水平井地质导向技术 87页PPT文档
水平钻井地震地质实时导向 PPT
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2、速度谱数据建立速度体
Datum 地震基准面（120m）
基准面校正
钻井平台
Depth
KB 钻井补心高 TVD
MSL 平均海平面（0m）
MD
地表
Datum CMP面
TVDSS
Depth： 井深度 1836m TVD： 垂直深度 1756m TVDSS： 平均海平面下
垂直深度 -1716m MD： 测量深度 2276m KB： 补心海拔 40m
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GeoEast 创新研发了水平钻井地震地质实时导向技术，该技术由设计导向与入靶导向 两部分构成，将地震资料应用到水平井设计和入靶点预测，结合地质、测井等资料，提高了 入靶精度和油层钻遇率，同时提高了工作效率。
Entry Point 误差 --1667.27 2.06 -1702.98 2.04 -1750.93 0.7 -1774.92 0.61 -1783.11 0.58
攻关以后 GeoEast
1个
耗时 10分钟 7分钟 1分钟 2分钟 0分钟 5分钟 25分钟
2016年首次利用该软件进行茂204-平2井现场跟踪（工区面积35km2），有效的提高了入
靶精度，提高了现场实施数据更新效率，GeoEast水平井模块相比之前，工作效率提高5倍。
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总体思路
GeoEast基于标志层倒三角逐层逼近法，通过速度场校正进行的地震地质导向水平井井轨迹
b、选择层位
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3、井时深曲线数据建立速度体
c、选择井时深曲线
d、创建速度体
Wells and Logs Velocity or Q
T-D
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随钻测井及地质导向钻井技术 ppt课件
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6
地质导向钻井技术
组成
概念
根据地质导向工具提供的井下实时 地质信息和定向数据，辨明所钻遇 的地质环境并预报将要钻遇的地下 情况，引导钻头进入油层并将井眼 轨迹保持在产层延伸。
移定向井、水平井及特殊工艺井中广泛应用。
美国、挪威、英国等国家采用地质导向钻井技术完成的井
数逐年增加，钻井周期逐步缩短，钻井成本明显下降，油田开
发效果明显提高。
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一、地质导向钻井技术概述
地质导向钻井就是在钻井过程中通过测量多种地质和 工程参数来对所钻地层的地质参数进行实时评价，根据评 价结果来精确地控制井下钻具命中最佳地质目标。
现
几何导向
井眼准确钻入设计靶区。设计靶区可
导
能并非储层）
向
地质导向技术问 世之前，常规的
钻
井眼轨迹控制技
井 技
术均属几何导向 范畴。
以井下实际地质特征来确定和控
术
地质导向
制井眼轨迹。任务是对准确钻入油气 目的层负责，具有测量、传输和导向
三大功能。
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一、地质导向钻井技术概述
有线随钻——电缆作为数据传输介质，随钻连续测量
MWD/LWD——钻井液（或电磁波）作为数据传输介质，随钻连续测量
PPT课件
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都振川
二、随钻测量技术
1、有线随钻测量技术
有线随钻测斜仪是定向井测量仪器中的一种, 它可 在钻井过程中实时测量井斜、方位、工具面和温度等钻 井工程参数。
论水平井钻井的测井地质导向方法与技术
论水平井钻井的测井地质导向方法与技术摘要：领先的钻井和采油技术-----水平井钻井，对油田的开发具有划时代的意义。
水平井钻井技术的适用性和先进性，是油藏地质研究和钻完井技术、采油作业技术的有机结合，在油田施工作业中发挥更加重要的作用。
积累水平井钻井的经验资料、参照水平井钻井历史数据、建立预测模型归纳地质特征，为以后水平井钻井奠定了坚实的基础。
