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胜利油田地质导向钻井技术研究与应用

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导向钻井技术的发展与应用

导向钻井技术的发展与应用
的寿命，但是，国外在很短的时间
内使螺杆钻具的性能就达到了较高 的水平，使用寿命可达到1000小 时左右。
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遥控变径稳定器的应用
进一步完善了滑动导向 钻井技术
1、解决了井队职工干部长期

以来，害怕使用稳定器起下钻
遇阻遇卡问题，从根本上消除
了因拔活塞抽吸，造成的井眼
垮塌、井喷等重大事故，解除
属灰色系统。
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控制的概念
如果一个控制系统不受外界的随机干 扰而只受输入的控制，则称此系统为确定 性控制系统。
如果最优控制u*(t)是系统X(t)的反馈控 制，则称此控制为闭环控制。
若系统的输出量对系统的控制作用没有 影响，不管当时系统处于什么状态，控制 规律都按控制函数u(t)执行，这种控制方式 称为开环控制。
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2、影响井眼轨迹控制的主要因素
1、底部钻具组合。 BHA的类型（滑动导向或旋转
导向的工具）、结构（钻头类型，稳定器个数、 直径，各跨长度、刚度等等）。
2、底部已钻井眼的几何形状（井眼的方向、空间 位置以及井眼直径等）。
3、钻井工艺参数（钻压、转速、排量、泵压以及 井下工具的状态等）。
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自动化钻井主要可分为两种方式，即大闭环 控制方式和井下闭环控制方式。
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浅释
就两种控制方式对比，井下闭环控制应 该更简单和更准确，人们也是正向着这方 向发展；但是井下闭环控制的井下工具研 制技术也是比较困难的。
特别是加入地质参数测量和卫星数据实 时传输，基地建立油井地球物理模型，就 可实现自动化地质导向钻井。

胜利油田水平井地质导向钻井技术

胜利油田水平井地质导向钻井技术

胜利油田水平井地质导向钻井技术闫振来;韩来聚;李作会;赵金海;杨锦舟【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2008(036)001【摘要】通过理论研究、仪器研制和软件开发,自行研制了具有自主知识产权的新型MWD、随钻自然伽马测量仪、随钻电阻率测量仪以及国内第一个移动式随钻自然伽马测井标准刻度装置,形成了地质导向双参数LWD仪器设计制造技术和地质导向钻井工艺配套技术.该技术在50余口井地质导向钻井中进行了成功应用,开发的最小有效油层厚度0.8 m,平均油层有效延伸率达94%以上,将井眼轨迹控制标准由原来几何导向的"工程中靶"提升为"地质中靶",降低了因地质目标不确定性而带来的钻探风险,为薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开发提供了技术支撑.【总页数】5页(P4-8)【作者】闫振来;韩来聚;李作会;赵金海;杨锦舟【作者单位】胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017;胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017;胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017;胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017;胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017【正文语种】中文【中图分类】TE243【相关文献】1.胜利油田地质导向钻井技术现状分析及发展形势 [J], 韩庆利;牛洪波;李洪强;耿应春2.“水上漂”油层水平井地质导向录井技术——以胜利油田G43-p17井为例 [J], 盖姗姗3.胜利油田地质导向钻井技术研究进展 [J], 赵金海4.胜利油田地质导向钻井技术研究与应用 [J], 闫振来;韩来聚;李作会;赵金海;杨锦舟5.胜利油田地质导向钻井技术研究与应用 [J], 耿应春因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

油田地质导向钻井技术研究与应用

油田地质导向钻井技术研究与应用

油田地质导向钻井技术研究与应用发布时间：2022-08-03T05:10:07.088Z 来源：《工程管理前沿》2022年3月第6期作者：周扬[导读] 随着我国社会经济的不断发展，人民生活质量要求也越来越高，再加上经济发展的需求，导致周扬中国石油大港油田公司第一采油厂 300280摘要：随着我国社会经济的不断发展，人民生活质量要求也越来越高，再加上经济发展的需求，导致国内对于油气资源的实际需求量也在不断增加。

