近钻头伽马高精度实时成像技术研究与应用

常规随钻测量工具的测点离钻头较远,无法及时准确判断钻头处的地层岩性和倾角,储层钻遇率较低,也不满足储层精确描述的要求。为此,研究了高转速条件下地层伽马射线动态扫描成像技术,以及时判断滑动和复合钻进状态下的地层岩性;研究了地层倾角的计算方法,实现了钻头处地层倾角的准确计算。研究认为,近钻头伽马高精度实时成像技术可以实时测量近钻头伽马、动态井斜角、温度及转速等参数,并进行成像,为实现钻头在储层内的精确控制提供数据。现场应用显示,该技术可以满足地质导向钻井对测量数据的需求,通过对所钻储层的精确描述及时调整钻井轨迹,从而提高优质储层钻遇率。研究结果表明,基于国产化近钻头伽马成像工具的地质导向钻井技术在薄油层、倾角变化快地层等具有较好的推广应用价值。      

MRC近钻头地质导向系统总体设计与应用

地质导向钻井技术已成为复杂结构井地层评价的重要手段。但常规地质导向系统测量参数测点平均测量零长大于20 m,离正钻地层较远,测量信息相对滞后,对薄油层开发尤其不利,并且常规自然伽马测量不具有测量方位信息能力,不能及时判断钻具在油层中发生的变化。胜利钻井院研制的MRC近钻头地质导向系统采用电磁波电阻率、方位伽马和井斜一体化设计技术,实现近钻头地质参数与工程参数集成测量,实现了近钻头测量,大大缩短了测量零长(测量零长小于10 m),能够实时监测地层特征信息、辨别地层变化,测量的参数具有方位特性,能够确定储集层边界的位置,利于及时调整井眼轨迹,降低打穿油层的风险,提高储层钻遇率。现场应用证明,该系统测量数据准确、工作稳定可靠,应用单井都获得了较高的储层钻遇率。通过与常规地质导向系统应用效果对比,该系统更能实现对地层特性的判断和钻头在储层内穿行精确控制,平均单井储层钻遇率提高10%以上,可为薄油层的开发提供有力的技术支撑。     

随钻方位自然伽马成像测井在地质导向中的应用

地质导向根据钻井过程中实时测量的地质和工程参数指导钻头钻进方向,使钻头尽可能在产层内钻进。随钻方位自然伽马成像测井仪器利用多个自然伽马传感器,将带有方位信息的测量数据实时上传到地面用于地质导向。利用地质导向建模软件,分析仪器在钻遇倾斜地层、断层、不同倾斜角地层时仪器响应特征,为实时地质导向提供理论依据。现场利用实时随钻方位自然伽马成像测井资料对水平井钻探进行实时追踪,及时判断钻遇地层的边界位置并调整井眼轨迹,结合其他资料指导水平井施工,较好地实现了地质导向目的。     

小井眼近钻头地质导向仪器的研制及应用

相比常规随钻测量,近钻头地质导向技术的应用更有利于对储层的有效开采。为了满足小井眼对近钻头地质导向钻井技术的需求,通过对线圈系统、舱体结构、电路系统的优化设计,研制出小井眼近钻头地质导向仪器。 此仪器可以实时测量、传输近钻头电阻率、方位电阻率、方位伽马等地质参数,测量盲区短,可实现钻头在储层内钻进轨迹的精确控制。现场成功应用表明此仪器可以满足小井眼地质导向钻井需求,有效提高钻遇率,具有很好的现场推广应用前景。     

随钻方位伽马探管的设计

传统随钻伽马仪器测量井眼周围的伽马值,测量曲线反映与井眼垂直的地层信息,在定向井及水平井钻井过程中,由于本身没有方位信息,不能及时有效确定层位及井眼轨迹变化。针对此问题,研制开发了随钻方位伽马探管,该探管测量数据通过MWD实时传输到地面,结合井深数据生成方位伽马曲线,曲线不仅反映地层信息,而且能够分辨上下界面岩性特征,有效发现储集层的上部盖层,捕捉进入油气储集层的最佳时机。随钻方位伽马探管在多个区块随钻地质导向的现场应用表明,其适合在石油钻井工程中用于进行地质导向。     

