導(dǎo)向鉆井技術(shù)

1、導(dǎo)向鉆井技術(shù)概述1定義鉆井技術(shù)發(fā)展的新階段是自動(dòng)化鉆井。所謂自動(dòng)化鉆井就是鉆井的全部過程依靠傳感器測(cè)量各種參數(shù)，并用計(jì)算機(jī)采集，進(jìn)行綜合解釋與處理，然后再發(fā)出指令，最后由各相關(guān)設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行，使整個(gè)鉆井過程變成一個(gè)無人操作的自動(dòng)控制過程。自動(dòng)化鉆井的全過程分六個(gè)環(huán)節(jié)：(1)地面實(shí)時(shí)測(cè)量主要用綜合錄井儀。井下隨鉆測(cè)量目前主要用MWD/LWD/FEWD等。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集由相關(guān)計(jì)算機(jī)(井下或地面)完成。數(shù)據(jù)綜合解釋并發(fā)出指令應(yīng)用人工智能優(yōu)化鉆井措施。地面操作自動(dòng)化地面操作自動(dòng)化(鐵鉆工/自動(dòng)排管機(jī))井下操作自動(dòng)控制鉆頭自動(dòng)導(dǎo)向(軌跡自動(dòng)控制)。以上六個(gè)環(huán)節(jié)中，井下隨鉆測(cè)量和井下自動(dòng)控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)也

2、是關(guān)鍵技術(shù)，二者結(jié)合起來實(shí)際上是井眼軌跡自動(dòng)控制技術(shù)(即自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù))(AutoTrak自動(dòng)跟蹤/ClosedLoopSteeringDrilling閉環(huán)鉆井)。導(dǎo)向鉆井實(shí)際就是井眼軌跡控制問題，無論是常規(guī)直井或特殊工藝井，都需要井眼軌跡控制。直井需要防斜打直，定向井需要按設(shè)計(jì)井眼軌道控制鉆頭鉆進(jìn)的軌跡。傳統(tǒng)的導(dǎo)向鉆井（即井眼軌跡控制）是由井下導(dǎo)向工具配以適當(dāng)?shù)你@井參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，自動(dòng)導(dǎo)向鉆井是由井下計(jì)算機(jī)根據(jù)隨鉆采集的參數(shù)自動(dòng)控制導(dǎo)向工具來實(shí)現(xiàn)的。2發(fā)展沿革自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是鉆井工程領(lǐng)域的高新技術(shù)，代表著世界最先進(jìn)的鉆井技術(shù)發(fā)展方向。目前，在世界范圍內(nèi)水平井、大位移井、分支井等高難度的復(fù)雜

3、井正蓬勃發(fā)展，常規(guī)鉆井技術(shù)難以適應(yīng)需要，必須依靠先進(jìn)的導(dǎo)向技術(shù)才能保證井眼軌跡的準(zhǔn)確無誤。迄今為止，定向鉆井技術(shù)經(jīng)歷了三個(gè)里程碑：（1）利用造斜器（斜向器）定向鉆井；（2）利用井下馬達(dá)配合彎接頭定向鉆井；（3）利用導(dǎo)向馬達(dá)（彎殼體井下馬達(dá)）定向鉆井。這三種定向鉆井工具的廣泛使用，促進(jìn)了定向鉆井技術(shù)的快速發(fā)展，使得今天人們能夠應(yīng)用斜井、叢式井、水平井、水平分支井技術(shù)開發(fā)油田。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，為了獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，需要鉆深井、超深井、大位移井和長(zhǎng)距離水平井，而且常常要在更復(fù)雜的地層如高陡構(gòu)造帶鉆井。這些都對(duì)定向鉆井工具提出了更高的要求。為了克服滑動(dòng)導(dǎo)向技術(shù)的不足，從20世紀(jì)80年代后期，國(guó)際