就目前的油气资源供求关系来看，我国现有的油气资源已不能满足国内实际的经济发展需求。

与此同时，目前我国可供大量开发的大型油田数量也在不断的减少，导致许多油田的勘探开发项目就开始转向一些小油层以及薄油层的地质勘探。

而这些小油田的地质构造比较复杂，就需要采用地质导向的钻井技术来满足油气开发的生产要求。

而随着当前油气钻井开发技术的不断发展，现今的地质导向钻井技术也得到了不断的完善以及广泛应用，这个方面也促进了国内在现代钻井工业领域的发展。

本文就详细介绍了地质导向的钻井技术，并深入探讨了其在油田生产中的实际应用，分析了其在未来油田开发中的发展趋势，从而为钻井技术的创新提供了一定的参考。

关键词：油田；地质导向钻井技术；研究；应用引言：在当前来看，运用基于地质导向的钻井技术，也已成为各个钻井施工单位的核心技术，其广泛应用于一些大位移定向的井还有水平井的挖掘施工中。

这主要是因为应用该技术可获得加准确以及真实的地质参数，从而实现油气资源开发的地质导向。

而且该技术在一些复杂油藏地区开发中的应用，还可以有效规避生产过程中的风险，并提高生产的效果，进一步提高开发单位的经济效益。

特别是在目前，由于对小油层以及断块油层开发项目的增多，我么就更需要科学掌握的地质导向钻井技术各种应用，这样才能实现对小油藏的有效开发，最终促进地质导向的钻井技术得到长远发展。

一、对当前地质导向钻井技术的分析1、地质导向钻井技术的内涵在上世纪90年代，随着国外地质学家对地质导向钻井技术以及概念的相继提出，这种基于地质导向的钻井技术就在国际上一些油藏的开发中得到全面推广。

胜利油田地质导向钻井技术研究进展

胜利油田地质导向钻井技术研究进展
参 数 的实时 测量 。井 下 自然伽 马测量 仪完 成伽 马射
值早 就为 国 内钻井 界 所 瞩 目， 展 适合 中 国 国情 的 开
地 质导 向钻井 技术 已势 在必行 。
１ 地 质 导 向钻 井技 术 应 用现 状
１９ ９ ９年 胜 利 钻 井 工 程 技 术 公 司 引 进 了 美 国 Ｈ ｌｂ ｒ ｎＳ ｅｒ ａ ｉｕｔ ｐ ｒ ｌ ｏ ｙ—Ｓ ｎ公 司 的带 ４道地 质参 数 的随 ｕ
应 用 实践 表 明 ， 通过 对 比随钻 测井 曲线 和邻井 资料 ，
能够 及时 获得 地质 特 征 的变化 ， 井 眼轨 迹 实 时 控 在
探 开发 面临 复杂 地质 条件 背景 下和 随钻测 量技 术 日 趋 成熟基 础 上发展 起 来 的地 质 导 向 钻井 技 术 ， 地 是 质 信息 、 随钻 测井 仪 器 响 应 和用 于 引 导 井 眼进 入 目 的层 并保 持 在 目的层 内 的解 释 技 术 的综 合 … 。在 钻井 过程 中 ， 通过实 时测 量 多种井 底信 息 ， 对所钻 地 层 的地质 参数 进行 实 时 评 价 ， 而 精 确 地控 制 井 下 从
井 院生 产 的 ｓ Ｌ—ＭＦ Ｑ型 ＭＷＤ、ＷＤ性 能指 标 已经 Ｌ 达 到 了 国外 同类 产 品的 先 进水 平 （ 表 １ ， 际测 见 ）实
基 金 项 目 ： 十 五”国 家科 技 攻 关 项 目“ 杂 油 气藏 配套 钻 井技 术 及 关 键 装 备研 究 （ ０ ３ Ａ １ Ａ一１ ） 和 中 国 石 化 “ 条 龙 ” 技 攻 关 项 “ 复 ２０ Ｂ ６ ３ １” 十 科
目“ 地质 导 向钻 井技 术研 究（Ｐ ３ ０ ） 的 部 分 成 果 。 Ｊ０ ０ ９ ”

