近钻头地质导向技术交流(丹诺)

近钻头地质导向钻井技术在江苏油田的应用[摘要]近钻头地质导向技术是20世纪90年代发展起来的一项钻井高新技术，体现了现代钻井技术与测井、油藏工程技术的结合。

应用该技术能使井眼更准确的在油层中穿行，提高油层的穿遇率，增加油井产量，提高油田的采收率。

文章介绍了国产CGDS172NB近钻头地质导向系统的结构特征、工作原理，并结合在江苏油田的应用实例，分析阐述了近钻头地质导向系统的优越性和重要性，对在国内推广应用近钻头地质导向钻井技术具有重要意义。

[关键词]地质导向近钻头穿遇率地质导向钻井（Geo-Steering Drilling）技术是一项集定向测量、导向工具、地层地质参数测量、随钻实时解释等一体化的测量控制技术，其特征在于把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融合为一体，被广泛应用于薄油藏、复杂油气藏的勘探和开发中。

目前各油田水平井施工所使用的常规LWD（Logging While Drilling无线随钻录井）仪器，测量传感器与钻头之间存在很长的测量盲区，造成地质参数严重滞后，现场技术人员无法实时掌握地层信息。

国产CGDS172NB 近钻头地质导向系统能够测量钻头附近的地质参数和工程参数，可直观的判断钻头位于油层的位置和钻头处的地层特征，在实现复杂小断块油田增储上产、降低吨油成本方面起到了重要作用，经济效益十分显著。

1 CGDS172NB系统构成与工作原理1.1系统构成CGDs172NB近钻头地质导向钻井系统由测传马达（CAIMS）、无线接收系统（WLRS）、正脉冲无线随钻测量系统（CGMWD）和地面信息处理与导向决策软件系统（CFDS）组成。

1.2工作原理（1）CAlMs测传马达自上而下由旁通阀、螺杆马达、万向轴总成、近钻头测传短节、地面可调弯壳体总成和带近钻头稳定器的传动轴总成组成。

该短节可测量钻头电阻率、方位电阻率、方位自然伽马、井斜、温度等参数，用无线短传方式把各近钻头测量参数传至位于旁通阀上方的无线短传接收系统。

C GD S172N B近钻头地质导向钻井技术在江汉油田的应用王伟摘要目前，常规LWD在钻井实际应用中由于测量盲区长，无法准确判断近钻头处的井眼倾角、相关地层岩性、储层特性及储层位置，无法实现真正意义上的地质导向钻井。

针对这一难题，本文介绍了我国首套CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统的性能特点，并结合在江汉油田的应用实例，分析了近钻头地质导向钻井技术的优越性和重要性，对在国内推广应用国产化近钻头地质导向仪器及近钻头地质导向钻井技术具有重要意义。

关键词近钻头地质导向 LWD引言地质导向钻井（Geo-Steering Drilling）技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一，它是一项集定向测量、导向工具、地层地质参数测量、随钻实时解释等一体化的测量控制技术，其特征在于把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融合为一体，被广泛应用于水平井（尤其是薄油层水平井）、大位移井、分支井、侧钻井和深探井。

目前，国内对地质导向钻井系统的研究还处于较为落后阶段，能够实时测量近钻头处的多种地质参数和工程参数的先进的地质导向钻井系统等前沿钻井技术只有Schlumberger、Halliburton、Baker Hughes等几家大公司能够掌握，并且实施技术垄断政策：只租借不出售，日租金高达数万甚至数十万美元，而且无法得到地质导向钻井核心技术。

而国内现用的各种地质导向仪器均存在较大的测量盲区（测量传感器至钻头的距离），无法实时测量近钻头地质参数，技术比较落后，无法实现真正意义上的地质导向。

本文通过分析常规LWD存在的弊端，介绍了我国首套CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统在江汉油田超薄油层水平井的成功应用，总结了技术经验，对近钻头地质导向钻井技术在国内油田的发展具有重要意义。