4、上開始研究旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，到20世紀(jì)90年代初期多家公司形成了商業(yè)化技術(shù)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)井下閉環(huán)變徑穩(wěn)定器與測(cè)量傳輸儀器（MWD/LWD）聯(lián)合組成的工具系統(tǒng)。它完全拋開了滑動(dòng)導(dǎo)向方式，而以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進(jìn)方式，自動(dòng)、靈活地調(diào)整井斜和方位,大大提高了鉆井速度和鉆井安全性，軌跡控制精度也非常高，非常適合目前開發(fā)特殊油藏的超深井、高難度定向井、水平井、大位移井、水平分支井等特殊工藝井導(dǎo)向鉆井的需要。導(dǎo)向鉆井技術(shù)最初用于水平井的施工，隨后應(yīng)用在大斜度井和大位移井。鉆井施工中，導(dǎo)向鉆井技術(shù)逐步完善和成熟，在一些條件合適的定向井中采用此技術(shù)，取得了良好的效益，大幅度提高了油田定向井的鉆井速度和

5、質(zhì)量。導(dǎo)向方式幾何導(dǎo)向鉆井根據(jù)井下測(cè)量工具（MWD）測(cè)量的井眼幾何參數(shù)（井斜角、方位角和工具面角）來控制井眼軌跡的導(dǎo)向鉆井方式稱為幾何導(dǎo)向鉆井。如果井下參數(shù)測(cè)量和導(dǎo)向工具的控制由井下計(jì)算機(jī)完成，則為自動(dòng)幾何導(dǎo)向鉆井。由井下隨鉆測(cè)量工具（MWD/LWD）測(cè)量的幾何參數(shù)，井斜、方位和工具面的數(shù)值傳給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)及時(shí)糾正和控制井眼沿預(yù)定的井眼軌跡前進(jìn)。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井地質(zhì)導(dǎo)向是在擁有幾何導(dǎo)向的能力的同時(shí)，又能根據(jù)隨鉆測(cè)井（LWD）得出的地質(zhì)參數(shù)（地層巖性、地層層面、油層特點(diǎn)等），實(shí)時(shí)控制井眼軌跡，使鉆頭沿著地層的最優(yōu)位置鉆進(jìn)。這樣可在預(yù)先不掌握地層特性的情況下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。地質(zhì)導(dǎo)向本身就是自動(dòng)導(dǎo)

6、向鉆井，井眼軌跡控制的依據(jù)是地質(zhì)地層參數(shù)，這樣一來實(shí)鉆井眼的軌跡很有可能脫離鉆井設(shè)計(jì)的井眼軌道地質(zhì)導(dǎo)向的目的就是要根據(jù)地層中碳?xì)浠衔锏暮靠刂凭圮壽E穿越油氣層，而不是利用常規(guī)的幾何方式控制井眼軌跡在地層中穿行。利用地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向施工，儀器測(cè)量點(diǎn)滯后鉆頭的距離達(dá)2030m,易導(dǎo)致EP點(diǎn)確定不精確、不能有效避開油/氣、油/水界面、不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和避開斷層等現(xiàn)象，實(shí)鉆井眼軌跡難免會(huì)在油氣層的上界或下界中交叉穿越，從而降低了油氣層的暴露程度，不利于提高施工的效益。地質(zhì)導(dǎo)向工具將地質(zhì)儀器與鉆井工具（井下動(dòng)力鉆具、可調(diào)徑穩(wěn)定器等）融為一體，縮短了地質(zhì)參數(shù)測(cè)量點(diǎn)距鉆頭的距離，在鉆進(jìn)過程中能及早感

7、應(yīng)到地層的變化，以此控制軌跡，能保證軌跡最大限度地在油氣層中穿行、提高油井產(chǎn)量、降低完井費(fèi)用。利用近鉆頭處實(shí)時(shí)采集的地質(zhì)地層參數(shù)，超前預(yù)測(cè)和識(shí)別油氣層，并根據(jù)需要調(diào)整井眼軌跡，引導(dǎo)鉆頭準(zhǔn)確鉆達(dá)油氣富集區(qū)域。地質(zhì)導(dǎo)向的技術(shù)關(guān)鍵是近鉆頭處地層參數(shù)、井眼軌跡參數(shù)和鉆頭工作參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量。國(guó)外對(duì)地質(zhì)導(dǎo)向的研究始于八十年代末，主要有美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)和挪威等國(guó)家。1993年由Anadri11公司研制成功了鉆井、測(cè)井綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)導(dǎo)向。21地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)是近年來國(guó)內(nèi)外發(fā)展起來的前沿鉆井技術(shù)之一,是石油鉆井工業(yè)的一次技術(shù)革新，它以近鉆頭地質(zhì)參數(shù)與工程參數(shù)的隨鉆測(cè)量、傳輸、地面

