隨鉆地質導向技術在鉆井中的應用探析

朱波

摘要：隨鉆地質導向技術在鉆井工程中有很廣泛的應用，采用這種技術能夠提高鉆井成功率和采集率，同時提高油層鉆遇率，實現增儲的同時可以降低成本提高效率。地質導向技術在現實的應用中可以準確的找到目的油層，并且精準的著陸和入靴。在目的油層位置保持鉆頭的穩定性。例如采用壓裂的純油、氣藏，其軌跡就應該處于油氣層中部位置;稠油油層應處于油層下部為最佳。這樣做的根本目的是為了有效開發油氣藏，因此對于隨鉆地質導向的研究內容應該不僅限于現場的施工軌跡調整上，而是要做整體的油鉆計劃架構構建，明確開發的目的，進行前期的地質研究同時對后期的儲層改造提供合理化建議。只有在鉆井過程中考慮地質因素，才能在實際的工程開發中占據有利條件，提升鉆井效率，使油氣田高效的開發。

關鍵字：導向技術;鉆井應用;探析

一、地質導向技術

地質導向技術主要涵蓋三個方面，無方向性隨鉆測井實時導向技術，隨鉆成像實時地質導向技術和儲層邊界勘探實時導向技術。這種技術的主要特點是實時性，要將所收集到的數據及時的返還給相關專業技術人員進行分析。在使用大半徑探測電磁測量工具的時候，地質導向技術的效果尤其顯著。我國的隨鉆實時地質導向技術仍處于發展中階段，并沒有將大半徑隨鉆測量儀器大范圍的投入到使用當中，同時研發上也存在一定的困難，使得主動預測鉆頭前方儲層或邊界很難實施。

我國的地質導向技術要遜色于國外的相關技術，主要原因是國外的儀器設備更為先進，給他們更多的調整空間。目前我國的地質導向技術雖然落后于國外某些發達國家，但是經過多年的科研和實踐也發展成為一項相對成熟的技術。

二、地質導向基本流程

國內外的地質導向技術流程大致相近。先對實施油氣開采的地區進行地域特征研究，明確開發意圖，然后構建三維地質模型軌跡化設計。對現場鉆井工程中遇到的困難加以解決，并對鉆頭方向加以跟蹤調整。國外對于開采比較有經驗的大公司一般有自己的遠程傳輸系統和地質建模軟件系統，兩者相互配合，實時傳輸各類現場參數，例如錄井參數，隨鉆測量參數等等，依據現實的參數反饋情況更新鉆井前期所構建的地質模型，提出調整建議或更改方向目標的決策。然后需要對實鉆過程中遇到的問題加以總結歸納，對采取的措施進行實際效果的分析。

三、隨鉆地址導向技術在水平井鉆井中的應用

1、水平段的導向原則

水平段的地質導向過程中的導向原則主要有：對于薄砂子層邊水砂巖油藏，要使水平段在水平面盡量遠離油水邊界，保持鉆頭在砂體上部分鉆進。有些油藏例如砂巖部分的油藏就要選擇在水平段上進行勘探，因為水平段比較平整，有利于勘探的順利實施，同時物性也對水平段的導向原則存在一定的影響，對于物性較好的地段，就可以采取從縱向上進行鉆進工程。在保證遵循經驗軌跡平化的原則下，按照井網部署水平段長度，然后挑選合適的鉆井方式施工，在鉆井過程中應該使水平段長度符合規劃，不宜過長或過短從而保證整體注采井網結構的完整性，實現良好的開發效果。

2、實際地層傾角計算

有時候地震資料的分辨率不能識別有效的儲層，實際情況下低下的地層往往存在一些起伏不平或者有一定角度的情況。在這種情況下就要考慮水平井鉆進過程中鉆頭鉆出油層的可能性。因此可以使鉆頭沿著油層下傾或者上傾的方向挑出。以此來計算出實際視地層傾角。

