畢業(yè)設(shè)計(jì)開題答辯水平井隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)研究

1、4:251 2 2 地質(zhì)地質(zhì)導(dǎo)向?qū)?利用利用近鉆頭處實(shí)時(shí)采集的地質(zhì)地層參數(shù)，超前預(yù)測(cè)和識(shí)別油氣近鉆頭處實(shí)時(shí)采集的地質(zhì)地層參數(shù)，超前預(yù)測(cè)和識(shí)別油氣層，層，并并根據(jù)需要調(diào)整井眼軌跡，引導(dǎo)鉆頭準(zhǔn)確鉆達(dá)油氣富集區(qū)域根據(jù)需要調(diào)整井眼軌跡，引導(dǎo)鉆頭準(zhǔn)確鉆達(dá)油氣富集區(qū)域。地質(zhì)。地質(zhì)導(dǎo)向的技術(shù)導(dǎo)向的技術(shù)關(guān)鍵是近鉆頭處地層參數(shù)、井眼軌跡參數(shù)和鉆頭工作參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量關(guān)鍵是近鉆頭處地層參數(shù)、井眼軌跡參數(shù)和鉆頭工作參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量。一、研究目的及意義一、研究目的及意義4一、研究目的及意義一、研究目的及意義 不需停鉆測(cè)井減少非生產(chǎn)時(shí)間，油井提早投產(chǎn)，提早見經(jīng)濟(jì)回報(bào)不需停鉆測(cè)井減少非生產(chǎn)時(shí)間，油井提早投產(chǎn)，提早見經(jīng)濟(jì)回報(bào)

2、 及時(shí)發(fā)現(xiàn)并避免井下復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造及時(shí)發(fā)現(xiàn)并避免井下復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造 降低垂深起伏，使井眼軌跡始終位于儲(chǔ)集層最佳部位降低垂深起伏，使井眼軌跡始終位于儲(chǔ)集層最佳部位 實(shí)現(xiàn)水平井增儲(chǔ)上產(chǎn)實(shí)現(xiàn)水平井增儲(chǔ)上產(chǎn) 提高水平井鉆遇率實(shí)現(xiàn)油氣追蹤提高水平井鉆遇率實(shí)現(xiàn)油氣追蹤5 隨著油田勘探開發(fā)程度的提高和生產(chǎn)的需要隨著油田勘探開發(fā)程度的提高和生產(chǎn)的需要, ,尋找可供繼續(xù)開尋找可供繼續(xù)開采的大規(guī)模整裝油田難度加大采的大規(guī)模整裝油田難度加大, ,原先被認(rèn)為沒(méi)有工業(yè)開采價(jià)值的小油原先被認(rèn)為沒(méi)有工業(yè)開采價(jià)值的小油層、斷塊油層、薄油層和老油田衰竭剩余油藏等油藏的重新開發(fā)利層、斷塊油層、薄油層和老油田衰竭剩余油藏等油藏的重新開

3、發(fā)利用用, ,逐漸引起了各國(guó)石油公司的高度重視。但上述油藏存在油層起伏逐漸引起了各國(guó)石油公司的高度重視。但上述油藏存在油層起伏大、砂體厚度有限、致密鈣質(zhì)夾層和斷層等復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造，常規(guī)的大、砂體厚度有限、致密鈣質(zhì)夾層和斷層等復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造，常規(guī)的直井、定向井和水平井鉆井技術(shù)和普通的測(cè)量?jī)x器無(wú)法引導(dǎo)井身軌直井、定向井和水平井鉆井技術(shù)和普通的測(cè)量?jī)x器無(wú)法引導(dǎo)井身軌跡準(zhǔn)確地穿越儲(chǔ)層。采用地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)開發(fā)上述油氣藏可以保跡準(zhǔn)確地穿越儲(chǔ)層。采用地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)開發(fā)上述油氣藏可以保證水平段井眼軌跡始終在儲(chǔ)層物性最好的油氣層內(nèi)延伸，從而提高證水平段井眼軌跡始終在儲(chǔ)層物性最好的油氣層內(nèi)延伸，從而提高水平段的有

