随钻测井技术进展和发展趋势

大斜度井、水平井钻井活动推动了随钻测井技术的发展,在海上钻井中几乎100%使用随钻测井.目前大多数电缆测井项目都可按随钻的方式进行,一些LWD探头的测量质量已经达到同类电缆测井仪器的水平.随钻遥测,随钻电法、声波、核、核磁共振、随钻地震等技术近几年具有长足的发展.随钻测井资料主要应用于地质导向和地层评价.大力发展随钻测井技术是国外油田技术服务公司的一个主要关注方向.我国发展随钻测井技术要有新的思路,实现跨越式发展,才能紧跟世界石油工业先进技术的发展步伐,达到提高国内随钻测井技术水平的目的.     

随钻测井技术新进展和发展趋势

大斜度井、水平井钻井活动推动了随钻测井技术的发展，在海上钻井中，几乎100％使用随钻测井。目前大多数电缆测井项目都可按随钻的方式进行，一些LWD探头的测量质量已经达到同类电缆测井仪器的水平。随钻遥测，随钻电、声、核、核磁，随钻地震等技术近几年具有长足的发展。随钻测井资料主要有两方面应用，即地质导向和地层评价。大力发展随钻测井技术是国外油田技术服务公司的一个主要关注方向。我国发展随钻测井技术要有新的思路，实明跨越式发展。     

随钻测井的成就和未来

从1959年起,SPWLA参与完成了早期的过压分析、自然伽马分析以及介电传播测井。由深探测介电测井发展起来的传播电阻率测井为20世纪80年代有生命力的随钻地层评价服务打开了大门。接下来的就是中子孔隙度、地层密度和声波孔隙度测井。20世纪90年代,这些技术走向成熟,连带业务得到发展。随钻测井（LWD）覆盖了裸眼井测井的大部,并在许多情况下成为首选技术。在新的钻井工具和定向随钻测量（MWD）仪器的激发下,定向钻井正在为LWD的应用创造经济前提。服务公司对LWD发展和市场开拓的投资作出了积极响应。文章介绍了LWD发展历程和取得的成就,重点介绍其商业核心技术。通过阐述需求与机会分析对其发展前景提出了亩＆战性观点。     

Centerfire双间距补偿型随钻测井系统

针对常规随钻感应测井LWD存在的技术局限,文章介绍了centerfire系列LWD随钻补偿测井原理。在辽河油田杜48-杜H021井的成功应用,证明了centerfire随钻测井系统能够及时掌握所钻地层岩性变化,并进行精确的地质导向。特别是在薄油层和稠油油层中应用该技术可有效控制油层中的井眼轨迹,提高油层钻遇率。     

随钻仪器和定向工具实钻及循环试验系统的研制

旋转导向钻井技术长期被国外垄断,国内由于缺乏必要的地面试验设备而严重影响其研发和产业化进程。鉴于此,研制了随钻仪器和定向工具实钻及循环试验系统。该系统由水平钻机试验系统和循环试验系统2部分组成。包含3 122 m室外埋地管线的循环试验系统可进行随钻仪器信号传输和相关工具单元试验检测;水平钻机试验系统配合循环系统可在实验室内进行旋转导向工具的实钻试验。完成的70多项循环试验和7次导向工具实钻试验为随钻仪器和定向工具参数的调整及结构改进提供了试验数据。该系统的成功研制加快了国内旋转导向技术的研发速度。     

随钻磁共振测井仪器：理论和应用

第一支随钻磁共振成像测井（MRI－LWD）仪器已制造成功并进行了现场测试,该仪器在硬件设计上考虑到测量的数据在处理与解释方面能与磁共振成像测井电缆仪器（MRIL）相容,本文讨论在钻井环境中有可靠的MRIL测量理论,并回顾T1驰豫时间测量理论,我们报导了在墨西哥湾现场测试的结果,MRI－LWD仪器从套管到总深度（TD）进行了测井,另外在目标层段按通井的模式（Wiping mode)测量了油气类型的数据,我们使用电缆MRIL数据和常规测井资料验证MRI－LWD测量结果。     