8、實(shí)時(shí)處理解釋和決策控制為主要技術(shù)特征,被廣泛應(yīng)用于水平井（尤其是薄油層水平井）、大位移井、分支井、側(cè)鉆井和深探井。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是隨著水平井鉆井技術(shù)、地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器、地質(zhì)導(dǎo)向工具發(fā)展和地質(zhì)評(píng)價(jià)的需要而逐步發(fā)展起來的，到20世紀(jì)90年代初期，能滿足當(dāng)時(shí)各種不同需要的隨鉆地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器和地質(zhì)導(dǎo)向工具相繼出現(xiàn)，標(biāo)志著地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)已經(jīng)基本成熟。目前，地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在大位移定向井、水平井及特殊工藝井中獲得廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為現(xiàn)代鉆井技術(shù)的核心技術(shù)之一。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是在導(dǎo)向鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但是和導(dǎo)向鉆井技術(shù)又有著明顯的區(qū)別，其核心是隨鉆地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器和地質(zhì)導(dǎo)向工具。利用地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)施工

9、，具有實(shí)時(shí)獲得真實(shí)的地質(zhì)參數(shù)、實(shí)現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向、風(fēng)險(xiǎn)開發(fā)施工回避、提高勘探開發(fā)效率等優(yōu)勢(shì)。22地質(zhì)導(dǎo)向鉆井的優(yōu)越性1、連續(xù)井眼軌跡控制，減少起下鉆次數(shù)；2、近鉆頭處的井斜傳感器減少了大斜度井、水平井的井斜誤差，增強(qiáng)了井眼位移延伸的能力，減少了鉆柱的摩阻；3、近鉆頭鉆速傳感器可幫助司鉆最佳使用導(dǎo)向馬達(dá)，提高機(jī)械鉆速，延長(zhǎng)馬達(dá)的使用壽命，減少起下鉆換鉆具的時(shí)間；4、近鉆頭傳感器使鉆頭處參數(shù)測(cè)量的滯后時(shí)間接近于零，能使井眼最大限度地保持在油氣層內(nèi)；5、方位伽馬射線測(cè)量能在鉆頭處進(jìn)行地層對(duì)比，這對(duì)探測(cè)標(biāo)志層、確定套管下深和取心層位是非常有用的，同時(shí)還可使司鉆確知是否鉆穿地層的頂部或者底部；6、定性的電阻率

10、測(cè)量能夠?qū)崟r(shí)顯示油氣和巖性，這對(duì)地層對(duì)比和確定油氣水界面是非常有用的；7、方位電阻率可使司鉆得知油水、油氣和其它液相界面流體邊界的方向。2.3地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)是把井眼軌跡測(cè)量和地層特性參數(shù)測(cè)量的傳感器以短節(jié)的形式裝在近鉆頭位置，測(cè)量的數(shù)據(jù)通過MWD傳到地面，供控制人員識(shí)別地下情況，調(diào)整井眼軌跡。1、地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)的組成地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)：馬達(dá)、近鉆頭電阻率測(cè)井儀、伽馬射線測(cè)井儀、幾何參數(shù)測(cè)井儀2、地質(zhì)導(dǎo)向測(cè)量工具導(dǎo)向馬達(dá)的殼體內(nèi)安裝多種傳感器組件，使導(dǎo)向馬達(dá)儀器化。工具直接與鉆頭相連，測(cè)量近鉆頭處的電阻率、自然伽瑪、井斜及鉆頭轉(zhuǎn)速等。近鉆頭電阻率工具(RAB)RAB是一種儀器化的近鉆頭穩(wěn)定器，