近钻头随钻测量系统的研制与应用

常规随钻测井系统测量点距离钻头较远，测量盲区大，无法及时准确判断钻头处倾角和地层岩性，为此，文章设计了一种具有自主知识产权的近钻头随钻测量系统，可以实时测量距离钻头1 m范围内的方位伽马和动态井斜角，同时采用了电磁波短传技术将测量数据跨螺杆传输给随钻测井系统，实现钻头在储层内的精确控制。现场应用表明，该仪器传输数据稳定、连续工作时间长，在煤层气井、页岩气井、薄油层井的水平段开采中，有效提高了目的层钻遇率及钻井速度，在水平井应用中具有较好的推广应用前景。     

近钻头伽马钻井技术及其应用

塔中区块卡准高伽马顶底深度是对比邻井地层、判断储层位置的首要地质因素,而提高储层钻遇率
的关键是采用随钻伽马钻井技术。但是目前多数随钻伽马、电阻率工具都是安装在螺杆之后,造成钻头处地质参
数、工程参数存在较大的测量盲区,导致判断地层岩性和调整井眼轨迹存在滞后性。ＦＨＬＴ（ＦｌａｓｈＬｉｇｈｔＴｏｏｌ）近钻
头伽马工具安装在钻头和螺杆之间,直接测量钻头处的自然伽马和井眼轨迹参数,应用于地质导向方面具有显著
优势,可以更准确、及时的卡层,指导钻头在优质储层中穿行。     

煤层气方位伽马测量短节的研制

针对传统的煤层地质导向技术不能实时、有效地获取地层层位信息,研制了煤层气方位伽马测量短节。该短节直接接于螺杆上方,这样做到测点距钻头最近,而测控电路控制伽马数值的采样速率最高可达到4次/s,因此当井眼轨迹偏离时,能够准确指导工程师在最短的时间内调整钻头在煤层段前进。现场应用结果表明,在煤层气导向作业中,相对于传统伽马测井技术而言,方位伽马测井技术的测量值与空间方位相关联,具有及时发现、及时调整的优势,减少无效钻时15%,煤层钻遇率超过98%,真正实现了煤层导向实时决策。     

基于随钻自然伽马、电阻率的地质导向系统及应用

地质导向钻井技术的应用体现了随钻测井资料的重要工程价值.总结了随钻自然伽马、电阻率在地质导向钻井中应用的3种测量方式特征,即近钻头测量、基于随钻估计和预测方法的随钻测量、随钻方位自然伽马和电阻率测量;描述了随钻自然伽马、电阻率的实时解释方法,根据不同区域的地质特点、岩性测井特征和储集层的物性特征,将随钻测井数据与事先设定的储层地质特征进行实时对比和评价,完成地层对比、流体性质判别和储层参数解释;说明了随钻自然伽马、电阻率的刻度方法,通过仪器的标准化刻度及量值传递,为定量解释地层提供准确的测井资料;结合实践介绍了利用随钻自然伽马、电阻率实时测井曲线,根据不同岩性和不同层位自然伽马、电阻率的差异特性,结合邻井资料和无孔隙度测井资料条件下的孔隙度解释模型,在工程应用中实现基于随钻自然伽马、电阻率的地质导向系统.     

CGDS近钻头地质导向钻井系统在吐哈油田成功应用

<正>2015年5月25日,由北京石油机械厂提供CGDS近钻头地质导向钻井系统服务的吐哈油田红台23-P12-2井顺利完钻。该井为吐哈油田完成的首口近钻头地质导向水平井。相比传统地质导向仪器,近钻头地质导向仪器的近钻头方位伽马和电阻率测量点距离钻头仅2.57 m,克服了传统地质导向仪器测量点距离钻头远的缺点,能够更早、更准确地对所钻地层     

