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　　2 地質(zhì)導(dǎo)向鉆井工藝技術(shù)研究綜述

　　國外經(jīng)過近十年的發(fā)展，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)用軟件系統(tǒng)，但由于技術(shù)壟斷，我們不可能從他們那里得到地質(zhì)導(dǎo)向鉆井核心技術(shù)。為了在現(xiàn)有儀器基礎(chǔ)上有效地實施地質(zhì)導(dǎo)向鉆井，進(jìn)一步提高井眼軌跡在油層中的有效穿透率和油氣采收率，彌補國內(nèi)地質(zhì)導(dǎo)向工具測量傳感器距離鉆頭較遠(yuǎn)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)存在空白等實際差距，依托中石化集團(tuán)公司項目“地質(zhì)導(dǎo)向鉆井工藝技術(shù)研究”開展了地質(zhì)導(dǎo)向鉆井工藝技術(shù)系列研究工作。在研究內(nèi)容上，該項目主要圍繞水平井地質(zhì)導(dǎo)向測量參數(shù)隨鉆解釋系統(tǒng)研究、基于地質(zhì)導(dǎo)向的水平井待鉆井眼軌道校正設(shè)計研究、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井隨鉆預(yù)測理論與方法研究和基于地質(zhì)導(dǎo)向的井眼軌道設(shè)計與井眼軌跡控制軟件研制等四個方面進(jìn)行了深入研究。

　　2.1 水平井地質(zhì)導(dǎo)向測量參數(shù)隨鉆解釋系統(tǒng)研究

　　在文獻(xiàn)調(diào)研和方法研究基礎(chǔ)上，結(jié)合LWD儀器在勝利油田的實際應(yīng)用情況，以帶自然伽瑪和電阻率兩道參數(shù)的LWD系統(tǒng)為依托，以實時地質(zhì)參數(shù)為研究對象，以地質(zhì)測量參數(shù)實時解釋為研究目標(biāo)，研制成功了水平井地質(zhì)導(dǎo)向測量參數(shù)隨鉆解釋系統(tǒng)。
研究主要取得了三方面的研究成果：

　　1）通過開展隨鉆測井資料標(biāo)準(zhǔn)化和斜井校正方法研究，實現(xiàn)了LWD曲線與直井曲線的對比分析；

　　2）利用隨鉆測井資料與相鄰井對應(yīng)層位測井曲線上具有相似性為基礎(chǔ)的相關(guān)對比技術(shù)，從方差分析和極值分析的角度出發(fā)，采用一種直觀實用的適合于對稱型和非對稱型兩類曲線分層的數(shù)理統(tǒng)計法?極值方差聚類分層法，完成了在鉆井的儲層自動劃分以及與鄰井層位的對比連線；

　　3）根據(jù)目前隨鉆測井資料不全的實際情況，綜合利用在鉆井自然伽瑪、電阻率和鄰井資料，建立了無孔隙度測井資料條件下的孔隙度解釋模型，在很大程度上彌補了無孔隙度測井資料的缺陷，從而實現(xiàn)本井鉆遇地層孔隙度、滲透率、飽和度等儲層參數(shù)的計算和儲層評價及流體性質(zhì)判別，進(jìn)而實現(xiàn)了隨鉆測井資料的實時解釋。

　　在理論分析和方法研究基礎(chǔ)上研制的水平井地質(zhì)導(dǎo)向測量參數(shù)隨鉆解釋系統(tǒng)，具有水平井測井資料標(biāo)準(zhǔn)化與斜井校正、地層對比、儲層參數(shù)解釋和流體性質(zhì)判別等功能以及設(shè)計新穎、操作簡便、功能強大等特點，為井場隨鉆測井資料的實時解釋提供了強有力的工具和平臺，同時也為水平井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井提供了有力技術(shù)支撐。應(yīng)用結(jié)果表明，水平井地質(zhì)導(dǎo)向測量參數(shù)隨鉆解釋系統(tǒng)能夠較好地指導(dǎo)油氣藏評價和水平井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井施工，并取得了良好的地質(zhì)效果和經(jīng)濟(jì)效益，具有較高的推廣應(yīng)用價值。

　　2.2 基于地質(zhì)導(dǎo)向的水平井待鉆井眼軌道校正設(shè)計研究

　　基于地質(zhì)導(dǎo)向的水平井待鉆井眼軌道校正設(shè)計是地質(zhì)導(dǎo)向鉆井工藝技術(shù)的重要內(nèi)容之一。由于地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)主要應(yīng)用于水平井鉆井，開發(fā)那些薄油藏、厚油層頂部剩余油藏、復(fù)雜斷塊油氣藏、老油田長期開采剩余的邊底水構(gòu)造油氣藏、隱蔽油氣藏等復(fù)雜油氣藏，因此在進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井時，不僅應(yīng)滿足水平井的矢量中靶要求，而且要求中靶偏差很小（因為油藏薄而�。�。然而，地質(zhì)導(dǎo)向鉆井的靶點位置具有不確定性，無法像幾何導(dǎo)向鉆井那樣直接進(jìn)行待鉆軌道設(shè)計，斷層、巖性尖滅、地層缺失、油藏較薄等情況使得水平井準(zhǔn)確中靶難度進(jìn)一步增大。合理的待鉆井眼軌道校正設(shè)計可以在一定程度上降低中靶難度，提高鉆井成功率。

　　通過開展地質(zhì)靶點不確定條件下中靶優(yōu)化設(shè)計研究、基于油藏可視化的水平井靶區(qū)軌道優(yōu)化設(shè)計研究、水平井待鉆井眼軌道校正設(shè)計研究和摩阻扭矩預(yù)測分析研究等一系列的研究工作，提出了一套準(zhǔn)確而實用的中靶優(yōu)化設(shè)計方法和基于油藏可視化的軌道設(shè)計方法，開發(fā)出了相應(yīng)的理論模型和計算模塊，解決了基于地質(zhì)導(dǎo)向的水平井待鉆井眼軌道校正設(shè)計問題。同時，對待鉆軌道設(shè)計和靶區(qū)軌道設(shè)計的各種情況進(jìn)行了分析，將任意情況下的軌道設(shè)計分解為8個基本計算模塊，通過調(diào)用某個計算模塊或某些計算模塊的組合可以完成任意待鉆軌道和靶區(qū)軌道設(shè)計。

　　主要研究成果如下：

　　1）建立了油層垂深不確定條件下以“油層穿透率最高” 為目標(biāo)的地質(zhì)導(dǎo)向水平井中靶優(yōu)化設(shè)計模型，開發(fā)出了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計模塊，有利于提高靶區(qū)水平段油層穿透率；

　　2）建立了地質(zhì)導(dǎo)向水平井軌道參數(shù)優(yōu)選模型，使得設(shè)計軌道具有最大的適應(yīng)油層垂深不確定性的能力；

　　3）提出了彈性桿撓曲線法設(shè)計多目標(biāo)靶區(qū)軌道的新概念和彈性桿撓曲線法靶區(qū)軌道設(shè)計方法，建立了理論計算模型，開發(fā)了相應(yīng)的計算模塊，并與其他方法一起形成了完整的多目標(biāo)井靶區(qū)軌道設(shè)計方法；

　　4）針對水平井矢量靶的特點，建立了水平井待鉆井眼軌道校正設(shè)計理論模型，開發(fā)了相應(yīng)的設(shè)計模塊，解決了水平井待鉆井眼軌道校正設(shè)計中的矢量中靶問題；

　　5）改進(jìn)并完善了摩阻扭矩計算理論模型，開發(fā)了管柱在井眼中的摩阻扭矩分析計算模塊。