1、存在问题分析对地质导向钻井来讲，仪器越靠近钻头越好，可以及时确定井底地层情况和井眼轨迹，进而制定相应方案。

目前国内在水平井和大斜度井施工中基本采用的是常规LWD+导向钻具组合进行地质导向，LWD仪器各测量传感器都装在远离钻头位置的螺杆上方的无磁钻铤内，存在很大的测量盲区（见图1）。

SL6000NWD近钻头随钻地质导向系统简介NWD近钻头随钻地质导向系统是胜利伟业石油工程技术服务有限公司于2012年10月研制成功并投入现场应用的。

到目前为止，在胜利油田和大港油田成功完成13口定向井和水平井的施工作业服务，累计钻进时间1200多小时钻进4000多米。

一次下井成功率达90%以上，，中靶率100%，油层钻遇率100%（常规LWD中靶率为95%，油层钻遇率80%左右）。

2014年9月26日通过山东省的科技成果鉴定，由中石油、中石化、石油院校钻井、测井、以及其他石油工程专业专家教授组成的评审委员会认定该系统达到国际先进水平。

NWD近钻头随钻地质导向系统的测量项目有：自然伽马、井斜、地层的深浅（4条）电阻率。

仪器垂直时测量点距钻头的距离2.8米。

在钻具斜度大于70度时，所测量到的地质数据与钻头位置的地质数据接近，比传统的仪器更早的发现目的层。

一、SL6000NWD随钻地质导向系统有以下几部分组成1、SL6000LWD地面仪器系统1)地面测控防爆机箱（数据采集机箱）2)主控工业微机工作站（HP）3)显示器、鼠标、键盘4)热敏绘图仪5)净化不间断电源6)司钻阅读器（DDU）及连线7)地面测量多种传感器及连线（深度、钩载、泥浆压力探头）2、NWD近钻头随钻测量下井仪器和定向工具1)泥浆脉冲发生器2)探管（井斜方位、工具面）3)短传接收短节4)螺杆马达5)近钻头测量短节（包括自然伽马、电磁波阵列电阻率、井斜探头）6)弯壳体7)稳定器二、SL6000-NWD近钻头仪器主要技术指标项目参数指标外径180mm适用井眼8.5~12.5in耐温150°耐压120MPa连续工作时间>400h脉冲发生器类型正脉冲上传速率0.5bit/s钻头转速100~200r/min马达排量19 ~38 L/s含砂<1%项目测量范围测量精度方位角0-360°±1.5井斜角0-180°±0.2°工具面角0-360°±2.5°GR 0-380API ±5%电阻率R40 0.2~2000Ω.M ±10%@100Ω.M电阻率R20 0.2~2000Ω.M ±10%@100Ω.M三、SL6000-NWD近钻头随钻测量系统特点1)采用近钻头电磁波电阻率，同时测量深浅两条相位和两条幅度电阻率。

定向钻探技术应用现状分析及发展趋势薛凤龙【摘要】自从20世纪30年代人们发明了定向钻探技术以后，该技术就得到了广泛的应用。

由于定向钻探技术不仅可以减小受地面环境的影响，还可以克服复杂的地下地质条件，因此在煤层气勘探开发、油田开发中使用的尤为频繁。

【期刊名称】《技术与市场》【年(卷),期】2016(023)005【总页数】2页(P158-159)【关键词】定向钻探技术;应用现状;专用工具;发展趋势【作者】薛凤龙【作者单位】江汉石油工程有限公司页岩气开采技术服务公司，湖北武汉430074【正文语种】中文使井身沿着预先设定的方位和井斜，并使其达到目的层的钻井方法被称作定向钻井技术。

该技术可以对井眼轨迹进行有效控制，可以使钻头沿着特定的方向到达目标。

该技术受到地面以及地下环境的影响较小，不仅可以降低钻井成本，还可以减少对环境的影响和破坏，还可以获得显著的社会效益与经济效益。

在矿产的溶采、石油与天然气的勘探开发、煤矿的勘探开发、固体矿产的勘探与开发等领域中定向钻探技术已经开展了广泛的应用，根据勘探目标以及地层情况的不同，有取芯式和非取芯式定向钻钻头。