11、直接與鉆頭相連，測(cè)量近鉆頭處的電阻率、自然伽瑪、井斜和振動(dòng)等參數(shù)。其最大特點(diǎn)是利用測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行地層評(píng)價(jià)、裂縫、薄產(chǎn)層或滲透性產(chǎn)層的檢測(cè)。RAM測(cè)量原理圖1部門“環(huán)叮匸融法上部卑旳吳可塩方惶的電按可趙方宜的飆耶擁式建定器近鉆曝皂赳卑池晡霽利用環(huán)狀電極測(cè)電阻率鉆井參數(shù)測(cè)量工具測(cè)量井下的鉆壓、扭矩、鉆頭壓降及環(huán)空壓降等。動(dòng)力脈沖MWD可測(cè)量井斜、方位和鉆柱振動(dòng)等參數(shù)，并用連續(xù)載波編碼技術(shù)將數(shù)據(jù)傳至地面。(4)補(bǔ)償雙電阻率(CDR)及中子密度儀測(cè)井眼補(bǔ)償感應(yīng)電阻率、自然伽瑪、中子密度等。地質(zhì)導(dǎo)向工具導(dǎo)向鉆井的實(shí)現(xiàn)主要靠導(dǎo)向工具，導(dǎo)向工具分兩大類：滑動(dòng)式導(dǎo)向工具、旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向工具。1滑動(dòng)式導(dǎo)向工具滑動(dòng)式

12、導(dǎo)向工具的特征是導(dǎo)向作業(yè)時(shí)鉆柱不旋轉(zhuǎn)，鉆柱隨鉆頭向前推進(jìn)，沿井壁滑動(dòng)。這就帶來以下問題：鉆柱的扭矩、摩阻問題。井眼清洗問題。機(jī)械鉆速慢。鉆頭選型受限。滑動(dòng)式導(dǎo)向工具雖存在諸多缺點(diǎn)，但目前仍占主導(dǎo)地位，因?qū)蜚@井大多使用井下動(dòng)力鉆具。主要的滑動(dòng)式導(dǎo)向工具有彎外殼馬達(dá)、可調(diào)彎接頭等。工具組合方式：鉆柱+MWD/LWD+動(dòng)力鉆具+導(dǎo)向工具+鉆頭2旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向工具2.1旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的工作原理旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的導(dǎo)向力主要是通過偏置鉆頭來獲得的，下面以貝克休斯的AutoTrackRCLS系統(tǒng)為例簡(jiǎn)要說明旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的工作原理。A極鉆一二非施轉(zhuǎn)外族轉(zhuǎn)內(nèi)可伸縮翼如上圖，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)主要由可旋轉(zhuǎn)內(nèi)筒（接鉆頭）

13、、非旋轉(zhuǎn)外筒和可伸縮翼肋組成。系統(tǒng)工作時(shí)鉆頭所需要的導(dǎo)向力（即側(cè)向力）通過可伸縮翼肋的活動(dòng)來提供。如圖A-A，當(dāng)一號(hào)翼肋伸出支撐在井壁上時(shí)，鉆頭就獲得與一號(hào)翼肋伸出方向相反的側(cè)向力F,這樣鉆頭在這個(gè)側(cè)向力的作用下就可以改變自己原來的切削軌跡。實(shí)際上旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的工作并非如此簡(jiǎn)單，整個(gè)系統(tǒng)的工作是由計(jì)算機(jī)控制的。系統(tǒng)工作時(shí)首先由測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)需要測(cè)量井眼的實(shí)時(shí)幾何參數(shù)（地質(zhì)導(dǎo)向還要測(cè)地質(zhì)地層參數(shù)），這些參數(shù)進(jìn)入井下計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)決策，并向控制系統(tǒng)發(fā)出指令，由控制系統(tǒng)控制可伸縮翼肋的動(dòng)作，從而給鉆頭施加側(cè)向力，自動(dòng)控制井眼軌跡。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向工具是在鉆柱旋轉(zhuǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的連續(xù)的鉆頭軌跡控

14、制，從而避免了鉆柱躺在井壁上滑動(dòng)，使井眼得到很好的清洗,同時(shí)允許根據(jù)地層選擇合適的鉆頭類型，這樣可顯著地減輕或消除滑動(dòng)式導(dǎo)向工具的不足。世界上最早的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具是上世紀(jì)80年代末90年代初德國(guó)KTB計(jì)劃中開發(fā)的垂直鉆井（VDS）系統(tǒng)，專為直井防斜用的。在此基礎(chǔ)上，國(guó)外多家公司相繼開發(fā)了多種型號(hào)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng),并成功地投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。目前世界上有代表性的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)有貝克休斯公司的AutoTrackRCLS系統(tǒng)，哈里伯頓的GEO-PILOT系統(tǒng)和斯侖貝協(xié)公司的PowerDriveSRD系統(tǒng)。21系統(tǒng)組成旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的核心是旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，如圖1,它主要由井下旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井系