利用随钻电成像实现近井眼地质状况的高分辨率可视化

井眼电成像能够为地质学家和岩石物理学家提供独特的井下图像。电缆输送成像仪器获取的图像能够解释关键的地质特征如地层构造等。随钻测井（LWD）技术的进步能够在水基泥浆钻井条件下成功进行高分辨率电成像。 随钻成像的主要优点是能在钻井时使井眼形状更规则，它能和100％覆盖井眼（电缆成像是部分井眼覆盖）。在应用中，其主要优点是能够进行实时决策，相应就能节省钻机时间。传送到地面的图像虽然是在受到遥传限制情况下进行优化的，但它能及早指示钻头进入地层的角度，从而更准确地进行地质导向。 对这种新型高分辨率随钻电成像仪器的现场应用效果进行分析，表明它在现场是有价值的，在导电性泥浆中成像的质量和准确性非常好。通过一系列的电缆成像和取心，我们对比了随钻仪器的测量效果，表明随钻成像与电缆成像有可比性。此外，由于随钻电成像的100％井眼覆盖率．可以更好地认识地质特性，可以清晰地显示层状扰动泥岩、生物扰动交互砂岩、组合裂缝以及裂缝群。 新型随钻测井（LWD）仪器的特性可通过数学和实验模拟表现出来。在实验室中，我们对一套人工储层进行模拟测井，地层的倾斜界面、起伏变化、裂缝及不同的泥浆电阻率都是已知的。实验结果表明各模型上的一致性很好，LWD的电测井径与电缆成像仪测的井径是线性的。     

随钻中子测井仪机械强度计算方法研究

鉴于随钻测井（LWD）对于随钻测井仪器的机械强度的要求,文章研究了随钻中子仪器的机械强度,利用SOLIDWORKS、ANSYS等软件建立并分析随钻中子仪器模型,通过改变几种不同参数中子源仓凹槽的深度、长度等,模拟计算出了中子仪器在受到拉力、压力、扭矩作用时的源仓凹槽部分的等效应力分布图以及受到的最大应力集中值．     

CPR随钻测井系统在薄油层中的应用

针对常规随钻测井LWD存在的技术局限,进行了CPR随钻测井系统和常规LWD原理的对比,研究显示出CPR的先进测量方法和独特技术优势。通过大庆海拉尔地区希3-平3井、辽河油区洼60-H127井和杜84-兴H3009井的成功应用,证明了CPR随钻测井系统能及时掌握所钻地层岩性变化,并能进行精确的地质导向。在薄油层中应用该技术可有效控制油层中的井眼轨迹,这对于大幅提高油层钻遇率和最终采收率有着非常重要的意义。     

用于油基泥浆的新型高分辨率双物理学随钻测井成像仪

正斯伦贝谢公司在2018年的SPWLA年会上推出了一种旨在获取随钻测井(LWD)环境中高分辨率图像的新仪器,通过使用独立的电阻率和超声成像传感器的双物理学原理来最大化地获取数据。新仪器克服了LWD成像在油基泥浆中所面临的挑战。传感器被定位在旋转钻铤上,从而在传感器和地层之间构     

胜利油田地质导向钻井技术研究进展

以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的地质导向钻井技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一。在理论研究的基础上,研制成功了具有自主知识产权的新型MWD、随钻自然伽马测量仪和随钻电阻率测量仪,并开发了地质导向钻井配套应用软件,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。通过30口井的现场试验,最薄油层达到1 m,水平段井眼轨迹的平均油层有效延伸率达94.39%,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,应用效果较好。     

地质导向系统的研究与应用

地质导向系统是90年代中期开发出来的定向钻井新技术,是对石油钻井工业的一次技术革新。在海洋石油的定向井、延伸井和水平井钻井工程中,该系统有着广泛的应用前景,尤其在地质环境复杂、精度要求较高、工程条件较为恶劣无法进行电测等情况下,更显出其优越性。1997年南海东部陆丰22-1油田开发水平井应用了该系统,收到了良好的效果。在断层发育带和地层岩性不纯等极其复杂的地质环境下,成功地进行“软着陆”并钻成长度超过2000 m 的水平井。文中介绍这一新技术在陆丰22-1油田开发井的应用情况,着重分析其应用结果,研究其在南海东部地区的发展。     