当前的定向造斜工具主要有三类，分别是涡轮钻具、螺杆钻具以及机械连续造斜器。

世界上第一口有记录的定向井，是在1932年，美国的加利福尼亚州亨延滩油田完成的。

我国的定向钻井技术发展于20世纪50年代，我国的第一口定向井实在1956年玉门油田钻成的，井号为C2-15，在此后的6年时间内，我国石油人又先后在四川油田进行了多种定向钻进试验，并在1965年完成我国第一口水平井，我国也成为了世界上第二个钻成水平井的国家。

在20世纪70年代，我国海洋定向钻井也迅速得到了发展，在渤海湾海面最多实现了1座钻井平台12口定向井的成绩。

虽然我国的定向井技术研究的起步较晚，并且由于国家情况比较复杂，一度远远落后于西方发达国家，但是我国的石油人并未放弃努力，通过了一代又一代人的努力，基本上实现了定向井技术的赶超。

一种新型近钻头地质导向系统的设计与实现摘要：随着油田开发进入后期，开发油层越来越薄，难度逐渐增加。

为了在薄油层中保持较高的油层钻遇率，采用近钻头随钻仪器是十分必要的。

本文介绍一种新型近钻头随钻仪器，采用井下无线短传技术将近钻头数据短传到螺杆上方的常规随钻LWD，通过泥浆脉冲器将数据实时发送地面。

主要功能包括近钻头井斜测量、近钻头电阻率测量、以及方位伽马成像等。

关键字：近钻头，短传通信，电阻率一、近钻头地质导向系统的意义随着油田开发进入后期，开采油层越来越薄，常规随钻测井系统LWD由于测量地层数据测点距离井底有10-15m的零长，不能满足超薄油层钻井技术服务需求，只有采用测量参数零长很短的近钻头随钻测量仪器才能有效的提高超薄油层钻遇率[1]。

目前三大石油公司都有自己的近钻头地质导向系统，而我国目前还没有自己的近钻头地质导向系统，研制自己的近钻头地质导向系统不仅可以满足超薄油层水平井钻井的技术需要还可以提高我国石油工程技术服务企业在国际石油市场上的竞争力。

近钻头地质导向系统是超薄油层水平井钻井必不可少的钻井利器。

二、近钻头地质导向系统的实现下图是近钻头地质导向系统总体框图，主要包括常规随钻测井系统LWD、近钻头接收短节、近钻头测量仪。

图1 近钻头地质导向系统总体框图左边是常规LWD，中间是钻井螺杆，右面部分是近钻头测量工具。

近钻头测量仪通过无线短传，将近钻头的测量数据跨越螺杆传输到LWD模块中，然后通过泥浆脉冲编码的传送到地面。

近钻头随钻仪器安装在常规LWD的通讯短节中，这样可以不增加传统LWD长度的同时实现与近钻头测量仪器的通信功能。

近钻头测量仪，长1m，扣型431×430，内径44.5mm，外径178mm。

主要由短传通信模块、方位伽马模块、井斜工具面模块、电阻率测量模块及供电系统组成。

图2为近钻头测量仪组成结构框图。

图2 系统功能模块电阻率测井仪器采用单发单收的天线结构设计，属原创性的设计结构，该技术实现了近钻头不同深度的地层电阻率的测量。

SINOMACSNBGSII近钻头地质导向工具在胜利油田的应用发布时间：2021-05-07T10:40:35.840Z 来源：《科学与技术》2021年29卷第3期作者：王健潭[导读] 本文介绍了SINOMACS NBGSII近钻头近钻头地质导向工具的工作原理、王健潭（中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司山东东营 257064)）摘要：本文介绍了SINOMACS NBGSII近钻头近钻头地质导向工具的工作原理、结构和特点。

