地质导向技术及其应用
地质导向技术及其应用
李善云,钟安武
(中国石油天然气勘探开发公司)
摘 要:随着水平井在石油开采中越来越广泛地应用和水平段延伸地越来越长,作为水平井钻井技
术和测井技术的一体化技术——地质导向技术在石油行业中得到了广泛地应用。本文首先介绍了地质
导向技术的基本原理及其优点,然后以文昌油田为例介绍了地质导向技术对钻井的实时的监测和引导
作用,并以另外一口没使用地质导向技术的井作为参照对比,显示出地质导向技术在水平钻井中的优越
性。
关键词:质导向技术;测井技术;水平井;储层;前端控制
中图分类号:TE243 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)23—0078—03
井眼轨迹进入水平的油气层时必需具有相当的
精确度,同时整个水平段的钻进必须在油气层中穿
行,这就要求水平段的钻进必需根据地层的变化来
作出相应的变化,比如垂深的调整,方向的调整以及
进尺量的调整等等。传统的技术和手段已显得力不
从心,必须要有一种新的技术来满足这种更为严格
的要求。
1 地质导向技术(GeoSteeringTechnology)
地质导向,顾名思义就是根据地质上的要求和
地层上的变化来控制井眼前进的方向。地质导向技
术能够让定向井工程师和地质师随着钻进的进行实时地捕捉到地层的变化,从而及时地做出决策,使钻
井作业的整个过程能够做到未雨绸缪。
钻头距测量仪器的测点远近会因井底钻具结构
的不同而发生变化,一般在15到30m左右。已经有
很多井眼因为测点距钻头太远而取不到钻头处实时
的数据而在水平段钻到储层的上部或下部。而地质
导向技术具有革命性意义的一点就是将数据采集点
放在离钻头很近的地方,使测量数据能及时地反映
钻头处的地层和钻进情况。下面对应用较为广泛的
斯伦贝谢Anadrill公司的地质导向系统作一简单介
绍。地质导向系统可以分为3个部分:
图4 新华电源配电箱的电原理图3.1.1 新华电源交流供电电源配电箱图如下:电源
配电箱采用两路220VAC输入,经过滤波之后作为
DPU和I/O电源,并提供一路切换后的电源,作为
应用设备和其它调试设备的电源。同时,配电箱还具有报警功能,可分别输出各路电源的掉电报警。图3
为电源配电箱的外型图,图4为电源配电部分的电
原理图。
4 整改后运行效果
改造后海勃湾发电厂两台330MW机组ETS电
源经过多次切换试验证明,两台机组ETS电源改造
加装新华公司的电源切换装置后较原设计更具可靠
性,ETS保护因电源切换而导致的误动跳机事故隐
患彻底根除,从而提高海勃湾发电厂两台330MW
机组运行的可靠性,保证了ETS装置的正确动作
率。
[参考文献]
[1] 新华公司XDPS系统手册.
[2] 法国MODICON公司的QUANTUM系列
PLC说明书.78内蒙古石油化工 2010年第23期
收稿日期:2010-10-15作者简介:李善云(1973-),男,吉林敦化人,本科学历,1997年毕业于江汉石油学院,钻井工程专业,现在中国石油天
然气勘探开发公司(CNODC)从事海上钻井工作。1.1 地质导向工具(GeoSteeringTool,GST)
地质导向工具(GST)实际上是一根装有电阻
率、伽马、井斜以及马达转速传感器的正容积式的导
向马达,这根导向马达上同时还装有电磁波发射器。
GST可分为三个部分:
1.1.1 导向马达导向马达为Anadrill生产的
PowerPak系列马达,其为双弯马达,固定弯度为0.
