随钻地质导向技术在钻井中的应用探析

朱波

摘要：随钻地质导向技术在钻井工程中有很广泛的应用，采用这种技术能够提高钻井成功率和采集率，同时提高油层钻遇率，实现增储的同时可以降低成本提高效率。地质导向技术在现实的应用中可以准确的找到目的油层，并且精准的着陆和入靴。在目的油层位置保持钻头的稳定性。例如采用压裂的纯油、气藏，其轨迹就应该处于油气层中部位置;稠油油层应处于油层下部为最佳。这样做的根本目的是为了有效开发油气藏，因此对于随钻地质导向的研究内容应该不仅限于现场的施工轨迹调整上，而是要做整体的油钻计划架构构建，明确开发的目的，进行前期的地质研究同时对后期的储层改造提供合理化建议。只有在钻井过程中考虑地质因素，才能在实际的工程开发中占据有利条件，提升钻井效率，使油气田高效的开发。

关键字：导向技术;钻井应用;探析

一、地质导向技术

地质导向技术主要涵盖三个方面，无方向性随钻测井实时导向技术，随钻成像实时地质导向技术和储层边界勘探实时导向技术。这种技术的主要特点是实时性，要将所收集到的数据及时的返还给相关专业技术人员进行分析。在使用大半径探测电磁测量工具的时候，地质导向技术的效果尤其显著。我国的随钻实时地质导向技术仍处于发展中阶段，并没有将大半径随钻测量仪器大范围的投入到使用当中，同时研发上也存在一定的困难，使得主动预测钻头前方储层或边界很难实施。

我国的地质导向技术要逊色于国外的相关技术，主要原因是国外的仪器设备更为先进，给他们更多的调整空间。目前我国的地质导向技术虽然落后于国外某些发达国家，但是经过多年的科研和实践也发展成为一项相对成熟的技术。

二、地质导向基本流程

国内外的地质导向技术流程大致相近。先对实施油气开采的地区进行地域特征研究，明确开发意图，然后构建三维地质模型轨迹化设计。对现场钻井工程中遇到的困难加以解决，并对钻头方向加以跟踪调整。国外对于开采比较有经验的大公司一般有自己的远程传输系统和地质建模软件系统，两者相互配合，实时传输各类现场参数，例如录井参数，随钻测量参数等等，依据现实的参数反馈情况更新钻井前期所构建的地质模型，提出调整建议或更改方向目标的决策。然后需要对实钻过程中遇到的问题加以总结归纳，对采取的措施进行实际效果的分析。

三、随钻地址导向技术在水平井钻井中的应用

1、水平段的导向原则

水平段的地质导向过程中的导向原则主要有：对于薄砂子层边水砂岩油藏，要使水平段在水平面尽量远离油水边界，保持钻头在砂体上部分钻进。有些油藏例如砂岩部分的油藏就要选择在水平段上进行勘探，因为水平段比较平整，有利于勘探的顺利实施，同时物性也对水平段的导向原则存在一定的影响，对于物性较好的地段，就可以采取从纵向上进行钻进工程。在保证遵循经验轨迹平化的原则下，按照井网部署水平段长度，然后挑选合适的钻井方式施工，在钻井过程中应该使水平段长度符合规划，不宜过长或过短从而保证整体注采井网结构的完整性，实现良好的开发效果。

2、实际地层倾角计算

有时候地震资料的分辨率不能识别有效的储层，实际情况下低下的地层往往存在一些起伏不平或者有一定角度的情况。在这种情况下就要考虑水平井钻进过程中钻头钻出油层的可能性。因此可以使钻头沿着油层下倾或者上倾的方向挑出。以此来计算出实际视地层倾角。

3、地层视厚度的分析

地质的不同厚度对穿越产状的轨迹有着极其重要的影响。勘探地层厚度以后，将数据反馈给数据分析系统从而判断水平段的钻进情况和水平井的着陆点。不同的井轨迹穿越不同层状的地层，对其厚度有严格的把控，例如在某些请况下地层穿越轨迹厚度应该等于地层的实际厚度。

4、钻头出层位置判断

（1）利用近距离临井实钻深度进行判断。如果在正钻井周围很近的范围内有临井实钻的资料，就可以根据实钻井的实际情况来确定钻取靶点。实钻井相较于试钻井的位置越近，其出层位置判断的可信度就越高。

（2）利用特殊的LWD曲线进行判断。目的层的含灰量不同会使勘探时的电阻曲线波动，如果电阻曲线非常高，那么就可以根据这种现象来把握钻头出层的位置。

（3）利用气测显示情况判断。在不同种类的设计目的层中，气测结果是否活躍是钻头有出层位置的重要判断依据，如果现实结果处于活跃状态，那么就可以根据出层时的气测显示指数不同来判断钻头的出层位置。

（4）砂岩的粒度变化也是判断随钻钻头出层位置的重要依据，例如设计目的层周围的岩屑粒度变化不均，时细时粗，那么实际钻头的出层位置就可以根据这种情况进行判断。LWD曲线的形态也可以用来判断钻头的出层位置。

（5）利用目的层围岩的颜色来判断。如果设计目的层的上部围岩和下部分围岩在颜色上或者岩层属性上有非常明显的区别，那么就可以通过观察井底的岩屑来判断钻头出层位置。

（6）可以先对钻头进入位置的海拔进行测量，然后在预判钻头出层的位置并测量其海拔，用这两者的差值与目的层岩层的厚度相比较，经过专门的计算仪器精确的进行计算，得到出层位置的地理结构，并通过其结构变化来判断钻头的出层位置。

四、CGDS172NB系统的地质导向应用

1、工作原理

CAMIS测传马达中的短节能够测量钻头附近测井数值的参数，在通过无线传导技术将测量数值上传到接受系统中。然后将无线电磁波信号将具体数据传输到CGMWD系统中，用以对钻井过程进行实时监测，然后通过CFDS地面应用软件来对数据进行分析，设计钻井轨道并对导向做出决策。

2、系统特点

常规的LWD无线随钻录井器的缺点是测量传感器和钻头之间有一段较长的测量盲区。这段测量区域通过常规的随钻测量手段难以测出其数据，并且会出现地质参数测量数据不能及时反馈给现场专业技术人员，导致钻井过程中钻井信息的实时性无法保障。而且由于LWD测量地质地层的数据点距离井底还有一段距离，因此无法达到超薄油层钻井技术服务的需求。

五、结束语

综上所述，随钻地质导向技术在钻井中得到了广泛的应用且具有广阔的应用前景。高端的随钻地质导向技术核心长期以来一直被国外的技术公司垄断。对此我们要加大科学研发力度，发展具有自主知识产权的地质导向勘探工艺和钻井技术，在增储上产、降本增效的前提下完成地质导向技术的全面革新。

参考文献

[1]林昕，苑仁国，秦磊，刘素周，苏朝博，卢中原，于忠涛，谭伟雄.地质导向钻井前探技术现状及进展[J/OL].特种油气藏：1-13[2021-01-27].

[2]林昕，苑仁国，秦磊，刘素周，苏朝博，卢中原，于忠涛，谭伟雄.地质导向钻井前探工艺现状及进展[J/OL].特种油气藏：1-14[2021-01-27].