15、統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)和將上述2部分聯(lián)系在一起的雙向通訊技術(shù)3部分組成。旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的核心是井下旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，它主要由以下幾部分組成。a）測(cè)量系統(tǒng)包括近鉆頭井斜測(cè)量、地層評(píng)價(jià)測(cè)量，MWD/LWD隨鉆測(cè)量?jī)x器等，用于監(jiān)測(cè)井眼軌跡的井斜、方位及地層情況等基本參數(shù)。b）控制系統(tǒng)接收測(cè)量系統(tǒng)的信息或地面控制指令進(jìn)行處理，并根據(jù)預(yù)置的控制軟件和程序控制偏置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。偏置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在井下CPU的控制下進(jìn)行導(dǎo)向鉆井作業(yè)。圖1旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)功能框圖2.2技術(shù)特點(diǎn)a）旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向代替了傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)向。一方面大大提高了鉆井速度；另一方面解決了滑動(dòng)導(dǎo)向方式帶來的諸如井身質(zhì)量差、井眼凈化效果差及極限位

16、移限制等缺點(diǎn)，從而大大提高了鉆井安全性，解決了大位移井的導(dǎo)向問題。b）具有不必起下鉆自動(dòng)調(diào)整鉆具導(dǎo)向性能的能力，大大提高了鉆井效率和井眼軌跡控制的靈活性，可滿足特殊工藝井的導(dǎo)向鉆井需要。c）具有井下閉環(huán)自動(dòng)導(dǎo)向的能力，結(jié)合地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)使用，使井眼軌跡控制精度大大提高。2.3按導(dǎo)向方式分類綜合上述各種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，從導(dǎo)向方式上可以分為兩類；推靠式（Pushthebit）（如圖4所示）和指向式（Point-the-bit）（如圖5所示）。it圖4推靠式in圖5指向式圖5指向式(Pointthebit)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的導(dǎo)向原理圖2.3.1推靠式圖4所示的推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向井下工具中，偏置穩(wěn)定器安放在靠

17、鉆頭位置，其后面串接一個(gè)或多個(gè)鉆柱穩(wěn)定器，為了減小上部的鉆柱力學(xué)性能對(duì)底部鉆具組合導(dǎo)向性能的影響，串接了一根柔性鉆具。在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向過程中，偏置工具的偏心產(chǎn)生的鉆頭側(cè)向力起主要導(dǎo)向作用。這樣導(dǎo)向方式的特點(diǎn)是鉆頭的側(cè)向力大，造斜率高，但旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆出的井眼狗腿大，軌跡波動(dòng)大，不平滑。2.3.2指向式圖5所示的指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向井下工具中，偏置穩(wěn)定器安放在兩個(gè)穩(wěn)定器之間，為了減小上部的鉆柱力學(xué)性能對(duì)底部鉆具組合導(dǎo)向性能的影響，串接了一根柔性鉆具。在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向過程中，偏置工具的偏心導(dǎo)致其上下兩跨鉆柱發(fā)生彎曲，使鉆頭處鉆柱的軸線和井眼軸線之間出現(xiàn)夾角，當(dāng)然也有側(cè)向力，但主要是由于鉆頭的轉(zhuǎn)角而實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向。這樣導(dǎo)

18、向方式的特點(diǎn)是鉆頭的側(cè)向力較小，造斜率較低，但旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆出的井眼狗腿小，軌跡平緩。國(guó)際上現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的分類；AutoTrack和WellDone的VERTICALIXXRWELLDIRECTORR、WELLDIREGENTR屬于推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具；GeoPilot、CDA、PowerDrive和3S屬于指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具。2.3.3兩種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向方式的特點(diǎn)（1）推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具的特點(diǎn)；-造斜率較高-側(cè)向載荷較大-鉆頭和鉆頭軸承的磨損較嚴(yán)重（2）指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具的特點(diǎn)；-能鉆出較平滑的井眼-摩阻和扭矩較小-可以使用較大的鉆壓-機(jī)械鉆速較高-有助于發(fā)揮鉆頭的性能-鉆頭及其軸承承受的側(cè)向載荷

