SL6000-NWD近鉆頭測量技術及其應用前景分析

盧少波（中石化勝利石油工程有限公司鉆井工程技術公司，山東 東營 257000）

目前，國內大多數油田步入了開發的中后期階段，加之油田油藏后期油層薄、散等特點，常規工藝已經難以創造良好的經濟開發效益。為了滿足油田提高采收率的要求，在生產過程中側鉆井、魚骨井和階梯式水平井逐年增多，LWD（Logging While Drilling）隨鉆測井儀器被廣泛應用于這種特殊工藝井。LWD技術是一項集定向測量、導向工具、地層地質參數測量、隨鉆實時解釋等一體化的測量控制技術，其特征在于把鉆井技術、測井技術及油藏工程技術融合為一體。

在地質導向鉆井技術中，儀器越靠近鉆頭越好，可以及時確定井底地層情況和井眼軌跡，進而制定相應方案。目前國內在水平井和大斜度井施工中基本采用的是常規LWD+導向鉆具組合進行地質導向，LWD儀器各測量傳感器都裝在遠離鉆頭位置的螺桿上方的無磁鉆鋌內，存在很大的測量盲區。一般電阻率探測點距鉆頭約8-9 m，伽瑪測量點距鉆頭約13-15 m，井斜、方位測量點距鉆頭約17-21 m。井眼軌跡參數測量相對滯后，因而造成地質人員現場地層分析困難，無法準確判斷近鉆頭處的井眼傾角、相關地層巖性、儲層特性及儲層位置，在油田復雜油藏中后期開發過程中，其問題日趨明顯。

1 SL6000-NWD近鉆頭無線測量技術及工作原理

SL6000-NWD近鉆頭無線隨鉆地質導向測量系統由參數測量儀、無線短傳接收儀以及動力鉆具組裝而成（圖1所示）。參數測量儀高度集成優化設計，集深淺雙電磁波電阻率、自然伽馬和井斜測量于一支1.85m長的鉆鋌上，被安裝在動力鉆具的前面，使各參數測量極大的靠近了鉆頭。

參數測量儀由測量中央控制器、無線數據發送天線、電磁波電阻率發射、接收天線及電路、自然伽馬探測器和井斜傳感器和電池組等組成。參數測量儀在中央控制器協調控制下，等時間間隔采集電阻率、自然伽馬和井斜等參數。中控與各單元測量電路進行通訊和數據交換。測量的數據一方面存儲在中央控制器中。另一方面采用數據電磁無線傳輸方法，由中央控制器編碼后，送井下數據無線短傳發送器，驅動天線發射無線電磁信號，跨過螺桿發送給安裝在螺桿上部的近鉆頭井下數據無線短傳接收儀。

無線數據接收儀有無線數據接收天線、接收解調電路和接收中央控制器等組成。主要是負責完成參數測量儀發送數據的接收解調和存儲、發送工作。無線短傳接收儀接收天線收到的信號由接收機進行預處理和解調。首先對收到的信號進行匹配、放大、濾波和進行高速A/D采樣，數字化的信號送數字信號處理器按照施工前的預設置，進行數據解、編碼，然后發送給接收中央控制器對數據進行存儲和再編碼。

2 應用實例分析

莊11-11-2H是大港油田的一口生產水平井，位于河北省黃驊市趙家堡大隊，構造位置位于埕寧隆起埕子口凸起埕東突起披覆背斜構造西區南部。鉆探目的為挖掘井間剩余油，提高儲量動用程度，改善開發效果，提高采收率。軌道類型為直-增-穩-增-平。設計井深2344m，設計垂深1615.6m，A-B靶間水平距離201m。該井附近老井較多最近防碰距離3.24米，防碰要求比較嚴格。該油層有傾角但傾角度數不太確定。要求鉆進油層后隨時監測電阻率和伽馬。防止出層，特別注意不能進入低水層。

該井從1430米下入儀器，一直按鉆井設計鉆進，到1940米，按設計井斜調整到89°-89.5°探油層，到2036米根據實時測量資料，發現設計有誤。實際垂深下移，又及時把井斜調整到85°左右找層，鉆進到2093米發現標志層。穩斜85°到86°鉆進至2130米鉆遇油層后，水平鉆進。鉆進至2200米時又根據實測資料電阻率有下降，自然伽馬不變趨勢判斷靠近低水，又及時調整井斜到90.5°到91.5°鉆進直到2330米鉆遇另一個斷層，油層穿透完鉆。該井穿通油層200米，油層穿透率100%。

3 應用前景分析

SL6000-NWD近鉆頭無線隨鉆地質導向系統實時性好，隨鉆識別儲層、導向功能強，能夠及時準確地獲取地層地質參數，實時地解釋地層特性，快速真實地掌握地層情況，指導鉆井軌跡的及時調整，從而保證實鉆軌跡位于油層內設計位置，極大地提高地層的分辨率、油層界面卡準率，在提高井眼軌跡控制、提高油層的鉆遇率和成功率、提高鉆井機械速度、縮短鉆井周期、提高鉆井效率、保護油氣層和降低鉆井成本等方面都具有十分重要的作用。近鉆頭地質導向鉆井技術可為開發利用常規鉆井技術難以開采的復雜油氣藏提供強有力的技術支撐。

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