4、效長(zhǎng)度，提高井網(wǎng)開采效果。因此，研究和應(yīng)用水平井水平段的有效長(zhǎng)度，提高井網(wǎng)開采效果。因此，研究和應(yīng)用水平井隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)已成為提高油田勘探開發(fā)效益的一項(xiàng)十分重隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)已成為提高油田勘探開發(fā)效益的一項(xiàng)十分重要的工程技術(shù)。要的工程技術(shù)。一、研究目的及意義一、研究目的及意義6 67國(guó)外地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)已經(jīng)成熟，具有先進(jìn)而完善的地質(zhì)導(dǎo)國(guó)外地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)已經(jīng)成熟，具有先進(jìn)而完善的地質(zhì)導(dǎo)向硬件工具和與之配套的隨鉆地質(zhì)工程參數(shù)解釋與地質(zhì)導(dǎo)向應(yīng)用向硬件工具和與之配套的隨鉆地質(zhì)工程參數(shù)解釋與地質(zhì)導(dǎo)向應(yīng)用軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)。自自20世紀(jì)世紀(jì)90年代地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)問(wèn)世后，在年代地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

5、問(wèn)世后，在1993 1995年的年的3年中，已被年中，已被13家公司用于歐洲和非洲家公司用于歐洲和非洲6個(gè)國(guó)家的個(gè)國(guó)家的近近50口井，累計(jì)進(jìn)尺超過(guò)口井，累計(jì)進(jìn)尺超過(guò)20英里英里(32187m)，取得了顯著技術(shù)效果，取得了顯著技術(shù)效果和重大經(jīng)濟(jì)效益。目前只有斯倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯三家和重大經(jīng)濟(jì)效益。目前只有斯倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯三家公司擁有該項(xiàng)技術(shù)。公司擁有該項(xiàng)技術(shù)。8 Schlumberger公司公司的的Power Drive地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)屬于地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)屬于全旋轉(zhuǎn)自全旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，它以精確的軌跡控制精度和特有的位移延伸鉆動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，它以精確的軌跡控制精度和特有的位移延伸

6、鉆井能力為特點(diǎn)，非常適用于超深、邊緣油藏的開發(fā)方案中的深井、井能力為特點(diǎn)，非常適用于超深、邊緣油藏的開發(fā)方案中的深井、大位移井的導(dǎo)向鉆井作業(yè)大位移井的導(dǎo)向鉆井作業(yè)。在英國(guó)北海油田、挪威北海油田和中。在英國(guó)北海油田、挪威北海油田和中國(guó)南海油田等十幾個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。國(guó)南海油田等十幾個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。目前，世界上目前，世界上3口口位移超過(guò)位移超過(guò)10000m的大位移井中，有的大位移井中，有2口應(yīng)用了該系統(tǒng)?？趹?yīng)用了該系統(tǒng)。2000年年P(guān)owerDrive SRD系統(tǒng)引入國(guó)內(nèi)海上應(yīng)用，在設(shè)計(jì)井深系統(tǒng)引入國(guó)內(nèi)海上應(yīng)用，在設(shè)計(jì)井深8800m，水，水平位移超過(guò)平位移超過(guò)7500m的南海的南

7、海XJ243A18井井68718610m井段中成井段中成功應(yīng)用，功應(yīng)用，直接節(jié)約了直接節(jié)約了500萬(wàn)美元的鉆井作業(yè)費(fèi)用。萬(wàn)美元的鉆井作業(yè)費(fèi)用。Power Drive9 Baker Hughes Inteq公司公司在在1997年推出的年推出的Auto Trak。該系統(tǒng)該系統(tǒng)在在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)連續(xù)井斜、方位的調(diào)整，自動(dòng)定向控制，旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)連續(xù)井斜、方位的調(diào)整，自動(dòng)定向控制，使機(jī)械鉆速大為提高使機(jī)械鉆速大為提高，適用于高開發(fā)難度的特殊油藏適用于高開發(fā)難度的特殊油藏。 截止到截止到2000年上半，該系統(tǒng)已下井年上半，該系統(tǒng)已下井575次，井下工作時(shí)間累計(jì)次，井下工作時(shí)間累計(jì)7萬(wàn)小時(shí)，總進(jìn)尺

8、萬(wàn)小時(shí)，總進(jìn)尺100萬(wàn)米。其萬(wàn)米。其6 in系統(tǒng)創(chuàng)下了單次下井工作時(shí)間系統(tǒng)創(chuàng)下了單次下井工作時(shí)間92h，進(jìn)尺，進(jìn)尺2986m的世界紀(jì)錄，的世界紀(jì)錄，8 in系統(tǒng)創(chuàng)下了單次下井工作時(shí)系統(tǒng)創(chuàng)下了單次下井工作時(shí)間間167h，進(jìn)尺，進(jìn)尺3620m的世界紀(jì)錄。的世界紀(jì)錄。Auto Trak10Halliburton公司的公司的Geo-Pilot旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)是靠不旋轉(zhuǎn)外是靠不旋轉(zhuǎn)外筒與旋轉(zhuǎn)心軸之間的一套偏置機(jī)構(gòu)使旋轉(zhuǎn)心軸偏置，從而為鉆頭筒與旋轉(zhuǎn)心軸之間的一套偏置機(jī)構(gòu)使旋轉(zhuǎn)心軸偏置，從而為鉆頭提供了一個(gè)與井眼軸線不一致的傾角，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向。提供了一個(gè)與井眼軸線不一致的傾角，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向。Geo-