75度或1.25度,可调弯度范围为0度到3度。
1.1.2 数据采集传感器总成传感器总成包括电阻
率传感器,转速传感器,伽马传感器,工具面传感器
以及井斜传感器。
1.1.3 电磁波发射器(Electromagnetic
transmitter)电磁波发射器位于传感器总成的下面,
其所起的作用就是将上面所说的这些传感器采集到
的数据利用电磁波传送出去。
1.2 RWOB电磁波接收器及PowerPulseTool随
钻测量仪器
1.2.1 RWOB电磁波接收器RWOB位于
PowerPulseTool下面,其接收来自GST的电磁信
号并将电磁信号传送给PowerPulseTool,最后由
PowerPulseTool将这些信号传送到地面。
1.2.2 PowerPulseTool随钻测量仪器
PowerPulseTool是整个地质导向系统里非常重要
的一个部分。PowerPulseTool产生并发送加载上
数据的泥浆脉冲,发送出去的泥浆脉冲由地面接收、
检测和翻译即可获得井底数据。
1.3 地面检测和监控系统
由PowerPulseTool调谐的压力脉冲传到地面
后,由装在立管上的一个(或两个)压力传感器检测
出来,然后再输入到计算机,由计算机将调谐的信号
解调出来,再自动翻译成人可理解的文字、曲线和图
片。地质导向系统可大致如图1所示。
图1 地质导向系统组成示意图地质导向技术与LWD技术的最大不同之处在于前者提供的是距钻头只有几米处的数据,而后者
传感器的位置视钻具结构的不同距钻头有15～30m的距离。只有获得了相关的地质数据、钻井参数及石
油物理上的数据才可能对井眼的钻进导向,而GST
系统就恰好能提供所需数据。
2 地质导向技术示例
如图2所示的地层情况,水平段要穿越一个断
层,这个断层由于地层的运动而发生错位。如果我们
缺乏地质导向技术,这个井段完全按设计的轨迹路
线来打的话,其后果是可想而知的。即使事先设计时
我们考虑到有一个地层倾角的存在,而因地层的断
裂、运动所造成的层位的错动也会使井眼脱离储层。
如果使用了地质导向技术,一旦钻头处的测井传感
器捕捉到地层的变化,地质师和定向井工程师可迅
速作出判断,决定下一步井眼的走向,确保在整个水
平段中钻头始终穿行在储层里头。
图2 地质导向技术断层使用示意图3 地质导向技术在文昌油田的应用实例
在文昌13-1油田的9口丛式井中有3口是水
平井,全部采用地质导向技术钻进,在进入水平段
时,实际的钻头位置和设计的相比较,相差只有0.
5m左右,从现场使用的效果来看,令作业者满意。
这里仅介绍地质导向技术在A3h的使用情况,
并将其与涠11-4油田的A6C井作比较。选择A3h井并将其与涠11-4-A6C井作对比的理由如下:
3.1 文昌13-1-A3h井的基本情况
A3h是一口双增水平井,两次造斜的狗腿度都
为3.0degs/30m,要求进入水平段窗口的着陆点和
设计相比较在垂深上上下相差不能超过1.0m。这
个水平段主要是开发珠江组二段I油组上段的油
层,油层顶深1397.40mTVD,斜厚为742.30m。要求
井眼轨迹沿着距油层顶部3.6m垂深处往前走,整
个水平段设计总长为680m。
3.2 文昌13-1-A3h井的现场作业情况
A阶段1:钻完水泥塞出套管后,便开始滑动钻
进,同时结合转盘旋转钻进。当钻进至着陆点井深
1987.00mMD时,井斜89.15度,方位49.03度,垂
深为1401.66m,而设计的垂深为1401.40m,相差只
有0.26m。
B阶段2:进入水平窗口后,便开始旋转稳斜钻
进,同时根据设计的要求,间断滑动调整方位。从窗
口1987.00mMD处到井深2245.00mMD为止轨迹79 2010年第23期 李善云等 地质导向技术及其应用控制质量高,从测井资料上来看油层显示良好。
C阶段3:但从2245.00mMD开始,地质导向工
具(GST)电阻率下降、伽马值上升,表明钻头进入泥
岩。根据地质师和定向井工程师的意见——油层顶
部的泥岩盖层下移了,油层也随之下移——遂决定
降低井斜,使井眼轨迹下行寻找油层。在2245.
00mMD处的井斜为91.00度,垂深1403.62m。从实
钻情况来看,由于井眼是在距油层顶3.6m处钻进
泥岩的,也就是说,井眼的垂深至少需要一定的增加
量后才可能重新进入到油层中。正如上文所述,在水
平井段要求很快增加垂深或降低垂深,都是不太现
实的。
D阶段4:在井眼逐步下行的过程中,GST测井
曲线一直显示钻头在泥岩中钻进。当钻至2360.