导向钻井系统导向钻进水平井段的理论与实践

导向钻井系统导向钻进水平井段的理论与实践

百分比
↑2. 43 ↑37. 6 ↓29. 2 ↓19. 4
由于提高了机械钻速 、缩短了钻井周期和建井 周期 ,从而降低了钻井成本 。海上与 1997 年同类井 相比单井建井周期平均可减少 2. 07 天 ,按海上钻井 日费 18 万元计算 ,单井可节约成本 37. 26 万元 ,埕 北 12A 井组 8 口定向井可节省成本 298. 08 万元 ,其 中还不包括因减少钻头用量 、钻井液用量及其它材 料所节省的成本 。
图 5 哈德 4 —水平 2 井水平段实钻轨迹
该井实钻水平段波动很大 ,原因之一是现场地 质监督要求上下调整水平段垂深 ,原因二是 MWD 仪器测斜零长太长 ( 0. 25 + 9. 18 + 0. 50 + 8. 81 2. 71 = 16. 03 m) ,滑动或复合钻进的增斜率在 16. 03 m 长的井段内无法测出 ,导致现场施工人员决策 困难 ,原因之三是单弯单稳导向钻具在复合钻进过 程中的增斜率太高 ,这同时也导致在水平段滑动钻 进井段长 ,机械钻速低 ,钻井效率低 。
同时 ,由于采用导向钻井技术提高了钻井速度 和井身质量 ,较好地保护了油气层 ,为下一步的油气 开采提供了良好的条件 ,为提高采收率打下了基础 , 其社会效益也十分显著 。
随着导向钻井技术在胜利油田内部直井和定向 井中的推广应用 ,胜利油田钻井工艺研究院的研究 人员将这一技术成功地应用到塔里木油田的深水平 井和胜利油田内部的普通水平井施工中 ,斜井段和 水平段的施工中均获得了显著的技术经济效益 。
1 导向钻井技术在胜利油田的应用
导向钻井技术是 80 年代国外钻井工程界研究 成功的一项先进的井眼轨迹控制技术 ,常用钻具组 合为 : PDC 钻头 + 加长马达 + 变径稳定器 + L WD/ MWD 。根据国内现有设备仪器条件 ,确定了具有胜 利油田特点的导向钻具组合 :钻头 + 小角度 ( ≤1°) 导向动力钻具 + 无磁钻具 (无磁钻铤或无磁承压钻 杆) + 有线随钻或无线随钻 MWD + 加重钻杆 (视情 况可以倒装) + 斜坡钻杆 + 钻杆 。这种导向钻具组 合的特点是采用小角度的单弯螺杆钻具 ,配合无线 (或有线) 随钻实现井眼轨迹的连续控制 ,使转盘 (或 顶驱) 钻进与螺杆钻进相结合 ,旋转钻进与滑动钻进 交替使用 ,保证井眼轨迹的控制精度 ,从而达到提高 钻井速度 、降低钻井成本 、保护油气藏的钻井目的 。 它不但适合大 、中曲率半径的水平井和大斜度井 ,而 且更适合于直井 、定向井和丛式井 ,一套钻具结构既 能完成直井段 、造斜段 、稳斜段和降斜段钻进 ,又能 随时调整井斜和方位 。

地质导向钻井技术概况及其在我国的研究进展

地质导向钻井技术概况及其在我国的研究进展

未来的研究方向和路径是进一步提高技术水平和推广应用，加强关键技术的 研发和国产化，推动技术的广泛应用和发展。
参考内容
引言
水平井钻井技术已成为石油和天然气行业的重要发展方向之一。水平井能够 提高油气田的采收率和生产效率，降低开采成本，具有显著的经济效益。然而， 水平井钻井过程中，由于地层复杂多变，经常面临井眼轨迹控制和地层岩性识别 等难题。
结论
本次演示对水平井钻井测井地质导向方法与技术进行了研究。通过分析测井 方法、地质导向软件、传感器技术等方面的内容，验证了该方法在实验研究和实 际应用中的有效性和可行性。然而，水平井钻井测井地质导向方法仍存在一定的 局限性和挑战，
需要进一步研究和改进。未来的研究方向可以包括提高地质导向软件的智能 性和自动化程度、研究更加准确的测井方法和技术等方面。开展更多实际应用案 例的研究和实践，有助于进一步推广和应用该方法，提高油气田的采收率和生产 效率。
迹和识别地层岩性。同时，实验结果也表明该方法能够在复杂地层条件下实 现高效、准确的钻井作业。
实际应用
在某油田实际应用中，我们采用水平井钻井测井地质导向方法进行施工。通 过实时分析钻井参数和地层信息，成功地预测和调整了井眼轨迹，并准确识别了 地层岩性。实践证明，该方法能够提高水平井的钻井质量和效率，降低开采成本， 取得了显著的经济效益和社会效益。
1、石油、天然气等化石能源的 勘探和开发。
2、非常规能源如煤层气、页岩 气等的开发利用。
3、地热能、水能等新能源的勘 查和开发。
4、重大工程如隧道、地铁等的 基础勘察和施工。
在应用地质导向钻井技术时，需要解决的关键技术问题主要包括以下几个方 面：
1、地质信息的准确获取和识别：地质信息是进行地质导向的基础，如何准 确获取和识别这些信息是关键。