19、較小-極限位移增加推靠式和指向式導(dǎo)向方式的對(duì)比圖工具類型推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具工具特點(diǎn)造斜率較咼側(cè)向載荷較大鉆頭和鉆頭軸承的磨損較嚴(yán)重能鉆出較平滑的井眼摩阻和扭矩較小可以使用較大的鉆壓機(jī)械鉆速較咼有助于發(fā)揮鉆頭的性能鉆頭及其軸承承受的側(cè)向載荷較小極限位移增加3旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向工具的缺點(diǎn)由于阻力矩、鉆頭扭矩和可能的鉆柱扭轉(zhuǎn)彎曲可能導(dǎo)致下部鉆柱的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)向控制難度大，投資也大。采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，可根據(jù)地質(zhì)要求，鉆出空間三維井眼(DESIGNERWELL)，以達(dá)到繞障、穿過多油藏和精確鉆穿薄油層的目的，從而大大提高了采收率和效率。4.旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的特點(diǎn)是：在鉆柱旋轉(zhuǎn)的情況下，

20、具有導(dǎo)向能力；如果需要，可以與井下馬達(dá)一起使用；配有全系列標(biāo)準(zhǔn)的地層參數(shù)及鉆井參數(shù)檢測(cè)儀器；配有地面井下雙向通訊系統(tǒng)，可根據(jù)井下傳來的數(shù)據(jù)，在不起鉆的情況下從地面發(fā)出指令改變井眼軌跡；工具設(shè)計(jì)制造模塊化、集成化；可以在150以上的高溫井中使用；定向鉆井時(shí)不需要特殊的鉆井參數(shù)，就可以保證最優(yōu)的鉆井過程；導(dǎo)向自動(dòng)控制，以保證準(zhǔn)確光滑的井眼軌跡。4導(dǎo)向工具的功能特點(diǎn)目前，比較成熟的地質(zhì)導(dǎo)向工具主要是Schlumberger公司的地質(zhì)導(dǎo)向工具GeosteerTM、Baker-HughesINTEQ公司的NaviGatorTM地質(zhì)導(dǎo)航系統(tǒng)和Sperry-Sun公司的儀器動(dòng)力鉆具IMMTM，這些地質(zhì)導(dǎo)向工

21、具具有以下功能和特點(diǎn)；地面可調(diào)彎殼體可以根據(jù)施工的需要調(diào)整工具的彎度，能適用于中、短曲率的井的施工。近鉆頭井斜為軌跡的控制及早提供依據(jù)，可以使軌跡更加平滑，為完井施工順利進(jìn)行打好基礎(chǔ)。工具的轉(zhuǎn)速傳感器可以協(xié)助施工人員優(yōu)選鉆井參數(shù)，提高機(jī)械鉆速，延長(zhǎng)動(dòng)力鉆具的工作壽命，節(jié)省起下鉆時(shí)間。近鉆頭地質(zhì)評(píng)價(jià)傳感器測(cè)量的范圍與鉆頭所處的位置接近同步，地層的變化在地層剛被打開時(shí)就能被儀器探測(cè)到，可以最大限度地提高軌跡穿過油氣層的有效距離。(5)方位伽瑪測(cè)量?jī)x器可以準(zhǔn)確確定標(biāo)志地層、套管鞋位置及取心點(diǎn)，并能分辨軌跡所處的地層是位于油氣層的上方或下方，便于軌跡的控制。實(shí)時(shí)電阻率參數(shù)能準(zhǔn)確分辨地層中碳?xì)浠衔锏暮?/p>

22、量及巖層性質(zhì)，防止軌跡進(jìn)入水層。方位電阻率協(xié)助施工人員及時(shí)分辨油/水界面、油/氣界面及其它流相界面。5導(dǎo)向工具的發(fā)展51旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在高效開發(fā)復(fù)雜油藏方面具有極大的優(yōu)勢(shì)，但是它也有自身的不足，那就是在必要的時(shí)候該鉆井技術(shù)仍然需要采用彎殼體馬達(dá)滑動(dòng)鉆進(jìn)，這樣會(huì)造成軌跡過度扭曲。同時(shí)，滑動(dòng)鉆進(jìn)不利于井眼清潔和有效克服摩阻，軌跡控制難度增加，井眼軌跡在達(dá)到一定的程度后難以繼續(xù)向前延伸，使地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在現(xiàn)代鉆井工業(yè)中的應(yīng)用受到極大限制。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)就是為了克服上述缺陷而產(chǎn)生的，其目的就是為了取消滑動(dòng)鉆進(jìn)工作方式、使鉆具在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)軌跡的控制，在有效克服地質(zhì)導(dǎo)向鉆井