00mMD时,井斜已达87.28度,垂深为1407.01m,
比此点的设计垂深1404.90m已下移了2.11m,但是
GST的电阻率仍然起不来,伽马值仍然下不来。
E阶段5:再继续钻进至2402.00mMD,此时垂
深为1409.00m,比该点的设计垂深1405.34m已加
深3.66m,仍然没找到油层。由于水层的顶部在
1410.00mTVD左右,向下继续寻找油层已没有意
义,故在此完井,结束全井作业。
整个水平段的实际进尺为415m,由于地层的变
化,有效进尺只有258m。虽说比设计的680m的水平
段少了很多,但正因为了使用地质导向技术,才使现
场作业根据实际地层变化及时作出相应的变化,相
比只按设计打680m的水平进尺而不顾实际情况而
言,节约了钻井时间和钻井费用。
3.3 对比井涠11-4-A6C
涠11-4-A6C是从7“尾管开窗侧钻出去的6”
小井眼的水平井,设计水平段长200m。A6C井先钻
领眼井,确定油层、水层的深度,然后再打生产井。领
眼井确定的主力油层角尾组II油组的油层顶在974.10mTVD,水层顶部在987.70mTVD,并且在974.00
mTVD至975.00mTVD大约1.5m左右的范围内油
气显示特别好,电阻率高达25～30ohm-m。
A6C井在斜深1224.64mMD处进入水平窗口,
井斜86.14度,垂深975.50m,从实时的LWD测井
曲线来看,LWD的电阻率值约为20.0ohm-m左
右,地质师要求轨迹上行返回到高油气显示层位中,
遂决定滑动增斜上行寻找此层位。在向上增斜滑动寻找高油气层位时,电阻率和
伽马值显示渐渐变差,从测井曲线来判断,已进入上
覆泥岩层。在这种情况下地质师判断所谓的高油气
层已消失,无需再寻找;要求轨迹下行,按设计的井
眼轨迹来钻进。
由于无地质导向工具,而LWD的电阻率、伽马
传感器及井斜、方位传感器离钻头大约有15～20m的距离,在向上寻找高油气层的过程中,由于LWD测点的滞后造成了这样一个事实:即当从测井曲线
发现井眼进入泥岩时钻头在泥岩中已走了大约15～
20m左右,到地质师给出新的指令为止,钻头总共
钻了约30m左右的泥岩;这时井底井斜已有大约90.
20度左右,从90.20度下降至设计线需大约50m左
右的水平位移。这样总共约有80m的水平段是泥
岩,无法开采出石油。
如果使用了地质导向技术,在发现钻头进入泥
岩时便可立即停止增斜钻进,转而降斜回到储层中,
这样就避免了水平位移近80m的白白浪费,保证了
整个水平段的采收率。
4 结论
4.1 地质导向技术的出现实际上是一种钻井思维
模式的革新,它将依照设计好的井眼轨迹定向钻进
的几何思维模式转变为根据现场钻进的地层变化情
况来随时调整井眼轨迹前进方向的地质思维模式。
4.2 地质导向技术使用了随钻测井的思想,将测点
下移至钻头附近,从而使作业人员能及时地了解钻
头处的钻井情况以及地层情况,从而来作出相应的
技术上的调整。我们将其称为前端控制技术。
4.3 近钻头处的井斜传感器使定向井工程师能及
时准确地根据设计来调整轨迹,保持较高质量的轨
迹控制。
4.4 质量要求高的井眼轨迹控制过程中使用地质
导向技术,将会有效地提高钻井时效和钻井质量。[参考文献]
[1] 郭志勤,韩振元.国内外钻井与采油工程技术
[R].中国石化出版社,2002.
[2] 罗万静,王晓东,李义娟.钻井的眼睛——地
浅谈地质导向技术
浅谈地质导向技术
通过近几年的产能建设，大牛地区块水平井开发已经进入中后期阶段，一些储层厚度大，物性好的储层已经开发殆尽，为了能更好的完成产能任务及新建产能，就必须对许多复杂气藏，难动用储量进行开发，复杂的地质因素给现场的综合录井工作带来了较大的困难，具体体现在水平井A靶点着陆和水平段施工时储层厚度变薄或缺失导致的着陆失败或者回填，造成了大量无效进尺，延长施工周期，增加投资成本，导致现在采用的技术已无法满足目前的综合录井需要，急需通过新方法和新技术来指导工作，地质导向的作用就越来越突出和重要。
标签：地质导向 水平井 地层对比 油气层分析
地质导向的水平井钻取需要诸多的技术支持，其中录井和定向技术是必不可少的。以往的水平井在钻进过程中往往运用地质等方面的资料进行推测钻取，具有一定的盲目性。录井和定向技术具有实时性、具体性，可以更精确为钻井提供技术支持。目前，录井公司大胆的将录井和定向结合在一起，成立定录一体录井队，能够更有效的发挥出地质导向的作用。