9、Pilot 自自1997年投入商業(yè)應(yīng)用以來(lái)在挪威、加拿大、墨西哥海灣等年投入商業(yè)應(yīng)用以來(lái)在挪威、加拿大、墨西哥海灣等國(guó)家和地區(qū)成功應(yīng)用并且獲得了良好的效果。國(guó)家和地區(qū)成功應(yīng)用并且獲得了良好的效果。11 自自1996年以來(lái)，中油測(cè)井、勝利油田、中海油服先后引進(jìn)國(guó)外地年以來(lái)，中油測(cè)井、勝利油田、中海油服先后引進(jìn)國(guó)外地質(zhì)導(dǎo)向鉆井設(shè)備，在邊底水剩余油藏、超薄油層區(qū)塊及海上油田質(zhì)導(dǎo)向鉆井設(shè)備，在邊底水剩余油藏、超薄油層區(qū)塊及海上油田投入生產(chǎn)應(yīng)用，在井眼軌跡控制方面效果顯著。投入生產(chǎn)應(yīng)用，在井眼軌跡控制方面效果顯著。 1999年中石油年中石油集團(tuán)集團(tuán)開始進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)研究，開始進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)研

10、究，歷時(shí)歷時(shí)7年攻關(guān)，年攻關(guān)，最終研制最終研制并生產(chǎn)出并生產(chǎn)出具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鉆井具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鉆井裝裝備備CGDSI地質(zhì)導(dǎo)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井向鉆井系統(tǒng)。系統(tǒng)。在冀東油田和遼河油田進(jìn)行多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，滿足現(xiàn)在冀東油田和遼河油田進(jìn)行多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，并逐步進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用。場(chǎng)要求，并逐步進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用。12 CGDS172具有具有地質(zhì)地質(zhì)參數(shù)參數(shù)與工程與工程參數(shù)隨鉆測(cè)量、傳輸和導(dǎo)向三大參數(shù)隨鉆測(cè)量、傳輸和導(dǎo)向三大功能功能。提供的參數(shù)有。提供的參數(shù)有近鉆頭電阻近鉆頭電阻率、方位電阻率、方位自然伽瑪率、方位電阻率、方位自然伽瑪三條曲線及井斜、工具面三條曲線及井斜、工具面角角，并，并且測(cè)量零長(zhǎng)都在且

11、測(cè)量零長(zhǎng)都在23m范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，其中近鉆頭電阻率可探測(cè)鉆頭以其中近鉆頭電阻率可探測(cè)鉆頭以下下0.7m的范圍，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地的范圍，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地質(zhì)導(dǎo)向質(zhì)導(dǎo)向。CGDS172示意圖示意圖13 20012005年勝利油田研究院自行研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型年勝利油田研究院自行研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型MWD、隨鉆自然伽馬測(cè)量?jī)x、隨鉆電阻率測(cè)量?jī)x以及國(guó)內(nèi)第一個(gè)、隨鉆自然伽馬測(cè)量?jī)x、隨鉆電阻率測(cè)量?jī)x以及國(guó)內(nèi)第一個(gè)移動(dòng)式隨鉆自然伽馬測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)刻度裝置，形成了地質(zhì)導(dǎo)向雙參數(shù)移動(dòng)式隨鉆自然伽馬測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)刻度裝置，形成了地質(zhì)導(dǎo)向雙參數(shù)LWD儀器設(shè)計(jì)制造技術(shù)和地質(zhì)導(dǎo)向鉆井工藝配套技術(shù)。該技術(shù)在儀器設(shè)計(jì)制造技術(shù)

12、和地質(zhì)導(dǎo)向鉆井工藝配套技術(shù)。該技術(shù)在50余口井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井中進(jìn)行了成功應(yīng)用，開發(fā)的最小有效油層余口井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井中進(jìn)行了成功應(yīng)用，開發(fā)的最小有效油層厚度厚度0.8m，平均油層有效延伸率達(dá)，平均油層有效延伸率達(dá)94%以上以上。 2010年勝利油田鉆井院研制的近鉆頭多方位伽馬地質(zhì)導(dǎo)向儀器年勝利油田鉆井院研制的近鉆頭多方位伽馬地質(zhì)導(dǎo)向儀器SL-NBGST，連接于鉆頭后，可測(cè)量距鉆頭，連接于鉆頭后，可測(cè)量距鉆頭0.8米處的井斜等情況，并米處的井斜等情況，并可立體識(shí)別地層界面，進(jìn)行地層界面評(píng)價(jià)，在鹽可立體識(shí)別地層界面，進(jìn)行地層界面評(píng)價(jià)，在鹽16斜斜19井現(xiàn)場(chǎng)試井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)獲得成功。驗(yàn)獲得成功。14MWD探