通过详细介绍SINOMACS NBGSII近钻头地质导向工具在胜利油田超薄油藏水平井的使用情况，进一步明确了该仪器的优缺点及在使用过程中的注意事项，为今后开发类似超薄油藏时使用该工具提供了经验。

现场使用结果表明，该仪器设计独特合理、工作可靠，可以准确获得近钻头井底井斜和方位伽玛数据，对提高油层的穿遇率、提高钻井机械速度和钻井效率、缩短钻井周期、提高保护油气层和降低钻井成本等方面都具有十分重要的作用。

关键词：近钻头地质导向；方位自然伽马射线；超薄油气藏水平井 SINOMACS NBGSII近钻头地质导向系统将测量单元安装于钻头处，在地层打开的第一时间测量钻头附近的地层和工程信息，真正实现参数测量的“零延时”,彻底解决传统参数测量的“大延迟”问题。

为开发超薄油层、断块油层以及边缘油藏等复杂储层提供优质、高效解决方案，对提高油层的穿遇率、提高钻井机械速度和钻井效率、缩短钻井周期、提高保护油气层和降低钻井成本等方面都具有十分重要的作用。

1 国产近钻头仪器使用简介1.1工作原理SINOMACS NBGSII近钻头地质导向系统采用高抗震性能自然伽马、井斜测量元件，经小型化封装处理，安装到长度为仅为72cm的微型空间，信号经电磁波无线短传跨过动力钻具到信号接收短节，由MWD实现上传。

可以实时测量井斜角、方位自然伽马、转速等数据，有效提高了测量参数时效性，并利用无线短传或者过动力钻具信息短传技术与上端MWD无线随钻测量系统实现挂接。

贪吃蛇技术哪家强？国内外七大公司旋转导向技术盘点旋转导向钻井技术已经逐渐成为定向井、水平井钻井的主要工具，但主流技术依然以国外油服产品为主。

在多年持续攻关下，国产自主创新技术现已取得多项重大突破，国内外技术差距正在逐步缩小。

当前，油气勘探开发过程正面临的挑战日益严峻。

在资源品质劣质化、勘探目标多元化、开发对象复杂化等愈发恶劣的勘探开发大环境下，我国油气勘探开发领域正在由常规油气资源向“三低”、深层及超深层、深水及超深水等非常规资源拓展。

而作为油气资源勘探开发过程中的关键环节，现有的钻井技术在应对上述挑战时却略显勉强。

中石油经研院石油科技研究所总结出了“未来10年极具发展潜力的20项油气勘探开发新技术”（点击查看：颠覆传统！未来十年这些油气勘探开发新技术最具潜力），其中，“智能钻井技术”位列其中。

未来的智能钻井主要由智能钻机、智能导向钻井系统、现场智能控制平台、远程智能控制中心组成。

智能导向钻井系统主要利用随钻数据的实时获取、传输与处理，通过井下控制元件对钻进方向进行智能调控，从而提高钻井效率和储层钻遇率。

作为页岩气开发的“芯片”式技术，旋转导向钻井尚且年轻，但实际上从上世纪90年代起，国际各大油服公司便相继实现了旋转导向系统的现场应用。

经过20余年的技术发展，油服巨头均取得了阶段性进展，并形成了各自的核心技术体系（点击查看：五大油服的旋转导向系统大比拼）。

目前的主流旋转导向技术主要来自几大国际油服巨头，并基本形成了两大发展方向：一是以贝克休斯AutoTrak系统为代表的不旋转外筒式闭环自动导向钻井系统，这类系统以精确的轨迹控制和完善的地质导向技术为特点，适用于开发难度高的特殊油藏导向钻井作业；二是以斯伦贝谢PowerDrive系统为代表的全旋转自动导向钻井系统，这类系统以同样精确的轨迹控制和特有的位移延伸钻井能力为特点，适用于超深、边缘油藏的开发方案中的深井、大位移井的导向钻井作业。

01. 各大油服核心技术对比大宗商品价格暴跌给服务公司的定价和付款时间表带来了下行压力。