水平井可以大大增加井眼在产层中的长度和产层的泄油气面积，其成本略高于直井，但单井产量却是直井的数倍，在薄层、低渗透、稠油、页岩气等油气藏及底水和气顶活跃的油气藏中得到广泛使用。当前，致密砂岩油气藏、页岩油气藏正成为中国油气勘探开发的主流和热点，这些非常规油气资源只有通过水平井开采才能获得更好的经济效益。在水平井钻井过程中，随钻地质导向具有非常重要的作用。在国外，随钻地质导向技术已得到广泛使用，如贝克休斯公司的Trak随钻测井系列，包括深探测方位电阻率测井（AziTrak）、高精度地层密度和中子孔隙度测井（LithoTrak）、随钻核磁共振测井（MagTrak）、实时声波阵列测井（SoundTrak）、高分辨率随钻电成像测井（StarTrak）、实时地层压力测试（TesTrak）等，国内LWD（Logging While Drilling）技术刚刚兴起，主要还是采用录井（包含综合录井）、MWD（Measurement While Drilling）等技术进行随钻地质导向。无论采用何种技术进行地质导向，录井的核心任务都是利用随钻过程中获得的岩性、电性、物性及含油气性资料来进行“预测”和“导向”，其中预测是指进入水平段前的地层对比与预测技术，导向是指进入水平段后的地质解释和导向技术。前者旨在准确进入目的层，后者旨在保证水平段在含油气层钻进，提高油气开采效率。
VSP_随钻地震地质导向建模技术应用研究
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2023年6月上 第11期 总第407期信息技术与应用China Science & Technology Overview0 引言随着油气勘探开发的不断深入，石油地震勘探目标向尺度小、细、深及复杂特征的趋势发展，高质量勘探开发难度日益加大，若要资源突破，物探先行已成为目前高质量勘探、少井高产和效益开发的主要方法，因此，地震资料处理速度建模技术得到了迅速发展，已经从常规的时间域速度建模向深度域速度建模发展，并研发了地下非均质地层介质的各向异性速度建模，应用国内外很多建模学者正在研究的FWI全波形反演速度建模。当前，高精度速度建模还处于瓶颈期，超深层碳酸盐岩地质复杂，速度精度不足导致断裂、缝洞体等成像不清晰、构造归位不准确等问题，FWI全波形反演速度建模成为其追求的目标，但是由于FWI建模对资料要求很高，陆上地震超深层勘探目标效果还不显著，所以，要获得更多高品质地震资料，实现“多做物探少打井，打高产井”的目标，迫切需要效率和精度都高的速度建模技术来支撑，保证地震反演速度精度与钻井速度高度一致，再通过高精度成像结果为钻井提供更好的分析资料，实时指导钻井轨迹的调整。井中地震勘探作为能够快速获得垂向地震剖面和最初了解地下信息的技术，随着采集装备、处理技术的发展，从1917年至今，井中地震勘探技术已经在垂直地震剖面（VSP）基础上形成了零井源距VSP、非零井源距VSP、变井源距VSP、井间地震、三维VSP、随钻地震等系列，成为不可或缺的勘探方法，在油气勘探开发中被广泛应用[1]。其中，零井源距VSP、非零井源距VSP被广泛应用于层位与深度标定、速度求取、地震波吸收衰减因子求取和提高分辨率井控处理；随钻导向技术逐步用于钻头前地层深度预测、地层压力预测、钻头导向和提高储层钻遇率方面，并与零井源距VSP一起应用于高精度速度建模，通过获得的高精度速度对地震资料进行高精度成像，从而帮助随钻井调整轨迹方向。因此，VSP随钻导向技术在油气勘探开发中发挥着重要的作用。1 VSP随钻地震资料处理重要质控环节1.1 静校正静校正是根据激发点的表层速度结构模型把激发点校正到地面地震处理基准面上。引起VSP静校正问题有几个方面原因。（1）VSP和地面采集时间地表高程发生变化；（2）修建井场时改变了地表表层结构；（3）VSP与地面地震采集方法存在系统误差。所以，需要先对VSP资料进行静校正处理，将VSP激发点位置校正到地面地震处理的基准面上，确保地震深度模型构建与标定的层位深度在同一个面上，是VSP建模处理的一个重要质控环节。1.2 初至拾取对零井源距VSP资料初至拾取的质控至关重要，拾取是否准确，关系到能否建立可靠的时深关系以及平均速度和层速度的计算精度，准确的初至时间为做好后续的上行波排齐等处理提供了可靠保证。理论认为VSP震源激发得到的信号是零相位记录应拾取的最大值，为保证较高的拾取精度，采用人机交互放大方式拾取初至，通过拾取的初至计算可以得到层速度，在层速度的基础上建立速度模型，速度模型反演的初至和实际拾取的初至误差在1ms以内。1.3 球面扩散补偿受近地表及地下介质对地震波吸收衰减的影响，在反射波下行传播过程中，深层接收时已损失了大量的高频信息及振幅能量。不管是地震激发记录还是VSP预处理记录，在垂直Z分量的记录显示上都非常明显，采用与地震收稿日期：2022-11-08作者简介：裴云龙（1984—），男，江西丰城人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：地震资料处理及速度建模。VSP随钻地震地质导向建模技术应用研究裴云龙（中石化石油物探技术研究院有限公司，江苏南京 210000）摘 要：地震资料处理中速度建模精度不足，导致超深层碳酸盐岩储层目标的断裂、缝洞体等成像不清晰、构造归位不准确等问题，导致油气钻井急需高品质地震成像资料来支撑靶点，并实时对轨迹优化调整。本次研究对VSP随钻导向建模技术在油气勘探开发中解决的问题进行了小结，总结了VSP随钻地震资料处理质控环节要点，建立了VSP随钻地震地质导向建模技术流程，最后对VSP随钻建模技术的应用进行了分析评价。研究表明，应用VSP随钻建模技术后，地震反演的速度模型更加完善，地质目标成像精度更高，油气钻井放空漏失成功率更高，推动了速度建模技术的发展。关键词：VSP随钻；地震资料处理；速度建模；质控；放空漏失中图分类号：P631.49 文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2023)11-0044-03