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。

胜利油田地质导向钻井技术现状分析及发展形势

２ ０ －０ ５ ，胜 利 油 田成 功 开 发 了具 有 自主知识 产 权 的 新 型 伽马和电阻率各一条曲线。随钻 自 ０ １２０ 年 然伽马可以实时划分泥岩砂岩， 为进 ＭＷＤ 随钻 自然 伽 马测量 仪 、 、 随钻 感应 电 阻率测 量仪 以及 配 套应 用 软 人油藏提供实时决策依据。进入储层后， 随钻电阻率可以区分油水层 ， 件， 形成了地质导向双参数 Ｌ ＷＤ仪器设计制造技术和地质导向钻井工 并据此控制井眼轨迹穿越油藏。但是 ， 进入油藏后 ， 仅凭一条电阻率曲 艺配套技术， ８ 余 口井的现场直用中取得了良好效果旧。目前 ， 并在 Ｏ 胜 线较难区分油水界面， 也难以实现最佳油藏穿越。 特别是对于薄互层发 利油 田已经 全面实 现了无 线随钻测 量技术 的普 及应用 ，地质 导向钻 井 育 的复杂油气藏，两道随钻测量曲线较难判别有利层位相对于正钻井 技术 已经完全 取代 了原有 的水平 井 Ａ点电测施 工方 式 ， 到了“ 达 水平 井 眼的空间关系， 不足以提供最佳的指导作用。因此 ， 即便是双参数地质 口口井 上 Ｌ （ ＷＤ、 向井 口口井 上 Ｍ ” ＷＤＦ Ｅ ） 定 ＷＤ 的钻 井技 术 水平 ， 平 导向技术 ， 水 深浅层多条随钻测量曲线仍然是较为经济 、 有效的技术配套 井钻井数量连年递增， 油气采收率和钻井效率不断提高自 。 模 式。 １胜利油田地质导向钻井技术现状分析 １ ． ２随钻解释指导作用难以发挥 包括 胜利油 田在内 ，尽管 国内很 多油 气 田已经较 大规模地 应用 了 胜利 油 田研发 了水平井 地质导 向测量 参数随 钻解释 系统 ，可实现 双参数 地质导 向钻井技 术 ，但 只是 实现 了简单 的地层定 性分 析和井 眼 地层对比、 储层参数解释和流体『质判别等功能， 生 为随钻测井资料的实 轨迹“ 滞后” 调整， 在提高现有技术应用能力 以及发展配套技术等方面 时解释提供了工具和平台口但由于只有 自然伽马和电阻率两条曲线， 。 随 仍然有巨大的空间。现有双参数地质导向技术存在的不足主要表现为 钻解释只能能提供测点附近 １ ｍ左右地层物性的平均情况， 且随钻测量 以下几点 ： ’ 设备滞后钻头 ８ １ｍ， －５ 所反映的地层信息相对滞后 ， 对现场地质师判断 １ ． １随钻测 量可靠 性相对不足 油层物性趋势的支撑作用大打折扣 ， 很多隋况下难以避免的造成了局 随钻测量可靠性应当包括测量设备的可靠性和测量曲线有效性两 部油层层段的损失。因此， 随钻解释的指导作用也需要增加随钻测量设 个 方面 。 备的深度测量层次， 缩短与钻头的测量间距， 同时形成三维随钻解释能 测量设备可靠性仍需提高。经过多年的不断改进 、 完善， 现有国产 力 ， 而实现对井 眼轨迹 调整的直观 指导作用 。 从 随钻测量装备的可靠性已经有了很大的提高， 但由于国内机加工能力 、 １ ． ３井眼轨迹 控制效果 不稳定 装配精度等方面水平的制约 ， 相对于国外同类装备 ， 国产测量装备不能 地质导 向的根本 目的是 实现井筒 在储层 中位置 的最优 化 ，亦 即在 正常工作的比例依然较大。仍然需要在结构设计 、 元器件 性能、 现场应 准确认知地层的前提下实现井眼轨迹的合理调整。但现有的双参数地 用 规范等方 面继续改 进。 质导向技术无论是地层评价信息还是井眼轨迹控制效果测量、验证设 测量 曲线 有效性急需 提升 。 目前 胜利油 田 国产测 量装 备只能 提供 备均 存在较为 严重 的滞 后 。 设备安放位 置如 图 １ 其 所示 。 电阻率测量 点