3、地層視厚度的分析

地質的不同厚度對穿越產狀的軌跡有著極其重要的影響。勘探地層厚度以后，將數據反饋給數據分析系統從而判斷水平段的鉆進情況和水平井的著陸點。不同的井軌跡穿越不同層狀的地層，對其厚度有嚴格的把控，例如在某些請況下地層穿越軌跡厚度應該等于地層的實際厚度。

4、鉆頭出層位置判斷

（1）利用近距離臨井實鉆深度進行判斷。如果在正鉆井周圍很近的范圍內有臨井實鉆的資料，就可以根據實鉆井的實際情況來確定鉆取靶點。實鉆井相較于試鉆井的位置越近，其出層位置判斷的可信度就越高。

（2）利用特殊的LWD曲線進行判斷。目的層的含灰量不同會使勘探時的電阻曲線波動，如果電阻曲線非常高，那么就可以根據這種現象來把握鉆頭出層的位置。

（3）利用氣測顯示情況判斷。在不同種類的設計目的層中，氣測結果是否活躍是鉆頭有出層位置的重要判斷依據，如果現實結果處于活躍狀態，那么就可以根據出層時的氣測顯示指數不同來判斷鉆頭的出層位置。

（4）砂巖的粒度變化也是判斷隨鉆鉆頭出層位置的重要依據，例如設計目的層周圍的巖屑粒度變化不均，時細時粗，那么實際鉆頭的出層位置就可以根據這種情況進行判斷。LWD曲線的形態也可以用來判斷鉆頭的出層位置。

（5）利用目的層圍巖的顏色來判斷。如果設計目的層的上部圍巖和下部分圍巖在顏色上或者巖層屬性上有非常明顯的區別，那么就可以通過觀察井底的巖屑來判斷鉆頭出層位置。

（6）可以先對鉆頭進入位置的海拔進行測量，然后在預判鉆頭出層的位置并測量其海拔，用這兩者的差值與目的層巖層的厚度相比較，經過專門的計算儀器精確的進行計算，得到出層位置的地理結構，并通過其結構變化來判斷鉆頭的出層位置。

四、CGDS172NB系統的地質導向應用

1、工作原理

CAMIS測傳馬達中的短節能夠測量鉆頭附近測井數值的參數，在通過無線傳導技術將測量數值上傳到接受系統中。然后將無線電磁波信號將具體數據傳輸到CGMWD系統中，用以對鉆井過程進行實時監測，然后通過CFDS地面應用軟件來對數據進行分析，設計鉆井軌道并對導向做出決策。

2、系統特點

常規的LWD無線隨鉆錄井器的缺點是測量傳感器和鉆頭之間有一段較長的測量盲區。這段測量區域通過常規的隨鉆測量手段難以測出其數據，并且會出現地質參數測量數據不能及時反饋給現場專業技術人員，導致鉆井過程中鉆井信息的實時性無法保障。而且由于LWD測量地質地層的數據點距離井底還有一段距離，因此無法達到超薄油層鉆井技術服務的需求。

五、結束語

綜上所述，隨鉆地質導向技術在鉆井中得到了廣泛的應用且具有廣闊的應用前景。高端的隨鉆地質導向技術核心長期以來一直被國外的技術公司壟斷。對此我們要加大科學研發力度，發展具有自主知識產權的地質導向勘探工藝和鉆井技術，在增儲上產、降本增效的前提下完成地質導向技術的全面革新。

參考文獻

[1]林昕，苑仁國，秦磊，劉素周，蘇朝博，盧中原，于忠濤，譚偉雄.地質導向鉆井前探技術現狀及進展[J/OL].特種油氣藏：1-13[2021-01-27].

[2]林昕，苑仁國，秦磊，劉素周，蘇朝博，盧中原，于忠濤，譚偉雄.地質導向鉆井前探工藝現狀及進展[J/OL].特種油氣藏：1-14[2021-01-27].