近鉆頭地質導向鉆井技術在某井的實際應用

陳昊衛　贠志達

摘要：克拉瑪依油田的地層底下結構傾向于復雜狀態，且具有地層產狀不穩定的特點，因此造成井眼的軌跡比較難以控制，常規使用的隨鉆測井技術LWD弊端在此比較明顯，導致在檢測過程中存在比較大的測量盲區，具體表現為油層的具體狀態不能及時被發現;反觀近鉆頭地質導向系統就具有很明顯的優勢，能夠彌補傳統設備的不足，具體表現為：對于鉆頭的電阻率、方位的電阻率、方位自然伽馬三條地質曲線等數據都能夠很好地檢測到，檢測零長都處于三米的范疇內。近鉆頭的檢測盲區非常有限，鉆頭以下的700公分范圍內都可以被檢測到， “實時”的概念得以真正落實。先進的近鉆頭地質導向的鉆井技術在MHHW11001井展現了不錯的應用效果，給以后類似的開發提供了寶貴的實踐經驗。

關鍵詞：近鉆頭;地質導向;鉆井技術;應用

1概述

克拉瑪依油田地層產狀復雜且油層厚度較薄、地層傾角較大，采用大斜度井開發，可以最大限度地順應地層產狀，多穿油層;同時配以大斜度井油層段分段壓裂技術完井，實現多個薄油層間的貫通，可最大限度地提高單井產量。但在大斜度井鉆井施工過程中，由于油層展布的不確定性，設計油層往往與實鉆油層的垂深和傾角存在偏差，按照設計軌跡鉆進往往出現油層提前、滯后、鉆出油層或者其它異常情況。現有常規LWD測量傳感器大都裝在螺桿上方的無磁鉆鋌內，距鉆頭位置較遠，存在很大的測量言區，現場地質人員依靠巖屑錄井和鉆時錄井等技術手段也不能準確、直接地反應出當前所鉆地層的特性，從而給大斜度井的軌跡控制帶來極大困難，嚴重影響鉆遇油層的鉆遇率，致使大斜度并達不到理想效果。

2近鉆頭地質導向系統構成

具體的結構包括測傳馬達、無線接收系統、正脈沖無線隨鉆測量系統以及地面信息處理與決策軟件系統等。

測傳馬達的結構巾義包含有電阻率傳感器、井斜傳感、減振裝置、控制電路、電池組等等。鉆頭附近的鉆頭電阻率、方位電阻率以及方位自然伽馬等三個重要的數據都可以被很好地檢測。

無線接收系統的結構主要包含：穩定器、電池以及控制電路艙體、短傳接收線圈等等。接收由馬達下方無線短傳發射線圈發射的電磁波信號，由上數據連接總成將短傳數據融人CGMWD系統。

地面應用軟件子系統（CFDS）主要由數據處理分析鉆井軌道設計與導向決策等軟件組成，另外還有效果評價、數據管理和圖表輸出等模塊。

3近鉆頭地質導向系統在MHHW11001井的應用

3.1 MHHW11001井的概況

由于克拉瑪依油田構造復雜，存在地震無法分辨的次級斷層的風險，為避免地質目的落空，MHHWIIOOI井實施前先鉆導眼井，落實目的層埋深，導眼井完鉆后，確定MHHWIIOOI井A靶垂深3209m，設計閉合位移472.80m，設計閉合方位119.00。;B靶垂深3540m，設計閉合位移924.64m，設計閉合方位117.59，預計大斜度井段長560.7m。

3.2應用情況

MHHWIIOOI井在設計側鉆點3194m開始側鉆，鉆進至3298.53m，井斜47.560時下人近鉆頭地質導向系統，彎螺桿度數1.25。，底部鉆具組合為Φ215.9牙輪+測傳馬達（CAIMS）+無線接收系統（WLRS）+正脈沖無線隨鉆測量系統（CGMWD）+回壓閥+411×4AIO+（Φ 165mm無磁鉆鋌+4AII×410+無磁承壓鉆桿+Φ127mm鉆桿×45根+Φ127mm加重鉆桿×21根+（Φ127mm鉆桿。

穩斜鉆進至3375m，并斜49.110，垂深3236.39m，伽馬值開始升高至IOOAPI.結合撈砂和氣測數據顯示，井眼軌跡已經鉆出油層，現場地質人員對比鄰井資料，綜合考慮后決定繼續穩斜探下部地層，對下部油層和含油性做詳細探尋，故沒有調整軌跡。穩斜鉆進至3393.02m，井斜50.11，垂深3248.15m，伽馬值逐漸上升至IOOAPI以上，最高達140API，現場地質撈砂顯示地層物理特性不理想，因此，決定改變計劃，定向增斜尋找油層，考慮到井下安全和日前地層傾角不明確，如果增斜過快導致井斜過大，鉆回油層后，來不及降斜將再次從油層頂板鉆穿，定向施工采取“滑一復合二”的措施。

3.3應用效果

近鉆頭地質導向系統，測量盲區短，能夠及時反應地層巖性變化，準確判斷出井眼軌跡在油層中的位置及鉆頭是否在油層中鉆進，在MHHWIIOOI井地層傾角不確定，油層薄的不利情況下，最大程度地提高了該井的油層鉆遇率，MHHWIIOOI油層鉆遇率高達90.6%。

4結語

通過對上文問題的闡述，總結以下幾點：

①近鉆頭地質導向系統具有小盲區、高靈敏度的特點，地層變化的具體情況能夠及時被發現，給及時準確地研究地層提供了簡潔有效的資料，而且隨鉆數據也能夠給井眼軌跡的調整帶來正確的指導，進而使得油層的鉆遇率得以顯著提高;

②有很多與克拉瑪依油田類似的地底結構難以確定的油田，它們的井眼軌跡控制很難操作，但是近鉆頭地質導向系統為這類油田開采提供了豐富的實踐經驗支撐。

參考文獻：

[1]王國祥，近鉆頭地質導向系統現場試驗成功[J].復雜油氣藏，2010（4）：37-40.

[2]孫瑞.近鉆頭地質導向系統在薄油層水平井中的應用[J].長江大學學報（自科版），2013（14）：97-100.