地质导向钻井技术22页PPT
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
PPT课件
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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
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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。
随钻测井及地质导向钻井技术
二、随钻测量技术
1、有线随钻测量技术
系统组成
有线随钻测斜仪以重力加速度和地磁 场强度为基准矢量。探管将经过高精度A/T 变换得到的各传感器数据, 通过单芯电缆 从探管传到地面计算机。计算机经一系列 计算得到INC、AZ、TF等钻井工程参数, 显 示、打印并传送到井台司钻显示器。
二、随钻测量技术
二、随钻测量技术
1、有线随钻测量技术
探管工作原理
磁通门
用来测量地磁场的传感器。采用交流励磁, 使由高导磁材料做成的磁芯磁化饱和, 此时, 绕 在磁芯上的探测线圈中感应的电动势e只含有励磁 电 流 基 波 的 奇 次 谐 波 分 量 ( 不 含 偶 次 谐 波 分 量 ), 感应电压是对称的，这时T1=T2。而当待测的直流 磁场和交流励磁同时作用时, 则感应电动势e不仅 奇次谐波分量, 而且也含有偶次谐波分量, 这时, 感应电压变得不对称, 即T1≠T2, 测量这种不对 称性即可测得待测磁场。
随钻测井及地质导向钻井技术
张海花 二○○七年九月
报告提纲
一、地质导向钻井技术概述 二、随钻测量技术 三、LWD地质导向仪器 四、地质导向技术应用实例 五、结论与认识
一、地质导向钻井技术概述
按照预先设计的井眼轨道钻井。
任务是对钻井设计井眼轨道负责，使
实钻轨迹尽量靠近设计轨道，以保证
现
几何导向
井眼准确钻入设计靶区。（由于地质
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。
•钻头处进行测量的地质导向工具 •功能完备的井场信息系统
关键
地质导向钻井技术介绍
第一章地质导向钻井技术介绍随着油田勘探开发程度提高和生产的需要，寻找可供继续开采的大规模整装油田难度加大，原先被认为没有工业开采价值的小油层、断块油层、薄油层和老油田衰竭剩余油藏等油藏的重新开发利用，逐渐引起了各国石油公司的高度重视。
由于上述油藏地质构造复，常规的直井、定向井和水平井钻井技术和普通的测量仪器无法引导井身轨迹准确的穿越储层。
为了满足生产的需要，提高施工效益，经过不断的探索和发展，在普通定向井和水平井钻井技术基础上，逐步形成了导向钻井技术、地质导向钻井技术、旋转导向钻井技术。
随着计算机应用领域的不断扩展，人们又研制出了可用计算机系统对钻井施工进行全方位控制的闭环钻井技术，但该技术目前还只是处于实验阶段，离现场应用还有很大的距离。
在此主要介绍地质导向钻井技术的发展过程、导向钻井技术、地质导向钻井技术。
第一节地质导向钻井技术的发展过程地质导向钻井技术的发展是随着钻井技术、井下工具、井下仪器、其它配套技术的发展和地质评价的需要而发展的。
一、水平井钻井技术的发展随着技术的发展和人们观念的变化，钻井工业从最初的以开采地下石油资源为主要目的逐步向以追求经济效益为主要目的发展。
在钻井过程中，人们越来越认识到，普通的直井、定向井穿透的油层面积有限，同一油层如果要实现大规模的完全开采，需要钻大量的井眼，投资大，效益低，如图1-1-1所示。
如何利用同一井眼穿透更多的油层、扩大井身与储层的接触面积来改变储层的流动条件、以最小的投资获取最优厚的回报成了人们最为关注的问题。
直井定向井水平井图1-1 直井、定向井和水平井穿透油层面积示意图为此各国石油公司都进行了积极的尝试。
前苏联是进行水平井钻井技术研究、开发最早的国家之一，并且在1950钻成了世界上第一口水平井。
此后他们在水平井钻井设备、测量技术和理论研究等方面作了很大的努力，并成功钻成了43口水平井。
70年代末，加拿大皇家石油有限公司和Texaco公司加拿大分公司也进行了几次水平井钻井尝试。
CGDS近钻头地质导向钻井技术
详细技术指标及其与国外同类产品的对比
– 与世界上仅有的近钻头地质导向产品Schlumberger GST技术对比 • 钻头电阻率技术指标对比：测量范围相同，精度相当
技术指标 测量范围
水基 测量精度 泥浆
垂直分辨率 探测深度 测量范围 油基 泥浆 测量精度
钻头电阻率技术指标对比
CGDS
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由4个子系统组成。
测传马达 无线接收系统 CGMWD系统