关键词：水平井应用局限前景一、测井地质导向方法与技术的意义与效益地质导向钻井施工过程中，技术人员将井下动力钻具和可调径稳定器与地质仪器有机的结合起来，使地质参数测量点与钻头之间的距离有效的减短，地层中的变化数据及早的传输上去，这样控制了钻头的轨迹，有效地避开油与气、油与水的分界点，有利于钻头穿行于油气层的上界或下界，降低了开发完井的费用，提高了单油井的产量，从而提高了施工的效益。
油田施工作业中，以前没有引起重视的小油层、断块油层、认为缺乏开采价值的油层随着水平井钻井技术的推广应用，石油公司改变了陈旧的观念，运用先进的水平井钻井科学技术，降低了开发成本，减少了资金投入，对薄油层进行了有效开采提高了效益，提高了勘探开发效率，获得了丰厚经济利润。
二、测井地质导向方法与技术的实际应用钻井工业是以开发地下石油资源为最初目的的，科学技术的发展、长远宏观的眼光、经济观念的改变促使人们改变陈旧的工作方式，追求更高经济效益。
在实际施工过程中，人们逐渐发现普通的直井、定向井在采油中受到很大的局限，不能彻底完整的实现施工目的，投资大、效益低的弊病逐渐显现出来，只有改变以前的采油方式，才能最低限度减少钻井的数量，而开采出最大限度的石油，获得最大的回报，减轻对环境的影响，成为人们关注的热点问题。
随着科学技术的不断推进，而水平井钻井技术的应用，恰恰改变了这一问题，它改变了井身与储层的接触面积，改变了储层的流动条件，水平井段由垂直井段的转变的施工难度由大逐渐变小。
技术人员对钻井过程中的测量技术随物理学中重力场的开发，测量地磁场测量方位角准确性的提高，天体坐标系测量的变化逐渐提升，井眼轨迹得到了有效的控制，针对不同的井眼轨迹状况及时控制并调整井眼轨迹，圆满实现了地质目的。
水平井地质导向技术及其应用
水平井地质导向技术及其应用水平井地质导向技术及其应用水平井地质导向技术是一种先进的钻井技术，它可以在垂直井的基础上延伸一条与地面平行的井道，因此又称为水平井。
这种技术通常用于油气开采、地热能开发、水资源利用和环保等领域，具有高产能、节能、环保、经济等优点，受到了广泛的应用和推广。
一、水平井地质导向技术的原理水平井地质导向技术主要依赖于方位传感器、高精度陀螺仪、电子计算机和钻井举升系统等设备设施，通过计算机的数据处理、控制与管理实现钻探方向的精准控制。
具体来说，钻井过程中方位传感器可以测量钻头在地下的位置和方向，而高精度陀螺仪则可以提供精准的角度和方向数据，计算机将这些数据整合在一起，实时控制导向工具的位置和方向，使得钻井过程达到对地层的精准控制。
二、水平井地质导向技术的应用1. 油气开采领域水平井地质导向技术是石油工业中的重要技术，通过水平井钻探可以扩大钻井范围，提高油气开采效率，降低生产成本。
通常，利用水平井技术，可以避免在地层开采过程中对环境的影响，减少地下水资源的消耗和污染，使石油开采与环境保护更加协调。
2. 地热能开发领域水平井地质导向技术是利用地热能的重要途径。
在地下通过井孔向外释放热量，水平井技术可通过提高地下热水资源开采效率，降低开采成本，使得地热能的利用更加便捷、高效，为节能环保发展做出贡献。
3. 水资源利用领域水平井地质导向技术可以通过地下水的控制性开采，使得利用地下水资源更贴近实际需要，增强水资源的可持续性。
在地下水利用中，通过水平井技术可避免在井口吸取的不洁水质，保证地下水的高质量有效利用。
4. 环保领域水平井地质导向技术可以避免传统石油工业在钻井过程中对环境的污染。
通过控制水平井的延伸方向，避免了地层与井口的影响，减少了对环境的影响，具有很强的污染治理效果。
三、水平井地质导向技术的发展趋势随着水平井技术的日益成熟，未来将越来越广泛地应用在更多的领域中。
随着科技的进步，钻探设备和测量仪器的精度可以得到进一步提高，水平井技术将会更加精准、高效、安全、环保。
地质导向技术PPT课件
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地质导向钻井技术
MWD/DWD工作原理 及施工方式
井下仪器随钻具下 到井底，系统进入工 作状态以后，随时可 以根据施工的需要进 行测量或随钻施工。
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地质导向钻井技术
四种信号传输方式 连续波方法
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地质导向钻井技术
