层（8#）井段安放玻璃钢套管。

11#煤层水平井H1于7月28日14时采用133/8”三牙轮钻头第一次开钻，于7月30日6时钻至井深169.83m 中完，起钻后下入J55、95/8”表层套管并固井、侯凝。

水平井二开验收合格后，8月8日20时，采用81/2”三牙轮钻头二开复合钻进，8月9日8时钻至井深312.24m 开始定向造斜，8月15日20时钻至799.15m 进入上部目标煤层顶板并着陆，至800.59m 二开完钻，完钻井斜86.5°。

8月17日下入7”、J55套管并固井、侯凝，其中穿过下部主力煤层井段下入玻璃钢套管。

海上水平井钻井中常规地质导向技术的应用摘要：目前水平井作为提高稠油油藏开发效益的一种有效方式目前已经在渤海海上油田得到了大规模应用，进一步提升水平井钻井时效尤为关键。

而将随钻测井技术与随钻综合录井技术结合形成的地质导向技术，能够较好的控制井眼轨迹，确保水平分井眼顺利钻入目的层并按设计要求穿行一定长度的油层，提高油井产能。

本文以渤海湾盆地某油田稠油油藏的水平井随钻为例，系统地介绍了该地质导向技术在水平井随钻过程的应用。

实践表明，该地质导向技术对水平井技术在渤海稠油规模化应用具有重要的支持作用，可以有效提高油井钻井成功率，从而保证稠油取得良好开发效果。

关键词：地质导向技术；渤海稠油油田；水平井随钻；应用0前言近年来，如何提高水平井在渤海海上稠油油藏的钻井成功率是目前随钻工作研究的热点。

通过总结渤海稠油油田水平井钻井实践认为，利用地质导向技术，可以及时调整水平井井眼轨迹，更好地完成水平井钻井，减小风险，提高水平段有效率。

1地质导向技术概述1.1 地质导向技术的重要性地质导向对稠油油田水平井钻井而言是十分重要的，不能简单将其等同于常规直井和常规油田水平分的跟踪录井工作，这是油田的地质认识精度和水平井钻井的特殊性所决定的。

为了弥补地质认识精度方面的不足，适应水平井钻井的特殊性，在水平井钻井实施过程中，加强了水平井的地质导向。

通过系统而正确地随钻地质导向，做到了尽可能提前发现井下地质情况的变化，及时对水平井的设计参数进行修正，指导调整实钻井眼轨迹，减少无效进尺，从而提高钻井成功率和水平段有效率。

1.2 地质导向技术工作的原理目前渤海油田常规地质导向技术主要包括随钻综合录井和随钻测井。

随钻综合录井可在钻井过程中实时直接测量气体、钻井液、和地质参数，还可进行井斜角、方位角等工程参数的测量，并通过泥浆脉冲发生器将测得的数据发送到地面，经计算机系统采集、处理后，得到实时的井身轨迹数据及若干工程参数，为水平井钻井及时提供信息支持。

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。