测得的近钻头5个参数通过无线电磁波方式，越过螺 杆马达，短传至上方的无线接收短节。
是一个机电一体化复杂装置，把接收到的近钻头参数 汇入其上部的MWD(无线随钻测量系统)数据总线，向 上传输。
无线短传
无线接收系统
测传马达
无线短传技术国外只有个别公司掌握
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CGDS系统是中石油集团钻井工程技术研究院主持研 制的近钻头地质导向钻井装备，由北京石油机械厂产业化， 2008年取得“国家自主创新产品证书”，2009年荣获国 家技术发明奖二等奖。
具有测量、传输和导向三大功能。适合于油气探井、 水平井和多分支井等，尤其适用于复杂地层、薄油层开发 井。可提高探井成功率、开发井油层钻遇率和采收率。
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由4个子系统组成。
测传马达 无线接收系统 CGMWD系统 地面信息综合处
理与导向控制决 策系统
测传马达, CAIMS, China Adjustable Instrumented Motor System
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由4个子系统组成。
测传马达
下部装有近钻头测量短节。实现近钻头
地面信息综合处理与导向控制决策系统, CFDS, China Formation/Drilling Software System
第六节 导向钻井技术
二、井眼轨迹的控制方式
导向钻井的目的是使井眼轨迹符合特定井眼轨道设计要求。引导井 眼轨迹变化的方式称为导向方式。目前导向方式主要有两种:几何导向 ( GS) 与地质导向技术( GST) 。 1.几何导向
①几何导向的概念
几何导向是在开发成熟油田的钻井地质情况完全清楚、几乎不存在 地质不确定性问题时,按设计的三维井眼轨迹空间几何位置进行导向与 控制,并具有较高的控制精度。
三、导向执行机构
1.滑动式导向执行机构 滑动式导向执行机构是导向作业时钻柱不旋转(随钻头向前推 进, 钻柱沿井壁轴向滑动)。目前这类导向工具占主导地位, 主要 有弯壳体马达(含单弯、同向双弯、异向双弯导向马达)、可调弯接 头、可变径稳定器等构成。
钻压
定 向 控 制 组 合 图 示
导向马达
可调稳定器
④钻头选型
钻头各向异性指数 Ιb Ιb = 0 Ιb ＝1 Ιb >1 Ιb >>1 钻头特征描述（Typical Bit Description） 抗回旋或长保径钻头（Antiwhirl or long gauge PDC bit） 牙轮钻头（Roller cone bit） 无保径的PDC钻头（PDC bit with no gauge） 侧钻钻头（Sidetrack bit）
Power Drive含有81个控制指令： Power D的指令周期： 可以设定，常规设定为3分钟（180秒）或5分钟（300秒）， 即每3分钟或5分钟仪器重复实现预订的工作过程。
控制指令：
③Power D系统的特点
A.降低了所钻井段的真正狗腿度，使井眼更加平滑。 B.100% 的旋转使井眼更平滑,使用Power D钻出系统的井径很规则。 C.由于Power D钻具组合中的所有部分都在不停地旋转，大大降低了卡 钻的机会。 D.在钻进过程中，由于Power D组合中的所有钻具都在旋转，这有利于 岩屑的搬移，大大减少了形成岩屑床的机会，从而更好地清洁井眼。 E.由于Power D钻具组合一直在旋转，摩阻和扭矩都较小，有利于提高 机械钻速。 F.可以不用MWD仪器；无需现场人员操作，提高了效率。 G.允许更高的钻井参数, 特别是钻压, 从而可以大幅度提高钻速。
钻井地质设计PPT课件
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3、井号编排
（2）开发类井井号编排 开发井按井排编号。按油气藏名称的第一个汉字+开发区+ 井排+井号命名 。如孤东7—5—2井（生产井）表示孤东油 田七区5排2号生产井。 （3）海上钻井井号编排 ★ 海上探井: 方度区+方分块 + 构造 + 井号
▲ 参数井主要目的 ？ ▲ 详探井(评价井)主要目的 ？
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2、直井地质设计内容--一般包括以下11项
⑷ 设计地层剖面及预计油、气、水层位置 包括：层位、底界深度、厚度、 地层产状、故障提示 等。
⑸ 地层孔隙压力预测和钻井液性能使用要求
包括：邻井实测压力成果、压力预测曲线、 钻井液类型及要求。
（2）开发类井的分类
依据勘探程序、钻探目的等， 我国将探井主要分为5类： ▲ 地质井 ▲ 参数井 ▲ 预探井 ▲ 评价井 ▲ 水文井
▲ 开发井 ▲ 调整井
