SL6000-NWD近钻头测量技术及其应用前景分析

卢少波（中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司，山东 东营 257000）

目前，国内大多数油田步入了开发的中后期阶段，加之油田油藏后期油层薄、散等特点，常规工艺已经难以创造良好的经济开发效益。为了满足油田提高采收率的要求，在生产过程中侧钻井、鱼骨井和阶梯式水平井逐年增多，LWD（Logging While Drilling）随钻测井仪器被广泛应用于这种特殊工艺井。LWD技术是一项集定向测量、导向工具、地层地质参数测量、随钻实时解释等一体化的测量控制技术，其特征在于把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融合为一体。

在地质导向钻井技术中，仪器越靠近钻头越好，可以及时确定井底地层情况和井眼轨迹，进而制定相应方案。目前国内在水平井和大斜度井施工中基本采用的是常规LWD+导向钻具组合进行地质导向，LWD仪器各测量传感器都装在远离钻头位置的螺杆上方的无磁钻铤内，存在很大的测量盲区。一般电阻率探测点距钻头约8-9 m，伽玛测量点距钻头约13-15 m，井斜、方位测量点距钻头约17-21 m。井眼轨迹参数测量相对滞后，因而造成地质人员现场地层分析困难，无法准确判断近钻头处的井眼倾角、相关地层岩性、储层特性及储层位置，在油田复杂油藏中后期开发过程中，其问题日趋明显。

1 SL6000-NWD近钻头无线测量技术及工作原理

SL6000-NWD近钻头无线随钻地质导向测量系统由参数测量仪、无线短传接收仪以及动力钻具组装而成（图1所示）。参数测量仪高度集成优化设计，集深浅双电磁波电阻率、自然伽马和井斜测量于一支1.85m长的钻铤上，被安装在动力钻具的前面，使各参数测量极大的靠近了钻头。

参数测量仪由测量中央控制器、无线数据发送天线、电磁波电阻率发射、接收天线及电路、自然伽马探测器和井斜传感器和电池组等组成。参数测量仪在中央控制器协调控制下，等时间间隔采集电阻率、自然伽马和井斜等参数。中控与各单元测量电路进行通讯和数据交换。测量的数据一方面存储在中央控制器中。另一方面采用数据电磁无线传输方法，由中央控制器编码后，送井下数据无线短传发送器，驱动天线发射无线电磁信号，跨过螺杆发送给安装在螺杆上部的近钻头井下数据无线短传接收仪。

无线数据接收仪有无线数据接收天线、接收解调电路和接收中央控制器等组成。主要是负责完成参数测量仪发送数据的接收解调和存储、发送工作。无线短传接收仪接收天线收到的信号由接收机进行预处理和解调。首先对收到的信号进行匹配、放大、滤波和进行高速A/D采样，数字化的信号送数字信号处理器按照施工前的预设置，进行数据解、编码，然后发送给接收中央控制器对数据进行存储和再编码。

2 应用实例分析

庄11-11-2H是大港油田的一口生产水平井，位于河北省黄骅市赵家堡大队，构造位置位于埕宁隆起埕子口凸起埕东突起披覆背斜构造西区南部。钻探目的为挖掘井间剩余油，提高储量动用程度，改善开发效果，提高采收率。轨道类型为直-增-稳-增-平。设计井深2344m，设计垂深1615.6m，A-B靶间水平距离201m。该井附近老井较多最近防碰距离3.24米，防碰要求比较严格。该油层有倾角但倾角度数不太确定。要求钻进油层后随时监测电阻率和伽马。防止出层，特别注意不能进入低水层。

该井从1430米下入仪器，一直按钻井设计钻进，到1940米，按设计井斜调整到89°-89.5°探油层，到2036米根据实时测量资料，发现设计有误。实际垂深下移，又及时把井斜调整到85°左右找层，钻进到2093米发现标志层。稳斜85°到86°钻进至2130米钻遇油层后，水平钻进。钻进至2200米时又根据实测资料电阻率有下降，自然伽马不变趋势判断靠近低水，又及时调整井斜到90.5°到91.5°钻进直到2330米钻遇另一个断层，油层穿透完钻。该井穿通油层200米，油层穿透率100%。

3 应用前景分析

SL6000-NWD近钻头无线随钻地质导向系统实时性好，随钻识别储层、导向功能强，能够及时准确地获取地层地质参数，实时地解释地层特性，快速真实地掌握地层情况，指导钻井轨迹的及时调整，从而保证实钻轨迹位于油层内设计位置，极大地提高地层的分辨率、油层界面卡准率，在提高井眼轨迹控制、提高油层的钻遇率和成功率、提高钻井机械速度、缩短钻井周期、提高钻井效率、保护油气层和降低钻井成本等方面都具有十分重要的作用。近钻头地质导向钻井技术可为开发利用常规钻井技术难以开采的复杂油气藏提供强有力的技术支撑。

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