地质导向钻井技术介绍
3 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 4 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。
地质导向技术在水平井钻探中的应用研究2006.4.20
1 地质导向技术在水平井钻探中的应用研究
一、前言
（一）项目的意义与来源
水平井是大幅度提高采收率、加快资金回收、降低油田开发综合成本的有效途径。它被国内外油田广泛应用到多种类型油气藏的开发生产中，取得了显著经济效益。
随着地震资料品质的提高和油藏精细描述工作的深入，冀东油田于2002年开始大力推广应用水平井技术，水平井的数量快速增长。油田首先在柳赞油田柳102区块第三系边底水油藏成功实施了不同目的层的水平井5口；随后，相继开展了高104-5、高63、庙101等区块浅层油藏水平井开发，同时还在高78、高5等区块实施了穿层大斜度水平井、高29区块多油层分支水平井、高含水区小井眼开窗侧钻水平井作业。已实施的水平井在提高单井产量、提高油藏采收率和降低成本方面均取得了较好的效果，为近几年油田产能建设、较大幅度提高区块原油产量打下了基础，使油田开发工作取得了重要进展。可以认为，水平井技术是复杂断块油田提高采收率、提高产量，最终提高勘探开发整体效益的最有效途径之一。
地质、工程设计完成后，在水平井施工中，地质导向技术必不可少，是指导现场定向施工，及时引导钻头走向、最大限度地钻遇油层的关键技术，直接影响水平井成功实施。冀东油田自2001年在开发生产中实施水平井技术以来，截止到2005年12月31日，已钻各类水平井111口。地质导向技术通过这些大量的实践和研究，逐步发展为成熟的技术，形成了一套适合油田地质特点的导向技术。
为了进一步推广地质导向技术，系统总结以往经验，为今后不同井况、不同地层水平井施工提供最优方案，2004年冀东油田设立了《地质导向技术在水平井钻探中的应用研究》应用性科研项目，由勘探开发工程监督中心承担，研究时间为二年（2004年1月-2005年12月），课题编号2003-8-3。
（二）立项目的及主要研究内容
1、立项目的
该项目立项目的是通过对完钻水平井地质导向技术的应用效果进行总结分析，尤其是对钻探失败的水平井进行原因分析，结合实际工作中遇到的困难，寻求解决方案， 2 建立切实可行的地质导向思路。在此基础上，归纳出不同区块、不同层位水平井地质导向方法的特点，优选合理的地质导向技术方法，提高地质导向技术在油田广泛应用效果，使该项技术更好的指导水平井钻探，尽可能把井眼轨迹控制在油层的较高部位，为油田上产服务。
地质导向方法
地质导向方法
地质导向方法是勘探工作中常用的一种技术手段。它通过对地质特征的观察、研究和分析，结合物探数据进行综合判断，以达到找矿的目的。本文将介绍10种关于地质导向方法的技术手段，并对其进行详细描述。
1. 地质调查
地质调查是一种了解地球表层结构和矿产资源分布的方法。通过对地质地貌、矿床地质、矿床储量和分布等方面的调查，确定矿产资源的类型和分布规律，为后续的工作提供依据。
2. 地球物理勘探
地球物理勘探是通过地球物理方法获取地下和地表的物理信息，来推测地下结构、矿床存在和分布的方法。如重力法、电磁法、地震法、磁法等。
3. 钻探技术
钻探技术是通过钻取地下岩层，获取岩石样品来分析地下构造特征、岩石类型、矿物成分等信息。常用的钻探方法有钻孔、工程钻井、岩心钻取等方法。
4. 地球化学勘探
地球化学勘探通过对地球表层和地下矿体周边物质的化学分析，寻找有矿质点的分布规律和矿体性质。常用的地球化学方法有土壤丈量、水样分析、岩石分析、矿物测定等。
5. 矿物学分析
矿物学分析是通过对地质样品中的成分和结构进行分析，寻找矿物和矿床的特征和规律。矿物学分析方法可以包括矿物形态分析、EBSD(电子背散射衍射)分析等。
6. 地质雷达勘探
地质雷达勘探是通过测定地下介质内的物理对象的电磁波反射、折射等现象，获取地下岩石结构等信息。常用的地质雷达勘探有单频雷达、多频带雷达等。
7. 计算机辅助矿产普查