13、管自然伽馬探管脈沖發(fā)生器勝利鉆井院研制的地質(zhì)導(dǎo)向測(cè)量?jī)x室內(nèi)串接照片勝利鉆井院研制的地質(zhì)導(dǎo)向測(cè)量?jī)x室內(nèi)串接照片勝利鉆井院研制的勝利鉆井院研制的MWD+伽馬伽馬+電阻率組成的電阻率組成的LWD導(dǎo)向測(cè)井儀導(dǎo)向測(cè)井儀電阻率短接151516 研究目標(biāo)結(jié)合國(guó)內(nèi)外地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的研究成果和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，結(jié)合國(guó)內(nèi)外地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的研究成果和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，建立建立 一一套基于套基于LWD資料的地質(zhì)導(dǎo)向資料的地質(zhì)導(dǎo)向工藝流程工藝流程實(shí)現(xiàn)水水平井儲(chǔ)層探頂穩(wěn)斜角的優(yōu)化程序編制實(shí)現(xiàn)水水平井儲(chǔ)層探頂穩(wěn)斜角的優(yōu)化程序編制 研究任務(wù) 調(diào)研國(guó)內(nèi)外水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的發(fā)展及調(diào)研國(guó)內(nèi)外水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀現(xiàn)狀 結(jié)合國(guó)外先進(jìn)的地質(zhì)導(dǎo)向

14、系統(tǒng)在油田的使用情況，研究基結(jié)合國(guó)外先進(jìn)的地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)在油田的使用情況，研究基于于LWD資料的地質(zhì)導(dǎo)向資料的地質(zhì)導(dǎo)向工藝流程工藝流程 建立一套基于建立一套基于LWD資料的地質(zhì)導(dǎo)向資料的地質(zhì)導(dǎo)向流程流程實(shí)現(xiàn)水水平井儲(chǔ)層探頂穩(wěn)斜角的優(yōu)化程序編制實(shí)現(xiàn)水水平井儲(chǔ)層探頂穩(wěn)斜角的優(yōu)化程序編制1717四、四、18調(diào)研國(guó)內(nèi)外隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向相關(guān)技術(shù)資料調(diào)研國(guó)內(nèi)外隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向相關(guān)技術(shù)資料了解地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)組成及特點(diǎn)了解地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)組成及特點(diǎn)了解了解LWD、錄井儀器測(cè)量及數(shù)據(jù)特點(diǎn)、錄井儀器測(cè)量及數(shù)據(jù)特點(diǎn)結(jié)合應(yīng)用型文章整理出一套基于結(jié)合應(yīng)用型文章整理出一套基于LWD數(shù)據(jù)的地質(zhì)導(dǎo)向主要技術(shù)流程數(shù)據(jù)的地質(zhì)導(dǎo)向主要技術(shù)流程實(shí)現(xiàn)水平井儲(chǔ)層探頂穩(wěn)斜角優(yōu)化的程序編制實(shí)現(xiàn)水平井儲(chǔ)層探頂穩(wěn)斜角優(yōu)化的程序編制主要技術(shù)路線主要技術(shù)路線191920研究條件研究條件 學(xué)校圖書館提供的圖書、期刊、計(jì)算機(jī)等豐富學(xué)校圖書館提供的圖書、期刊、計(jì)算機(jī)等豐富資源資源 鉆井研究所老師和師兄提供的關(guān)鍵技術(shù)鉆井研究所老師和師兄提供的關(guān)鍵技術(shù)支持支持可能存在的問(wèn)題可能存在的問(wèn)題缺乏研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可能對(duì)后續(xù)問(wèn)題估計(jì)缺乏研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可能對(duì)后續(xù)問(wèn)題估計(jì)不足不足第一次第一次參與軟件研發(fā)，對(duì)編程工具不參與軟件研發(fā)，對(duì)編程工具不熟悉熟悉情報(bào)情報(bào)調(diào)研量大，細(xì)節(jié)問(wèn)題比較調(diào)研量大，細(xì)節(jié)問(wèn)題比較繁瑣繁瑣時(shí)間時(shí)間緊，任務(wù)緊，任務(wù)重重2121六、六、設(shè)計(jì)（論文