水平钻井技术胜利油田应用

利油田发现于1961年4月16日完成试油的华8井（日产原油8.1吨）。1964年1月25日，中央批准了《关于组织华北石油勘探会战的报告》。 1964年6月，石油工业部华北石油勘探会战指挥部成立（简称“九二三”厂又称胜利油田），胜利钻井也进入了大发展时期。
经过40多年钻井的实践，胜利钻井队伍不断壮大、装备水平不断提高、管理水平不断迈上新台阶、技术水平保持了国内领先并在一些关键技术方面达到了国际先进水平。在钻井技术不断进步的同时，勘探开发也不断提出新的要求，施工区域不断扩大，钻井难度不断增加，面临的市场竞争和技术挑战形势也越来越严峻，胜利钻井必须不断追求新的技术突破和整体水平的提高，才能发挥应有的作用，巩固应有的地位。
营31断块是胜利油田的薄油层区块，2001年应用MWD+FEWD完成了两口井，营31—平2井油层厚度仅有0.9m。王53区块，目的层沙二段油层厚度1～3m，通过应用FEWD技术钻水平井7口，初产单井达到35t/d以上，是全部应用水平井技术开发的超薄油层区块。
在薄油层水平井施工中创出了多项高指标：卡塔尔国薄层水平井DK—586井，水平段长度1635m；最深的薄层水平井HD1—8井，油层深度5551m；国内第一口阶梯式薄层水平井临2—平1井；国内第一口弧形薄层水平井营93—平3井；国内第一口海油陆采薄油层水平井桩12－平2井，等等。
在外部市场深井钻井中也不断取得新突破，在新疆地区钻井48口，其中超深井5口，YH5井完钻井深6400m。1991年12月17日，60160钻井队用315天13小时30分完成钻井进尺2.27万米，实现了总公司领导提出的5000m深井年五开四完、进尺超过两万米的目标。海洋钻井不断发展，期间钻井68口。
2004年月5日完成的桩139丛式井组，在70.13°扇面内由浅海人工平台向海上深水区钻井27口（其中两口水平井），平均井深2189.93m，平均水平位移1157.69m，实现了海油陆采，取得了显著的开发效益。

随钻地质导向技术在钻井中的应用探析——评《钻井地质》

新疆地质XINJIANGGEOLOGY2019年12月Dec.2019第37卷第4期Vol.37No.4第一作者简介：江民盛（1995-），男，江西九江人，硕士在读，主要从事钻井工艺研究通迅作者：熊青山（1972-），男，湖北荆州人，教授，博士后，主要从事流体力学研究、教学工作随钻地质导向技术在钻井中的应用探析——评《钻井地质》江民盛，熊青山长江大学石油工程学院《钻井地质》一书较全面地总结了钻前、钻进、完井及油气井试油等4个方面地质工作，详述了不同地层岩性及油气田地质构造的识别鉴定方式，系统地分析了随钻地质导向技术在油气钻井作业过程中涉及的技术工艺，结合具体实例深入地解析了随钻导向技术在钻井施工作业中的巧妙应用。