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（1） 探井分类
① 地质井--地质浅井、构造井
指在盆地普查阶段，由于地层、构造复杂，用地球物 理勘探方法不能发现和查明地层、构造时，为了确定构造 位置、形态，查明地层层序及接触关系而钻的井。
…………
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2、直井地质设计内容--一般包括以下11项
⑺ 中途测试要求
包括：测试原则及目的、预测测试层位及井段、 测试方法及要求--如电缆测试、裸眼封隔器测试、 下套管封隔器测试 及 分层试油
⑻ 井身质量、井身结构要求
导向钻井技术(讲课版)
导向钻井技术（胜利钻井工程技术公司周跃云）基本概念在定向井、水平井钻井中，为了使井眼轨迹得到合理的控制，世界各国相继开发研究了各种相应的技术，这些技术大致可分为两方面：一是预测技术，一是导向技术。
预测技术是根据力学和数学理论，对影响井眼轨迹的各种因素进行分析研究，从而预测各种钻具组合可能达到的预期效果。
但目前的预测技术水平远远低于所要求的指标。
鉴于此，导向技术应运而生。
导向技术是根据实时测量的结果，井下实时调整井眼轨迹。
井下导向钻井技术是连续控制井眼轨迹的综合性技术，它主要包括先进的钻头（一般为PDC钻头）、井下导向工具、随钻测量技术（MWD、LWD等）以及计算机技术为基础的井眼轨迹控制技术,其主要特点是井眼轨迹的随钻测量、实时调整。
导向钻井技术是随油藏地质的要求和钻井采油地面条件的限制而逐步发展起来的。
在这种技术中，井下导向钻井工具处于核心地位，它决定导向钻井系统的技术水平，导向技术则是导向钻井系统的关键技术。
一、导向钻井的工具和仪器定向井技术的进步与定向井工具和仪器的发展是相辅相成的，是密不可分的。
定向井钻井实践的需要，设计开发了专门用于定向井的工具和仪器，并在钻井实践中得到完善和提高；随着定向井工具和仪器的发展，极大地推动了定向井工艺技术水平的进步；而工艺技术的进步，对定向井工具仪器又提出了更新更高的要求。
胜利油田以及我国定向井发展的历程，充分地说明了这一辩证关系。
1.1 导向工具的主要类型随着定向井、水平井和大位移延伸井的日益增多，各种相应的井下工具相继出现，如弯接头，变壳体马达，各种稳定器等。
对这些工具一般要分为两大类：一为滑动式导向工具，二为旋转式导向工具。
两者的主要区别在于导向作业时，上部钻柱是否转动，若不转动，则为滑动式导向工具，否者为旋转式导向工具。
1.1.1 滑动式导向工具滑动式导向工具在导向作业时，转盘停止转动并被锁住，只有井底马达作业。
调整好工具面，钻进一段时间后，再开动转盘，使整体钻柱旋转，以减少摩阻及改善井眼清洗程度，随后再根据需要进行定向作业。
钻井课件ppt
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指在钻井过程中，通过控制钻井液压力，使地层压力 高于钻井液柱压力，从而在钻头处形成负压，有利于提高钻速和保护油 气层的钻井技术。
欠平衡钻井设备
欠平衡钻井设备包括旋转控制头、液气分离器和注氮装置等，用于控制 钻井液压力和分离气体。
03
欠平衡钻井技术的应用
环境保护
在钻井过程中，采取有效措施减少对环境的污染和破坏，如控制 噪音、减少废水和废气的排放等。
资源利用
合理利用资源，提高钻井效率，降低能耗和资源消耗。
可持续发展
遵循可持续发展的原则，确保钻井工程的长期效益和社会责任。
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工程设计
总结词
工程设计是根据地质设计和其他相关资 料，制定出具体的钻井工程方案和施工 计划。
VS
详细描述
工程设计是钻井工程的关键环节，它涉及 到钻井设备选择、钻井工艺确定、钻井液 体系选择、钻头类型选择、钻井参数优化 等多个方面。在工程设计中，需要充分考 虑地质条件、工程要求、安全环保等因素 ，制定出科学、合理、可行的钻井工程方 案和施工计划。
钻井液设计
总结词
钻井液设计是根据地质设计和工程设计的要求，选择合适的钻井液体系和配方，以满足 钻井工程的需要。
详细描述
钻井液是钻井工程中的重要组成部分，它具有携带岩屑、平衡地层压力、冷却钻头等作 用。在钻井液设计中，需要根据地质条件和工程要求，选择合适的钻井液体系和配方， 以满足钻井工程的需要。同时，还需要对钻井液的性能进行监测和控制，以确保钻井工
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目录
• 钻井基础知识 • 钻井工艺流程 • 钻井设备与工具 • 钻井工程设计 • 钻井工程实践 • 钻井工程管理与安全
地质导向[优质ppt]
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