计算机辅助矿产普查是基于计算机技术和地理信息系统的手段，在数字化数据收集、管理和分析方面比传统普查方法更有效。技术包括数据收集、数据分析与可视化、智能模型等。 8. 地形地貌分析
地形地貌分析是通过对地形地貌特征的研究，确定矿床的分布规律和形成条件，从而推测矿源所在地。分析方法包括地形测量、数字高程模型分析、三维可视化等。
水平井地质导向及解释技术研究及应用
国外测井技术 ＷＯＲＬＤ ＷＥＬＬ Ｌ０ＧＧＩＮＧ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
水平井地质导向及解释技术研究及应用
孙金浩
（长城钻探测井公司数解中心辽宁省盘锦市１２４０１ １）
摘 要：地质导向是及时引导钻头走向，最大限度地钻遏油层的一项水平井钻井技术。国内由于缺
乏水平井测井仪器及软件，水平井地质导向与高端的测井解释服务被国外技术服务公司长期垄断。
本文将结合本公司在水平井地质导向、水平井资料解释等相关技术上的研究成果及工作人员现场
经验进行简要阐述。
关键词：水平井地质导向；地质建模；ＣＰＲ随钻测井仪器
０引 言
目前国内由于缺乏水平井测井仪器及软件，水
平井地质导向与高端的测井解释服务被国外技术服
务公司长期垄断，也已经成为制约国内水平井有效
开发的“瓶颈”。虽然近几年国内各服务公司相继
引进了一些国外的ＬＷＤ测井设备，但与其配套的
地质导向技术却一直没有得到足够重视，致使ＬＷＤ
设备只做工程导向应用。并且由于没有合适的解释
软件应用于水平井测井资料，导致测井资料不能够
得到很好的应用，大大影响了水平井的开发效率。
本文将结合一定的现场服务经验和公司多年来在水
平井开发相关技术方面的研究成果，对水平井地质
导向、水平井资料解释的技术进行阐述。
１ 地质建模
应用地质导向钻进的水平井在钻进之前，首先
要建立水平井初期地质模型。地质建模可分为构造
建模与属性建模，构造建模利用井震资料结合进行
地质构造建模；属性建模则是利用已知岩石物理属
性对区域内地质体的岩石物理属性进行建模。
１．１构造建模 地质构造模型也称作格架模型，由地质反射层
和断层构成。模型的建立需要综合利用现有地震、地
质、测井等资料，通过对反射层位的准确标定和追
踪，断层体系的正确识别等技术手段建立起来。
构造建模技术发展很快，飞速发展的地震解释
技术也使得服务于叠前深度偏移的构造模型可以建
立得更好，精度和分辨率更高。目前国内外建立构造
地质导向钻井技术介绍 2
地质导向钻井技术介绍
地质导向钻井技术是一种通过使用测井、地震资料和其他地质信息，引导钻井从始至终经过预定地层的技术。这种技术的主要目的是提高钻井效率和准确性，降低钻井成本，并最大程度地确保井眼的目标地层的质量和完整性。本文将对地质导向钻井技术进行详细介绍。
在地质导向钻井之前，必须进行钻井前的地质评价，收集地质文献、钻探、测井、压力测试等资料。这些数据用于确定钻井目标地层的位置和性质，以及井身中其他地层的特征。然后，在地面上，根据这些信息，绘制出一个地质导向钻井地图。
地质导向钻井地图是一份引导钻井的蓝图。它显示了井眼的需求方位和倾角，并考虑了目标地层的位置和性质，以及井身中的其他地层特征。地质导向钻井地图还可以包含导向钻领和导向测井仪在覆盖整个井身过程中的具体位置和角度要求。
在实施地质导向钻井时，钻具必须按照地质导向钻井地图的要求进行布置和操作。导向钻领和导向测井仪要能够准确测量井眼的方位和倾角，并将这些数据传送到地面。使用这些数据，钻井工程师可以实时确定井眼的位置，并根据导向钻领的控制指令，对钻具进行调整以保证井眼的正确导向。
地质导向钻井技术的优势主要体现在以下几个方面。首先，它可以减少钻探工程的成本，因为井眼可以更准确地抵达目标地层，从而减少了不必要的冗余钻探。其次，它可以提高钻井效率，因为不需要进行大量的时间和精力来重新钻井。此外，地质导向钻井技术还可以减少井眼弯曲和截层等不良钻井现象的发生，从而提高井眼质量和完整性。 总之，地质导向钻井技术通过使用测井、地震等地质信息，使钻井过程更加准确和高效。它可以提高钻井的成功率，降低钻井成本，并确保井眼的目标地层的质量和完整性。随着技术的不断发展，地质导向钻井技术在石油勘探和开发中的应用前景将会更加广阔。
水平井随钻地质导向方法及应用探讨
水平井随钻地质导向方法及应用探讨
摘要：随钻地质导向技术在提高水平井钻井成功率和水平段有效率方面发挥重要作用，近年来，随着水平井在油气田开发中应用越来越普遍，地质导向技术也得到了广泛应用。为了提升地质导向技术应用效果，对随钻地质导向工作方法进行了总结，并着重探讨了水平段钻头出层位置判断、地层倾角计算、地层视厚度分析等，具有一定参考意义。
关键词：水平井；地质导向；工作方法；应用
1前言