60年代初期，ARPS公司和LANE WELLS公 司联合研制出了自然伽玛和电阻率随钻测井仪 器，在有限的几口井中成功投入使用。 由于遥测技术没有发展成熟，井下工具性能 受到限制，钻井工艺落后，该技术没有广泛推 广，但为以后的地质导向钻井技术打下了基础。
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3
地质导向钻井技术
60年代后期到70年代，人们认识到了测量技 术在钻井工业中的重要地位，开始重点研制井下 测量仪器，先后开发出有线随钻测量仪器(SST) 和无线随钻测量仪器（MWD/DWD）。
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地质导向钻井技术
四种信号传输方式
正脉冲
泥浆正脉冲发生器的针阀与小孔 的相对位置能够改变泥浆流道在此的 截面积，从而引起钻柱内部的泥浆压 力的升高，针阀的运动是由探管编码 的测量数据通过调制器控制电路来实 现。在地面通过连续地检测立管压力 的变化，并通过译码转换成不同的测 量数据。
优点：下井仪器结构简单、尺寸小， 使用操作和维修方便，不需要专门的 无磁钻铤。
第二部分地质导向钻井技术
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1
地质导向钻井技术
地质导向钻井技术是在导向钻井技术的基础上发展 起来的。
地质导向钻井技术由地质导向仪器和导向工具共同 组成。地质导向仪器和导向工具的每一次发展，都会 带动地质导向钻井技术向新的境界发展。
地质导向[优质ppt]
![地质导向[优质ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/1e052974f78a6529657d5378.png)
2、旋转导向工具
旋转式导向工具是在钻柱旋转的情况下实现自动的连续的钻 头轨迹控制，从而避免了钻柱躺在井壁上滑动，使井眼得到很好 的清洗，同时允许根据地层选择合适的钻头类型，这样可显著地 减轻或消除滑动式导向工具的不足。
世界上最早的旋转导向工具是上世纪80年代末90年代初德国 KTB计划中开发的垂直钻井（VDS）系统，专为直井防斜用的。 在此基础上，国外多家公司相继开发了多种型号的旋转导向钻井 系统，并成功地投入现场应用。目前世界上有代表性的旋转导向 钻井系统有贝克休斯公司的AutoTrack RCLS系统，哈里伯顿的 GEO-PILOT系统和斯仑贝协公司的PowerDrive SRD系统。
A
接钻头 旋转内筒
A 可伸缩翼肋ຫໍສະໝຸດ 非旋转外筒如上图，旋转导向系统主要由可旋转 内筒（接钻头）、非旋转外筒和可伸缩翼 肋组成。系统工作时钻头所需要的导向力 （即侧向力）通过可伸缩翼肋的活动来提 供。如图 A-A，当一号翼肋伸出支撑在井 壁上时，钻头就获得与一号翼肋伸出方向 相反的侧向力F，这样钻头在这个侧向力的
作用下就可以改变自己原来的切削轨迹。
2
1
F
3
A—A
实际上旋转导向钻井系统的工作并非如此简单，整个 系统的工作是由计算机控制的。系统工作时首先由测量系 统根据需要测量井眼的实时几何参数（地质导向还要测地 质地层参数），这些参数进入井下计算机，计算机进行评 价决策，并向控制系统发出指令，由控制系统控制可伸缩 翼肋的动作，从而给钻头施加侧向力，自动控制井眼轨迹。
4、国外旋转导向钻井系统简介
世界上已有多个国家的石油公司对旋转导向钻井系统开展了深入的 研究与应用，其中较成熟的有以下几种：
90年代初德国KTB项目组开发的VDS系统 AGIP公司与BAKER HUGHES公司合作研制了SDD系统 美国能源部资助研制的ADD系统 HALLIBURTON SPERRY-SUN公司研制了GEO-PILOT系统 英国CAMCO公司和SCHLUMBERGER 公司研制PowerDrive
水平井地质导向技术
钻压
扭矩
泵压 排量
实时分析
钻时
岩屑
优
转速
地面 系统
工程师
质 工
井斜
程
方位
自然伽马
实时解释
电阻率
可靠的MWD实时导向控制 涡轮发电机供电 测量数据交会进行界面确定 近钻头导向 井眼定位 泥浆脉冲传输／井下存储 适用钻具：
4¾ "－9½ "
NaviGamma 涡轮发电机
井斜 方位
自然伽马 工具面、温度
3、对油气藏作横向探查，确定地 层圈闭边界和断层闭合位置。
4、可减少占地和其它工程建设费 用，大大降低油田综合成本。
共分四个部分：
提纲
一、水平井概述 二、水平井地质导向方法 三、应用实例 四、问题探讨
