近鉆頭地質(zhì)導向鉆井技術在某井的實際應用

陳昊衛(wèi)　贠志達

摘要：克拉瑪依油田的地層底下結構傾向于復雜狀態(tài)，且具有地層產(chǎn)狀不穩(wěn)定的特點，因此造成井眼的軌跡比較難以控制，常規(guī)使用的隨鉆測井技術LWD弊端在此比較明顯，導致在檢測過程中存在比較大的測量盲區(qū)，具體表現(xiàn)為油層的具體狀態(tài)不能及時被發(fā)現(xiàn);反觀近鉆頭地質(zhì)導向系統(tǒng)就具有很明顯的優(yōu)勢，能夠彌補傳統(tǒng)設備的不足，具體表現(xiàn)為：對于鉆頭的電阻率、方位的電阻率、方位自然伽馬三條地質(zhì)曲線等數(shù)據(jù)都能夠很好地檢測到，檢測零長都處于三米的范疇內(nèi)。近鉆頭的檢測盲區(qū)非常有限，鉆頭以下的700公分范圍內(nèi)都可以被檢測到， “實時”的概念得以真正落實。先進的近鉆頭地質(zhì)導向的鉆井技術在MHHW11001井展現(xiàn)了不錯的應用效果，給以后類似的開發(fā)提供了寶貴的實踐經(jīng)驗。

關鍵詞：近鉆頭;地質(zhì)導向;鉆井技術;應用

1概述

克拉瑪依油田地層產(chǎn)狀復雜且油層厚度較薄、地層傾角較大，采用大斜度井開發(fā)，可以最大限度地順應地層產(chǎn)狀，多穿油層;同時配以大斜度井油層段分段壓裂技術完井，實現(xiàn)多個薄油層間的貫通，可最大限度地提高單井產(chǎn)量。但在大斜度井鉆井施工過程中，由于油層展布的不確定性，設計油層往往與實鉆油層的垂深和傾角存在偏差，按照設計軌跡鉆進往往出現(xiàn)油層提前、滯后、鉆出油層或者其它異常情況。現(xiàn)有常規(guī)LWD測量傳感器大都裝在螺桿上方的無磁鉆鋌內(nèi)，距鉆頭位置較遠，存在很大的測量言區(qū)，現(xiàn)場地質(zhì)人員依靠巖屑錄井和鉆時錄井等技術手段也不能準確、直接地反應出當前所鉆地層的特性，從而給大斜度井的軌跡控制帶來極大困難，嚴重影響鉆遇油層的鉆遇率，致使大斜度并達不到理想效果。

2近鉆頭地質(zhì)導向系統(tǒng)構成

具體的結構包括測傳馬達、無線接收系統(tǒng)、正脈沖無線隨鉆測量系統(tǒng)以及地面信息處理與決策軟件系統(tǒng)等。

測傳馬達的結構巾義包含有電阻率傳感器、井斜傳感、減振裝置、控制電路、電池組等等。鉆頭附近的鉆頭電阻率、方位電阻率以及方位自然伽馬等三個重要的數(shù)據(jù)都可以被很好地檢測。

無線接收系統(tǒng)的結構主要包含：穩(wěn)定器、電池以及控制電路艙體、短傳接收線圈等等。接收由馬達下方無線短傳發(fā)射線圈發(fā)射的電磁波信號，由上數(shù)據(jù)連接總成將短傳數(shù)據(jù)融人CGMWD系統(tǒng)。

地面應用軟件子系統(tǒng)（CFDS）主要由數(shù)據(jù)處理分析鉆井軌道設計與導向決策等軟件組成，另外還有效果評價、數(shù)據(jù)管理和圖表輸出等模塊。

3近鉆頭地質(zhì)導向系統(tǒng)在MHHW11001井的應用

3.1 MHHW11001井的概況

由于克拉瑪依油田構造復雜，存在地震無法分辨的次級斷層的風險，為避免地質(zhì)目的落空，MHHWIIOOI井實施前先鉆導眼井，落實目的層埋深，導眼井完鉆后，確定MHHWIIOOI井A靶垂深3209m，設計閉合位移472.80m，設計閉合方位119.00。;B靶垂深3540m，設計閉合位移924.64m，設計閉合方位117.59，預計大斜度井段長560.7m。

3.2應用情況

MHHWIIOOI井在設計側鉆點3194m開始側鉆，鉆進至3298.53m，井斜47.560時下人近鉆頭地質(zhì)導向系統(tǒng)，彎螺桿度數(shù)1.25。，底部鉆具組合為Φ215.9牙輪+測傳馬達（CAIMS）+無線接收系統(tǒng)（WLRS）+正脈沖無線隨鉆測量系統(tǒng)（CGMWD）+回壓閥+411×4AIO+（Φ 165mm無磁鉆鋌+4AII×410+無磁承壓鉆桿+Φ127mm鉆桿×45根+Φ127mm加重鉆桿×21根+（Φ127mm鉆桿。

穩(wěn)斜鉆進至3375m，并斜49.110，垂深3236.39m，伽馬值開始升高至IOOAPI.結合撈砂和氣測數(shù)據(jù)顯示，井眼軌跡已經(jīng)鉆出油層，現(xiàn)場地質(zhì)人員對比鄰井資料，綜合考慮后決定繼續(xù)穩(wěn)斜探下部地層，對下部油層和含油性做詳細探尋，故沒有調(diào)整軌跡。穩(wěn)斜鉆進至3393.02m，井斜50.11，垂深3248.15m，伽馬值逐漸上升至IOOAPI以上，最高達140API，現(xiàn)場地質(zhì)撈砂顯示地層物理特性不理想，因此，決定改變計劃，定向增斜尋找油層，考慮到井下安全和日前地層傾角不明確，如果增斜過快導致井斜過大，鉆回油層后，來不及降斜將再次從油層頂板鉆穿，定向施工采取“滑一復合二”的措施。

3.3應用效果

近鉆頭地質(zhì)導向系統(tǒng)，測量盲區(qū)短，能夠及時反應地層巖性變化，準確判斷出井眼軌跡在油層中的位置及鉆頭是否在油層中鉆進，在MHHWIIOOI井地層傾角不確定，油層薄的不利情況下，最大程度地提高了該井的油層鉆遇率，MHHWIIOOI油層鉆遇率高達90.6%。

4結語

通過對上文問題的闡述，總結以下幾點：

①近鉆頭地質(zhì)導向系統(tǒng)具有小盲區(qū)、高靈敏度的特點，地層變化的具體情況能夠及時被發(fā)現(xiàn)，給及時準確地研究地層提供了簡潔有效的資料，而且隨鉆數(shù)據(jù)也能夠給井眼軌跡的調(diào)整帶來正確的指導，進而使得油層的鉆遇率得以顯著提高;

②有很多與克拉瑪依油田類似的地底結構難以確定的油田，它們的井眼軌跡控制很難操作，但是近鉆頭地質(zhì)導向系統(tǒng)為這類油田開采提供了豐富的實踐經(jīng)驗支撐。

參考文獻：

[1]王國祥，近鉆頭地質(zhì)導向系統(tǒng)現(xiàn)場試驗成功[J].復雜油氣藏，2010（4）：37-40.

[2]孫瑞.近鉆頭地質(zhì)導向系統(tǒng)在薄油層水平井中的應用[J].長江大學學報（自科版），2013（14）：97-100.