国内外统称的地质导向技术, 主体是LWD仪器本身。导向工程师先是结合油藏特点, 建立地层模型, 再利用LWD测量的各项参数, 不断修正模型, 以期达到和实现地质目的。随钻地质导向对水平井钻井而言是十分重要的, 不能将其等同于常规直井的跟踪录井工作, 这是油田的地质认识精度和水平井钻井的特殊性所决定的。水平井钻井相比与直井钻井有其特殊性。水平井在钻进过程中, 当钻头在到达靠近油层的深度时, 井斜达到90度左右, 几乎与油层平行。此时,钻头在垂向上变动的能力很小。这种情况下, 即使构造的变化幅度很小, 为进入油层而浪费的水平进尺也会很长, 而且还会增加钻井风险。
为了弥补地质认识精度方面的不足, 适应水平井钻井的特殊性, 在水平井钻井实施过程中, 加强了水平井随钻地质导向工作, 通过系统而正确的随钻地质导向, 做到了尽可能提前发现地下情况的变化, 及时对水平井的设计参数做出修正, 指导调整钻井轨迹, 减少无效进尺, 从而提高钻井成功率和水平段有效率则显得尤为重要。
2 水平井地质导向工作方法
把水平井随钻地质导向工作总体分为两各阶段。第一阶段包括钻导眼和造斜到进入油层以前的过程, 即钻导眼和造斜段过程。这一阶段地质导向工作主要是循环进行“预测-验证-修正”三项步骤;第二阶段包括进入油层继续钻进到井底并完钻的过程, 即钻水平段过程。这一阶段地质导向工作主要是持续进行“寻找-确认-追踪”三项步骤。
地质导向技术在水平井钻探中的应用研究
地质导向技术在⽔平井钻探中的应⽤研究
⼀、⽔平井概述和冀东油⽥地质导向技术应⽤概况
（⼀）⽔平井概述
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。与常规⽣产井相⽐，它的优势在于有效地增加油⽓层的泄露⾯积，
提⾼油⽓采收率，提⾼单井产量；并且可以解决以下难题：
1、解决⾼稠油、超稠油的开发问题；
2、解决地层致密和低渗透层采油产量低的问题；
3、有效的开发断层遮挡剩余油藏及构造⾼点油⽓富集区。
（⼆）国内外各油⽥⽔平井技术发展及现状
⽔平井最早出现于美国⼆⼗世纪20～30年代，40～70年代美国、前苏联等国实施了⼀批⽔平试验井，因受当时技术⽔平的限
制，各项技术不配套，虽能钻成⽔平井，但难以⽤于⽣产，加之钻井费⽤⾼，限制了⽔平井的发展。80年代，随着新技术发
展，加上⼀些特殊油藏⽤直井的⽅法已⽆法开发，或者效益很低，因⽽，⽔平井技术⼜得到了发展，美国、加拿⼤、法国等国
开展了⽤⽔平井开发油⽓藏的研究，在⽔平井油藏⼯程、钻井、完井、测井、射孔、增产措施、井下⼯具以及井下作业等⽅⾯
均有重⼤突破，尤其是80年代中期因油价较低⽔平井技术得到迅速发展，⽔平井开采技术已逐步配套。90年代开始⼤规模推
⼴应⽤，已作为成熟的常规技术应⽤于⼏乎所有类型的油藏。到⼆⼗世纪末，全世界已完钻⽔平井23385⼝，主要分布于美
国、加拿⼤、前苏联等69个国家，其中以美国和加拿⼤为主（分别为10066⼝和9665⼝），每年完钻1000⼝左右。应⽤⽔平
井技术的油藏主要是裂缝性油藏，约占53%；其次是底⽔和⽓顶油藏，约占33%。据不完全统计，⽔平井钻井成本已降⾄直井
的1.5～2倍，甚⾄有的⽔平井成本只是直井的1.2倍，产量是直井的4～8倍。
我国在⼆⼗世纪60年代开始初步应⽤⼤斜度井和⽔平井，1965年在四川磨溪钻成第⼀⼝⽔平井—磨3井，但限于当时的技术⽔
平，未取得应有的效益。“⼋五”期间，我国将⽔平井技术列为重点攻关技术，相继在胜利、新疆、辽河等油⽥开展攻关，率先
地震-地质导向技术在盆缘复杂构造带的应用——以南川区为例
175 勘探开发2023年第5期
1 南川区块概况南川区块位于渝东南盆缘复杂构造带，面积约为1604km2 ，构造改造作用相对较强，整体北东向展布，呈“四隆四凹”构造格局，南部志留系页岩出露，页岩分布面积525km2，资源量5500×108m3。工区内页岩气主要开发构造单元为平桥、东胜、阳春沟构造带。 开发的目的层段为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组地层，主力气层段（①-⑤小层）厚33～33.7m。2 地震-地质导向技术地震数据作为覆盖了整个产建区的唯一三维立体数据，蕴含丰富的地质信息，具有钻井、测井、录井这些点、线数据无法比拟的优势[1]。在钻头钻进过程中，应用少量高精度的点、线信息迭代校正地震解释成果，及时更新地质模型，地震、地质、测井、录井多专业协同工作，能够极大程度的排除各类地质异常对钻井工程的影响，提高靶窗钻遇率[2]。2.1 速度模型构建为实现工区复杂高陡构造准确成像，减小井震误差，处理-解释一体化合作，交互作业，形成了层控、断控、井控的“三控”特色速度建模技术。（1）构造层位约束的局部速度模型构建技地震-地质导向技术在盆缘复杂构造带的应用——以南川区为例倪锋中国石化华东油气分公司勘探开发研究院 江苏 南京 210000摘要：南川页岩气田位于川东南盆缘构造带，目标层系五峰组—龙马溪组经过多期构造运动改造，地层变形强烈，断裂、褶皱发育，地层产状变化剧烈，水平井的地质导向工作难度大。