国外对地质导向的 研究始于八十年代 末，主要有美国、 英国、德国、法国 和挪威等国家。 1993年由Anadrill 公司研制成功了钻 井、测井综合评价 系统，实现了地质 导向。
我国于“八五”期间对该项技术进行了攻关， 其后在各油田进行了推广应用和发展，国内已钻成 水平井近千余口，其技术已达国际先进水平，并形 成了一整套综合性配套技术。
目前已作为常规钻井技术应用于几乎所有类型 的油藏，有些油田已用它进行油田整体开发。
国内水平井技术指标：
❖ 最深水平井井深达6452m ❖ 最长水平段长为1634.6m ❖ 最薄油藏水平段油层厚度为0.76m ❖ 三维绕障水平井在水平段方位变化最大达 72º ❖ 侧钻水平井最小井眼尺寸为104.8mm ❖ 最小曲率达1.8º/m
国
特 殊
内
油
水
藏
平
井 技 术 发
水 平 井 单
展
水平井技术课件
水平井完井液
钻井液
在钻进过程中使用的液体，具有携带岩屑、平衡 地层压力等功能。
完井液
在钻达目的层后，用于保护油气层的钻井液，具 有低渗透性、稳定性等特点。
油气分离液
用于将钻采出的油气进行分离的液体，具有高效 分离和低伤害性。
水平井完井工艺
钻进工艺
采用定向钻井技术，控制钻头 沿着设计轨迹钻进，形成水平
05
水平井技术案例分析
案例一：某油田的水平井钻井实践
总结词：成功应用
详细描述：某油田在钻井过程中采用了水平井技术，通过精心设计和施工，成功 地完成了钻井作业。该案例展示了水平井技术在提高油田采收率方面的应用效果 。
案例二：某气田的水平井完井实践
总结词：高效益
详细描述：某气田在完井过程中采用了水平井技术，有效提高了单井产能和采收率。该案例证明了水平井技术在气田开发中 的高效益，为类似气田的开发提供了借鉴。
案例三：某油田的水平井增产实践
总结词：显著增产
详细描述：某油田通过采用水平井技术，实现了单井产量的显著提升。该案例进一步证实了水平井技 术在油田增产方面的优势，为其他油田提供了可复制的成功经验。
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完井工艺
钻达目的层后，进行完井作业， 包括固井、射孔、酸化等，以实 现油气资源的有效开发。
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水平井完井技术
水平井完井设备
水平井钻机
用于钻凿水平井段的钻机，具备大扭矩和稳定性的特 点。
井下测量仪器
用于监测钻进过程中的井斜、方位角等参数，确保井 眼轨迹的准确性。
井口装置
包括防喷器、采油树等设备，用于控制井口压力和油 气流动。
水平井技术的发展历程
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3、对油气藏作横向探查，确定地 层圈闭边界和断层闭合位置。
4、可减少占地和其它工程建设费 用，大大降低油田综合成本。
共分四个部分：
提纲
一、水平井概述 二、水平井地质导向方法 三、应用实例 四、问题探讨
国外对地质导向的 研究始于八十年代 末，主要有美国、 英国、德国、法国 和挪威等国家。 1993年由Anadrill 公司研制成功了钻 井、测井综合评价 系统，实现了地质 导向。
地质导向系统
地质导向系统是把井眼轨迹测量和地层特性参数测量 的传感器以短节的形式装在近钻头位置，测量的数据通过 电磁波或电缆传给MWD，再通过泥浆脉冲把信息传到地面， 供控制人员和导向人员识别地下情况，调整井眼轨迹。
地质导向的技术关键是近钻头处地层参数、 井眼轨迹参数和钻头工作参数的实时测量。
地质导向的优越性 (1)连续井眼轨迹控制，减少起下钻次数； (2)近钻头处的井斜传感器减少了井斜误差，增强了井眼位移 延伸的能力，减少了钻柱的摩阻； (3)钻速传感器可帮助分析最佳使用导向马达，提高机械钻速， 延长马达的使用寿命，减少起下钻换钻具的时间； (4)近钻头传感器使钻头处参数测量的滞后时间接近于零，能 使井眼最大限度地保持在油气层内； (5) 伽马曲线测量能进行地层对比，对探测标志层，确定套 管下深和取心层位是非常有用的，同时还可确知是否钻穿地 层的顶部或者底部； (6) 电阻率测量能够实时显示油气性和岩性，可进行地层对 比和确定油气水界面，是否钻穿油层的顶底面； (7)方位电阻率可得知油水、油气和其它液相界面流体边界的 方向。
国 内 水
特 殊 油 藏
平
井
技
水
术
平
发 展 特 点
井 单 井 设 计
主要应用于
常
边底水油藏
规
油
藏
水
老油田挖潜
平
井
整
体
部