随钻测井技术及其在冀东油田的应用

随钻测井是近年来发展起来的一项新技术,可在钻进中实时录取测井资料,解决了高难度井中电缆或钻杆输送测井无法施工的问题。通过对冀东油田200多口井随钻测井资料进行分析,总结了随钻测井技术的特点以及应用环境。应用效果证明:随钻测井在水平井的地质导向和储层识别与评价方面具有独到的优势,是复杂井身结构井测井的最佳选择。     

水平井录井技术在华北油田的应用

在水平井钻进过程中,地质导向技术是保证井眼顺利着陆,并在油层中水平穿行一定距离的关键技术.针对华北油田水平井施工的技术特点,探讨了利用区域、邻井资料以及钻时、气测、岩屑等实时录井资料,结合MWD/LWD参数,较为精确地预测着陆点深度、地层倾角等目的层参数,以及判断钻头着陆和钻头在油层中位置的方法,在现场及时指导钻进方向,实现油层准确着陆、保障井眼轨迹尽可能多地位于油层中.在现场实践中效果显著,对今后的水平井施工具有重要的指导意义.     

国内随钻测量技术引进及现场应用

随着水平井和大斜度井工作量的增加,MWD+LWD随钻测量技术迅速发展,技术逐步走向成熟,形成了较强的测井生产服务能力。文中概括介绍了国内外先进的随钻测量工具及现场应用经验,并探讨了国内外随钻测量工具的技术差距,供测录井同仁参考。     

东方1-1气田丛式水平井及大位移井钻井技术

东方1-1气田的丛式水平井及大位移井在采用常规的定向钻井技术的条件下，使用Landmark公司的Compass＆wellplan软件对该项目的所有井进行优化设计，优化底部钻具组合，井眼轨迹、井身结构及钻井顺序方案。使用导向马达＋AGS＋MWD／LWD的组合，解决了大斜度长稳斜裸眼井段的井斜控制问题和摩阻大、滑动送钻困难与井眼轨迹控制和控制方位漂移及提高机械进尺的问题，优快地完成了该项目的所有大位移水平井。     

胜利油田地质导向钻井技术研究与应用

以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的地质导向钻井技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一.通过理论研究、仪器研制和软件研发,胜利钻井院自行研制出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.80余口井的应用实践表明,利用自行研发的地质导向钻井配套技术成功地实施了地质导向钻井,开发的最小有效油层厚度已缩短到0.8m,水平段井眼轨迹的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.同时,简要介绍了胜利油田水平井地质导向钻井技术现状以及认识与体会.     

基于MWD和LWD信息估算钻头在地层中的位置

本文基于随钻测井和随钻测量资料,通过对水平井、大位移井等在钻进时测量的实时数据分析,建立自然伽马GR、深探测电阻率Rt与储层厚度H关系模型,以及随钻测井仪器的探测深度、传感器到钻头的距离与地层界面的几何关系模型,计算钻头在地层中的位置和钻头上下倾钻进方向,使钻头沿设计的井眼轨迹或实际地质目标钻进,尽可能地钻达理想的靶点,起到对钻井地质导向的作用。将此法应用于某油气田的水平井地质导向钻井中,明显地提高了有效储层的钻遇率。     

惠州油田高难度侧钻水平井钻井技术

惠州油田作业者集团在最近3年中,使用导向钻井技术,在井斜33°左右的?244.5mm套管内开窗;在有限的平台空间和钻机的负荷条件下,使用导向钻具定向钻进和控制井眼轨迹;在自动跟踪导向工具(AUTOTRAK)、MWD随钻录井和LWD随钻测井技术的基础上,运用了大位移井的扭矩、摩阻预测和分析技术,成功地完成了4口侧钻井和2口高难度深井侧钻水平井。     

综合录井在水平井钻进中的作用

在水平井作业过程中,准确判断井眼轨迹方向,有效控制层位尤为重要。MWD和LWD等随钻测井技术虽然具有有效的地质导向作用,但因随钻测井仪器自身的不足,存在一定的测量盲区。因此,仅仅依靠随钻测井资料还不能准确了解井底的岩性特征及其含油气性。相比较而言,综合录井能及时、有效地反映随钻仪器测量盲区的地层岩性及其含油气性,只有两结合起来才能更好地为其钻进提供导向服务。