水平井录井综合导向系统的设计与实现

孙宇达

[摘 要] 水平井钻井过程中综合利用实钻资料进行随钻地质研究，引导井轨迹达到最佳储层位置是地质导向的目的，水平井录井地质导向分析系统则以录井导向工作经验为基础，将地质模型、随钻LWD数据与录井采集信息进行计算机处理，为现场录井导向师提供进行地层跟踪、井轨迹监控和导向分析的系统功能。文章主要介绍此系统设计思路与功能实现。

[关键词] 水平井录井；综合导向；随钻分析；软件设计

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 15. 083

[中图分类号] TE19；TP311 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）15- 0186- 03

0 引 言

目前，为了保障油气持续稳产，油田不断增加水平井施工数量。如何提高水平井砂岩钻遇率，进而增加产量，是目前亟需解决的问题。通过地质导向技术，能够有效提高水平井砂岩钻遇率，而地质导向技术需要水平井录井综合导向系统来支撑。

本系统是针对现场地质导向人员建立的一套水平井随钻分析地质导向系统，以区域地质模型为框架、以邻井综合地质信息为参考、以LWD/MWD随钻测井、录井数据为依据，通过一套集数据管理、实时数据采集和可视化、实时对比和评价、实时监测与控制、系统成果管理与发布等功能为一体的系统平台，建立平面、剖面和三维地质导向模型，进行实时的地层对比与储层预测、随钻监控与导向分析、轨迹预测调整与对比分析等，准确判定着陆点，并确保水平井水平段在油层内穿行。

1 录井地质导向系统总体结构设计

1.1 系统总体设计

本系统以LWD/MWD随钻测井、录井数据为基础，紧密结合水平井现场施工需求，打造适合国内油田需要的国产水平井综合录井地质导向研究系统。

1.2 系统功能设计

1.2.1 数据底层设计

软件数据底层采用Oracle数据库来存储数据，支持单机及网络服务器，可以建立单井及多井导向工区，统一管理数据。数据加载支持服务器下载和外部加载两种方式，支持多种格式数据来源。

1.2.2 井筒数据可视化

通过实时采集获得实钻井数据，生成综合录井图，并可根据实时数据更新曲线和岩性等显示内容。支持录井图的修改、设置、及各种属性的显示。

1.2.3 二维可视化应用设计

二维可视化包括平面图、剖面图、多井对比等多个模块。

1.2.4 三维可视化应用设计

通用模型解析技术对目前主流模型软件（Petrel、GPTModel）所輸出的模型成果进行解析，通过编码和解码功能对各个数据体进行分解，形成标准的结构化数据，按照一定的组织方式存入数据库，实现数据的共享。

1.2.5 随钻跟踪导向分析设计

录井导向主要分为着陆点确认分析和水平段轨迹跟踪控制两个阶段。

辅助随钻跟踪导向分析的主要功能满足以上阶段中施工需要，包括水平井着陆点监测与控制、水平井钻进监测与控制。

提供轨迹监控计算工具：能利用LWD/MWD等各种参数，实时计算出钻头的真实位置，根据设计及对比结果给出控制轨迹的建议。

2 系统开发与功能实现

2.1 系统的开发技术

本系统底层数据采用Oracle 10.2g数据库进行存储管理，使用成熟的数据库接口程序、主流框架及程序库如C++、Python、GDI+等构建开发。

2.2 功能实现方法与实施

2.2.1 工区和数据管理功能

为了方便快捷的管理工区，工区管理功能主要包括数据库的连接配置、工区的新建、打开、关闭、工区的管理等操作。

数据管理窗口采用树状管理结构，可以对每一数据项右键进行加载、查看和输出等操作，数据读取实现服务器下载和加载外部多源数据。

2.2.2 随钻数据实时采集功能

软件中设计了数据库服务器，通过数据库服务器可以采用删除导入、更新导入、过滤导入模式对数据进行更新，同时允许手工导入和调度实时更新导入。

2.2.3 多井对比预测着陆分析功能

多井对比模块实现了实时对比分析功能，采用斜井校直技术，使水平井、斜井可以在深度模式下进行地层对比；移动对比模块实现曲线移动对比功能。

2.2.4 二维剖面地质导向功能

根据邻井数据、模型切片等信息绘制水平井的油藏剖面图，并可以通过设置砂体顶底、油水界面等导向信息，建立油藏剖面地质导向模型；通过轨迹监控工具可以实现导向参数的实时计算，给出导向建议。

2.2.5 三维导向模型可视化功能

在三维视图中利用模型剖切和半透明显示功能，可以直观看到井轨迹与层位之间的相对位置关系，有利于导向师对方案设计认识的加深，同时也能建立起准确的三维地质模型。

2.2.6 随钻剖面及三维导向模型的更新校正功能

在随钻过程中，根据实时对比结果和曲线值域对模型进行更新校正，二维剖面可以根据分层点对模型进行校正，也可以通过虚拟控制井功能对砂体和地层趋势进行很好的控制，利用曲线反演功能精细调整模型，校正更新。

2.2.7 随钻导向建议功能

通过轨迹监控工具，实时进行实钻和设计钻遇情况对比分析，实时采集计算地质导向模型的各类参数，分析轨迹、地层变化情况，对录井显示变化及时评价，通过对各类参数监控可以实现预警功能和提供实时导向建议。

2.2.8 轨迹调整与预测功能

在设计轨迹不能达到实钻地质目标，根据导向需求，可以使用轨迹调整和预测功能重新设计靶点，实钻轨迹和未钻靶点数据参与重新计算井轨迹，并保存井轨迹调整记录，作为向甲方提供井轨迹调整方案的依据。

2.2.9 成果输出及管理功能

打印功能允许平面、剖面及三维图形的输出打印。成果管理可以将各类设计报告导入到工区中备份；将实时导向分析记录、实时导向监控信息、井轨迹调整分析记录等内容保存到数据库，完钻后输出导向分析报告。

3 结 论

大庆水平井录井综合导向系统在现场铺开应用后，实现了预期目标，应用效果明显。

（1）规范了录井地质导向工作的业务流程。

（2）为录井地质导向业务提供了先进的平台工具，提高了现场导向技术服务水平。

（3）着陆点分析，通过目标井与邻井实时对比，预测未钻地层，提高了着陆点精度。

（4）水平段跟踪监控，根据导向模型与实时录井、随钻测井参数计算结果，给出合理的轨迹调整建议，帮助提高钻遇率。

通过水平井录井综合导向系统的设计与功能开发，现场导向师有了方便快捷的录井导向操作平台，大庆录井地质导向工作技术水平得以进一步提高，对水平井施工效益最大化起到了推动作用。endprint