高精度随钻成像测井关键技术

为了解决随钻地质导向系统距离钻头远、检测信息少和检测精度低的问题,基于随钻扇区扫描原理,结合MEMS动态工具面检测技术、近钻头伽马旋转累计计数成像采集算法和随钻电阻率动态PID调节发射驱动成像采集算法,研制了高精度近钻头伽马成像测井仪和高精度随钻电阻率成像测井仪,实现了近钻头伽马16扇区测量与随钻电阻率128扇区测量。现场试验结果表明:随钻采集到的近钻头伽马成像测井数据可为复杂油气藏地质导向钻进提供技术支持;随钻电阻率成像测井数据与电缆测井数据吻合,可为随钻地层评价提供可靠数据。研究表明,利用近钻头伽马成像测井仪和高精度随钻电阻率测井仪可以获得高精度的测井数据,为地质导向和地层评价提供支持。      

CGDS近钻头地质导向钻井系统搭载伽马成像技术

CGDS近钻头地质导向钻井系统具有地质参数测点距离钻头近,仪器与螺杆集成等特点。介绍了伽马成像技术的国内外研究现状,及CGDS近钻头伽马成像技术相关研究内容。搭载伽马成像技术的CGDS能够在钻柱复合钻进时对全井壁进行数据测量,实现在超薄油藏中实时精确判断地层属性,精确导向等功能,已在吉林油田成功应用。     

地质导向钻井前探技术现状及进展

地质导向钻井前探技术可有效提高钻井效率和成功率.将地质导向钻井前探技术分为近钻头前探技术、随钻地震前探技术和方位电磁波前探技术3类,结合复杂油气藏勘探开发案例,对地质导向钻井前探技术中常用的近钻头测量、R-VSP、VSP-WD、边界探测、储层成像和随钻前视等方法进行了分析总结.各种地质导向钻井前探技术分别从不同途径实现...     

CGDS172NB近钻头地质导向钻井技术在江汉油田的应用

地质导向钻井系统是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一,是石油钻井工业的一次技术革新,它以近钻头地质参数与工程参数的随钻测量、传输、地面实时处理解释和决策控制为主要技术特征,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.通过分析常规LWD在江汉油田的应用效果及存在的弊端,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.     

地质导向钻井技术概况及其在我国的研究进展

地质导向钻井技术以近钻头地质参数与工程参数的随钻测量、传输、地面实时处理解释和决策控制为主要技术特征，问世后的3年中已被13家公司用于欧洲和非洲6个国家的近50口井，累计进尺超过32187m，取得了显著技术效果和重大经济效益。以IDEAL系统为例，介绍了地质导向钻井系统的结构组成和技术特点。我国首台CGDS-1型地质导向钻井系统由CGMWD无线随钻测斜仪、CAIMS测传马达、CFDS地面信息处理与决策软件包3个子系统组成。CGMWD无线随钻测斜仪系统已在2口定向井中进行了实钻试验和应用，指标达到设计要求；CAIMS型测传马达目前正在进行样机制造和下井实验准备；NBLOG-1型近钻头测量短节样机已经进行了7次单元与整机现场下井实验，取得了较好的研究进展。应大力促进地质导向系统这一高新技术在我国的研究与应用；有关部门应进一步加大对CGDS-1型地质导向钻井系统的支持力度，使之尽快完成研制过程而投入生产应用。图1表1参3     

基于螺杆钻具的近钻头井斜测量误差及修正

为了研制具有自主产权的基于现有螺杆钻具的随钻近钻头测量装置,结合井下工况,对近钻头井斜测量过程及仪器本身存在的误差进行了分析,阐述了利用声波或电磁波传输近钻头信号的优势,并提出了近钻头井斜精确测量的误差修正思路。分析结果认为,当前的近钻头井斜测量仪器还存在一些未考虑到的问题,如动力钻具的振动影响测斜精度,动力钻具弯角的存在导致近钻头仪器与井眼不同轴产生误差等。利用声波传输近钻头信息及远程传输井下信息是实现测量的静态及传输信号过程静态的有效方法,建议加快该技术的研究进度,争取早日应用于现场。