本书专业知识理论性强，与实际应用联系紧密，为我国从事油气井地质导向钻井技术方面的工作人员提供良好的技术及理论参考。

随钻地质导向技术通过结合测井、旋转导向及闭环控制系统等完成钻井施工，钻井中应用主要涉及随钻测井技术及地震技术两个方面。

该项技术的基本原理是收集分析相关附近井资料信息，计算得出所需钻井参数，结合具体钻进过程中测井数据资料对比计算，确保最终钻进井眼轨迹的最佳走势。

实际作业中，旋转导向是用来根据计算结果实时调节修正井眼轨迹的，也就是说随钻地质导向技术是基于实际油藏特性参数确定井眼轨迹的。

闭环控制系统中集合了电、核、磁等不同类型传感器，传输相关钻井数据至地面，通过系统分析进行旋转导向的控制，因此随钻地质导向技术在钻井过程中具一定优势。

随钻地质导向技术在作业过程中，可有效减少停钻测井非生产时间的耽误，及时发现并避免复杂地层结构，降低井眼垂深起伏，提高储层钻遇率及单井产能上限。

基于电阻率及自然伽马射线技术手段的结合应用，随钻地质导向方式与工程技术联系日渐紧密，最新技术已延伸至油藏储层边界的探测，三维可视化井眼轨迹及地质录井建模等技术的发展进一步推动了随钻地质导向技术的升级，被成功应用于多个复杂油气藏的钻井作业。