署
新区产能建设
国内完钻水平井类型
阶梯式水平井
¹´ îÉ m
1380 1390 1400 1410 1420
0 100 200 300 400 500 600
“拱”型Ë® ƽ ¶Î水m 平井
2
13
55
78
正钻8 7口井填眼 1口导眼
地质导向技术的应用是水平井成
功实施的关键技术之一，在实践中形
成了自己独特的地质导向方法。
调研
共分四个部分：
提纲
一、水平井概述 二、水平井地质导向方法 三、应用实例 四、问题探讨
水平井是定向井家族的一个分 支。
地质上，水平井是指钻入储集 层部分的井眼轨迹呈近水平状态的 井。
1960
1950
1940
1930
1920
1910
近钻头地质导向：
实时近钻头测量 (离钻头 2 米) 伽马，电阻率，井斜
实时钻头电阻率 (测量钻头前方电阻率) 实时方向性测量 (测量井眼上下方)
伽马，电阻率
GeoSteering 近钻头地质导向
钻头电阻率
地质导向是利用近钻头处实时采集的地质 参数，超前预测和识别油气层，并根据需要来 调整井眼轨迹，引导钻头准确钻达油气富集区 域。
钻压
扭矩
泵压 排量
实时分析
钻时
岩屑
优
转速
地面 系统
工程师
质 工
井斜
程
方位
自然伽马
实时解释
电阻率
可靠的MWD实时导向控制 涡轮发电机供电 测量数据交会进行界面确定 近钻头导向 井眼定位 泥浆脉冲传输／井下存储 适用钻具：
4¾"－9½"
NaviGamma 涡轮发电机
井斜 方位
自然伽马 工具面、温度
★四个补偿功能的双频发射线圈、 两个接收线圈；
★准确的体积密度测量
★实时方位密度测量为地质导 向提供保证
★通过声波井径进行环境校正、 井眼体积计算
★提取密度影像进行构造倾角 计算
★实时旋转导向测量
常规深侧向(Ωm)
随钻深侧向(Ωm)
常规自然伽马(API) 0.2
200 深
随钻自然伽马(API) 0.2
200
50
100
常规浅侧向(Ωm)
度
60
160
垂
深
造斜点
水平井的靶：
圆柱型 矩形
靶前位移
水平段
水平位移
水平井的基本特点 它的最基本特点是设计的井
眼轨迹同油层的走向基本一致。
水平段的井斜角达到86度以上
水平井的目的（四个方面）
1、水平井由于增加了井筒与油层的 接触面积（泻油面积），从而可大大 提高单井产量和采收率。
油层
直井
2、减少水追、气追影响
随钻浅侧向(Ωm)
0.2
200
(m)
0.2
200
1940
1930
1920
1910
1900
1890
1880
常规浅侧向(Ωm)
随钻深侧向(Ωm)
常规自然伽马(API) 0.2
200 深 随钻自然伽马(API) 0.2
200
0
100
常规深侧向(Ωm)
度
0
100
随钻浅侧向(Ωm)
0.2
200
0.2
200
(m)
连通水平井
三维水平井
常规水平井
分枝水平井 AB ABAB H0.7
多靶点水平井 成对水平井
侧钻井水平井
水平井技术已是冀东油田成功应用 于边底水油藏的一项开发技术。从2019 年9月21日到2019年11月20日已实施78口 井，涉及11个区块，27个目的层。
地质导向组的作用
2019年 2019年 2019年 合计
★8个探测深度、32个测量数值
★2MHz高垂直分辩率，区分薄层和 油水界面
★400MHz横向探测范围大（原状地 层），地质导向，早期地层边界 探测和油水界面确定
★适用造斜率30°／100ft
★补偿中子孔隙度，改进 的微处理器，高静态测 量精度，高采样率
★准确的体积孔隙度测量
★全能谱范围的实时测量
★地层体积密度、光电吸收截 面指数、声波数据采集
水平井地质导向技术
水平井技术为提高勘探开发效果、单井
产量和油藏采收率,开辟了一条崭新途径,给石 油工业发展带来了一场新的革命,已列为当今 石油工业最重要的关键技术之一
水平井钻井技术始于二十世纪30年代，自80年 代中期在世界油价较低时得到迅速发展和日臻完善， 并已向综合应用、集成系统方向发展和用于油田的 整体开发。
我国于“八五”期间对该项技术进行了攻关， 其后在各油田进行了推广应用和发展，国内已钻成 水平井近千余口，其技术已达国际先进水平，并形 成了一整套综合性配套技术。
目前已作为常规钻井技术应用于几乎所有类型 的油藏，有些油田已用它进行油田整体开发。
国内水平井技术指标：
最深水平井井深达6452m 最长水平段长为1634.6m 最薄油藏水平段油层厚度为0.76m 三维绕障水平井在水平段方位变化最大达 72º 侧钻水平井最小井眼尺寸为104.8mm 最小曲率达1.8º/m