为保证水平井顺利入窗，提高靶窗钻遇率，本文以地震-地质一体化导向技术为研究目标。建立了层控、断控、井控的“三控”特色速度建模技术，得到较为可靠的深度域数据体。以深度域地震数据为基础，建立工区构造模型、地质模型，立体把控目的层空间展布形态，优化了靶点深度和水平段地层产状的预测方法。综合分析认为，地震-地质导向技术在水平井精准着窗、靶窗平稳穿行等导向关键环节均呈现了良好的指示意义。是复杂构造带油气效益勘探开发行之有效的技术方法，值得在同类型区块推广应用。关键词：复杂构造 水平井 地震-地质导向 速度建模 地质建模 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ－ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂｅｌｔ ａｌｏｎｇ ｂａｓｉｎ ｍａｒｇｉｎ — Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｎａｎｃｈｕａｎ ａｒｅａＮｉ ＦｅｎｇExploration and Development Research Institute of Sinopec East China Oil and Gas Branch， Nanjing 210000Abstract：Nanchuan shale gas field is located in the southeastern margin of the Sichuan Basin structural belt. The target reservoir O3w-S1l have undergone multiple tectonic movements and transformations，with strong deformation of strata，developed faults and folds，and dramatic changes in strata occurrence，making it difficult to geosteer for horizontal wells. In order to ensure that horizontal wells enter windows smoothly and improve the drilling encounter rate of target windows，this article takes seismic-geological integrated guidance technology as the research goal. A “three-control” characteristic velocity modeling technology of layer control，fault control，and well control was established to obtain a more reliable depth domain data body. Based on the depth-domain seismic data，a construction model and geological model of the working area were established to 3D control the spatial distribution of the target layer and optimize the prediction method of target depth and stratigraphic occurrence in horizontal sections. Comprehensive analysis shows that seismic-geological guidance technology has good indicative significance in key guidance links such as accurate windowing of horizontal wells and smooth passage through target windows. It is an effective technical method for oil and gas exploration and development in complex structural belts and is worth promoting and applying in similar blocks.Keywords：Complex structure；Horizontal well；Seismic-geosteering；Velocity modeling；Geological modeling