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表 １ 地质导向试验井技术经济指标汇总表
目标层。通过研究地层可钻性随钻估计问 题，提出了基于遗传算法的地层可钻性级数估 计理论与方法，以便利用地层可钻性作为判断 钻头是否在目标层钻进的依据。
在薄油层或有复杂褶皱、断层的油藏中， 如何确定目标层的位置、走向和厚度是地质 导向钻井急需解决的一个关键问题。利用 Ｂａｙｅｓ估计理论对地质导向钻井三维地层建模 和随钻实时修正方法进行了深入研究，提出了 基于Ｂａｙｅｓ估计理论的三维地层建模和随钻实 时修正方法， 并利用模拟数据进行了验证。
目前我国通常应用的地质导向仪器的测 量传感器距离钻头普遍较远（约为８～２０ｍ），一 般情况下电阻率距离钻头最近， 伽马次之， 井 眼姿态测量传感器距离钻头最远，这就严重制 约了钻头处工程和地质参数的准确获取，也不 利于井眼轨迹在油层中的有效穿行。地质导 向钻井随钻预测理论与方法研究就是为有效 解决上述问题而开展的，并重点对井眼轨迹参 数随钻估计和预测、导向标志层随钻预测、 目标层随钻预测、地质导向钻井随钻预测软 件进行了研究。
４ 认识与体会 作为地质导向钻井重要技术支撑的地质
导向钻井工艺技术，在地质导向钻井过程中发 挥着重要作用，随钻测井 ／ 测量பைடு நூலகம்器与钻井工 艺的和谐统一构成了完整的地质导向钻井技 术。
由众多功能性模块集成构建的地质导向 钻井系统平台在地质导向钻井中真正起到了 地质导向钻井软件平台的作用，现场工程师可 以在同一平台上进行轨迹控制、随钻解释、远 程传输与决策、待钻设计等操作， 设计新颖， 功能强大，兼容性与可操作性强。
通过开展基于地质导向钻井的测量盲区 井眼轨迹参数随钻估计和井眼轨迹预测方法 研究，分别提出了基于 Ｋａｌｍａｎ 滤波的井眼轨 迹参数实时估计和预测新方法以及基于支撑 向量机统计学习理论的井眼轨迹预测新方 法。实践表明， 轨迹预测新方法不仅提高了 Ｂ Ｈ Ａ 测量盲区的轨迹预测精度， 还可以进一 步预测待钻井眼轨迹，具有良好的应用前景。
导向现场应用技术成功地实施了地质导向钻井，为薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开发提供了技术支撑，研究攻关阶段现场试
验的 ２５ 口井，应用效果良好。
关键词：地质导向 钻井工艺 ＬＷＤ 自然伽马 电阻率 复杂油气藏
中图分类号： Ｆ ４ １ ６ ． ４
文献标识码： Ａ
文章编号：１６７３－０５３４（２００７）０８（ｂ）－００２４－０２
区轨道优化设计研究、水平井待钻井眼轨道 校正设计研究和摩阻扭矩预测分析研究等一 系列的研究工作，提出了一套准确而实用的中 靶优化设计方法和基于油藏可视化的轨道设 计方法， 开发出了相应的理论模型和计算模 块，解决了基于地质导向的水平井待钻井眼轨 道校正设计问题。同时， 对待钻轨道设计和 靶区轨道设计的各种情况进行了分析，将任意 情况下的轨道设计分解为 ８ 个基本计算模块， 通过调用某个计算模块或某些计算模块的组 合可以完成任意待钻轨道和靶区轨道设计。
２００１ 年胜利钻井院依托重大装备国产化 研究项目 － “Ｍ Ｗ Ｄ 、随钻自然伽玛测量仪 国产化研制”和中石化集团公司项目“随钻感 应电阻率测量仪的研制”开始了 Ｍ Ｗ Ｄ ／ Ｌ Ｗ Ｄ 国产化研究工作，并成功地研制出了具有自主 知识产权的新型正脉冲 ＭＷＤ 、随钻自然伽玛 测量仪和随钻感应电阻率测量仪，并投入了现 场应用，取得了良好效果。
在文献调研和方法研究基础上， 结合 Ｌ Ｗ Ｄ 仪器在胜利油田的实际应用情况， 以带 自然伽玛和电阻率两道参数的 ＬＷＤ 系统为依 托， 以实时地质参数为研究对象， 以地质测量 参数实时解释为研究目标，研制成功了水平井 地质导向测量参数随钻解释系统。
通过开展随钻测井资料标准化和斜井校 正方法研究，实现了 Ｌ Ｗ Ｄ 曲线与直井曲线的 对比分析；利用随钻测井资料与相邻井对应层 位测井曲线上具有相似性为基础的相关对比 技术， 从方差分析和极值分析的角度出发， 采 用一种直观实用的适合于对称型和非对称型 两类曲线分层的数理统计法 － 极值方差聚类 分层法，完成了在钻井的储层自动划分以及与 邻井层位的对比连线；根据目前随钻测井资料 不全的实际情况， 综合利用在钻井自然伽玛、 电阻率和邻井资料，建立了无孔隙度测井资料 条件下的孔隙度解释模型，在很大程度上弥补 了无孔隙度测井资料的缺陷，从而实现本井钻 遇地层孔隙度、渗透率、饱和度等储层参数 的计算和储层评价及流体性质判别，进而实现 了随钻测井资料的实时解释。
以地质导向测量工具为依托，以地质导向 随钻解释和地质－钻井一体化设计和施工软 件为手段， 开展了钻具组合优化设计、钻井 参数优选技术、随钻跟踪地质目标的井眼轨 迹预测和控制技术等地质导向钻井工艺研究 工作，形成了具有胜利特色的地质导向钻井工 艺配套技术。
３ 现场试验应用 胜利钻井院通过近十年的 Ｍ Ｗ Ｄ 应用实
提出了基于小波变换和沃尔什变换的测 井曲线分层新方法。 ２．４ 基于地质导向的井眼轨道设计与井眼轨迹 控制软件研制
在常规水平井井眼轨道设计和井眼轨迹 控制软件基础上，通过集成和衔接相关功能性 模块，编制出了基于地质导向的水平井井眼轨 道设计和井眼轨迹控制程序，构建出了地质导 向钻井系统平台。该平台除具有水平井井眼 轨道设计和井眼轨迹控制程序的全部功能外， 增加了基于地质导向钻井的现场实时数据资 源共享和远程实时决策、Ｌ Ｗ Ｄ 曲线实时显 示、地质导向测量参数随钻解释、待钻井眼 轨道校正设计及地质导向钻井三维可视化等 多个功能性实用控件，能够把钻井现场数据及 时传送到基地服务器及各相关终端上，并将后 续作业指令实时返回到系统平台，实现现场实 时数据资源共享和远程实时决策、随钻解 释、真三维显示等功能， 承担着地质导向钻 井软件平台的作用。 ２．５ 地质导向钻井工艺技术研究
２ 胜利油田地质导向钻井工艺技术研究 国外经过近十年的发展，地质导向钻井技
术已经成熟，具有先进而完善的地质导向硬件 工具和与之配套的随钻地质工程参数解释与 地质导向应用软件系统， 但由于技术垄断， 我 们不可能从他们那里得到地质导向钻井核心 技术。为了在现有仪器基础上有效地实施地 质导向钻井，进一步提高井眼轨迹在油层中的 有效穿透率和油气采收率，弥补国内地质导向 工具测量传感器距离钻头较远、应用软件系 统存在空白等实际差距，依托中石化集团公司 项目“地质导向钻井工艺技术研究”开展了地 质导向钻井工艺技术系列研究工作。在研究 内容上，该项目主要围绕以下四个方面进行了 深入研究。 ２．１ 水平井地质导向测量参数随钻解释系统研 究
科技咨询导报 ２００７ ＮＯ．２３ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｈｅｒａｌｄ 胜利油田地质导向钻井技术研究与应用
高 新 技 术
耿应春 （胜利石油管理局钻井工艺研究院 山东东营 ２５７０１７）
摘 要： 综合介绍了胜利钻井院承担的中石化集团公司项目“地质导向钻井工艺技术研究”的部分研究成果， 并利用初步形成的地质
践，自行研制出了具有自主知识产权的新型正 脉冲 Ｍ Ｗ Ｄ 、随钻自然伽玛测量仪和随钻电 阻率测量仪，配套形成了带两道地质参数的纯 国产地质导向钻井系统。目前， 应用自行研 制的新型正脉冲 Ｍ Ｗ Ｄ 和自然伽马测量系统， 配合引进或自行研制的随钻电阻率测量仪，已 经完成了２５（详见表１）口薄油层水平井的地质 导向钻井现场试验（其中，利用国产地质导向钻 井系统完成５口井），试验井位主要集中在孤岛 油田中一区、埕北 ６ Ｅ 井组、埕北 ６ Ｄ 井组 等厚油层上部剩余油或薄油层油气藏， 在 ２ ｍ 以内的薄油层内成功地实施了地质导向钻井， 初步形成了地质导向现场应用技术， 为薄油 层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开发提 供了技术支撑， 应用效果良好。
地层可钻性级数（ Ｋ ｄ） 反应了钻头所在地 层的岩性，在钻井的过程中通过获取 Ｋｄ 参数， 可以实时判别钻头是否钻遇盖层或是否穿出
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１ 胜利油田地质导向钻井技术现状 １９９９ 年胜利钻井工程技术公司引进了美
国 Ｈａｌｌｉｂｕｒｔｏｎ Ｓｐｅｒｒｙ－Ｓｕｎ 公司生产的带四 道地质参数的随钻地层评价仪器（ Ｆ Ｅ Ｗ Ｄ － Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｗｈｉｌｅ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ）；胜 利钻井院引进了英国Ｇｅｏｌｉｎｋ公司生产的带自 然伽玛和电阻率两道参数的地质导向测量工 具，并在胜利油田的边底水剩余油区块和塔里 木油田的超薄油藏区块投入了生产应用，通过 对比随钻测井曲线和邻井资料，及时获得地质 特征的变化，在井眼轨迹实时控制方面发挥了 积极作用，为开展地质导向钻井技术研究打下 了良好的应用基础。
建立了油层垂深不确定条件下以“油 层穿透率最高”为目标的地质导向水平井中 靶优化设计模型，开发出了相应的优化设计模 块， 有利于提高靶区水平段油层穿透率； 建立 了地质导向水平井轨道参数优选模型，使得设 计轨道具有最大的适应油层垂深不确定性的 能力； 提出了弹性杆挠曲线法设计多目标靶区 轨道的新概念和弹性杆挠曲线法靶区轨道设 计方法， 建立了理论计算模型， 开发了相应的 计算模块，并与其他方法一起形成了完整的多 目标井靶区轨道设计方法； 针对水平井矢量靶 的特点，建立了水平井待钻井眼轨道校正设计 理论模型， 开发了相应的设计模块， 解决了水 平井待钻井眼轨道校正设计中的矢量中靶问 题； 改进并完善了摩阻扭矩计算理论模型，开 发了管柱在井眼中的摩阻扭矩分析计算模 块。 ２．３ 地质导向钻井随钻预测理论与方法研究
应用结果表明，水平井地质导向测量参数 随钻解释系统能够较好地指导油气藏评价和 水平井地质导向钻井施工，并取得了良好的地 质效果和经济效益， 具有较高的推广应用价 值。 ２．２ 基于地质导向的水平井待钻井眼轨道校正 设计研究
基于地质导向的水平井待钻井眼轨道校 正设计是地质导向钻井工艺技术的重要内容 之一。通过开展地质靶点不确定条件下中靶 优化设计研究、基于油藏可视化的水平井靶