23、技術(shù)的一些缺陷、提高油藏開發(fā)的整體效益、有效避免鉆井風(fēng)險(xiǎn)方面有重要意義。世界上多家具有相當(dāng)實(shí)力的鉆井服務(wù)公司都在研究、開發(fā)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，如SPERRY-SUN公司、BAKER-HUGHESINTEQ公司、SCHLUMBERGER公司、CAMCO鉆井服務(wù)公司、CAMBRIDGE鉆井自動(dòng)化公司等，但到目前為止，其中獲得商業(yè)性成功的只有SPERRY-SUN公司的GEO-PILOT旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、BAKER-HUGHESINTEQ公司的旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)RCLS(RotaryClosedLoopDrillingSystem)和SCHLUMBERGER公司的POWERDRIVE旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)。52旋轉(zhuǎn)

24、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)目前，由于投入應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具都不具有地質(zhì)評(píng)價(jià)功能，旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)因此并未完全成熟，旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)只能和地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器配合使用，利用地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器測(cè)量的地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向?，F(xiàn)在，世界上有多家鉆井服務(wù)公司或儀器/工具開發(fā)的公司，正致力于帶地質(zhì)導(dǎo)向功能的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的研究，并且取得了很大的進(jìn)展。相信在不久的將來，旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)一定會(huì)成為現(xiàn)代鉆井工業(yè)的主流技術(shù)，并將進(jìn)一步推動(dòng)自動(dòng)閉環(huán)鉆井技術(shù)的更進(jìn)一步的成熟。53其它方面的進(jìn)一步發(fā)展隨著大位移定向井鉆井、超深井鉆井、欠平衡鉆井、油管鉆井等鉆井技術(shù)的發(fā)展，地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在鉆井工業(yè)的應(yīng)用越來越廣。為了適應(yīng)這種發(fā)展的需要

25、，地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)也要不斷的發(fā)展。531無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)需要提高數(shù)據(jù)傳輸速度、改靜態(tài)測(cè)量為動(dòng)態(tài)測(cè)量，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)電磁波傳輸媒介的研究，減少地層因素對(duì)電磁波傳輸?shù)挠绊?。小尺寸測(cè)量?jī)x器的開發(fā)也有待于進(jìn)一步加強(qiáng)。532地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器聲波、核磁共振等實(shí)時(shí)地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器在評(píng)價(jià)地層巖石機(jī)械物理性質(zhì)、孔隙特性及流體性質(zhì)等方面具有獨(dú)特功能。因各種因素，這兩種儀器并未完全成熟，很多地方需要進(jìn)一步完善。同時(shí)，小尺寸地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器也需要進(jìn)一步發(fā)展。533旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向工具旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的核心就是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具。為了滿足長(zhǎng)時(shí)間施工的需要，其機(jī)械性能有待于進(jìn)一步提高。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)軌跡的精確控制、提高油層的穿透率

26、，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具需具備自動(dòng)進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向的能力。導(dǎo)向鉆井的優(yōu)點(diǎn)1導(dǎo)向鉆井技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)(1)井眼軌跡控制精度高；導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)可以做到及時(shí)測(cè)量，在井下可完成包括造斜、增斜、穩(wěn)斜、降斜和扭方位等各項(xiàng)施工，一是實(shí)際井眼軌跡與設(shè)計(jì)軌跡吻合良好，中靶精度高；二是穩(wěn)斜、穩(wěn)方位效果好，在穩(wěn)斜段可以小井段定向調(diào)整，井眼軌跡圓滑，避免第二次較大工作量定向。(2)鉆井速度提高明顯；導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)由鉆頭、單彎螺桿作為下部鉆具組合，在一般井滑動(dòng)定向時(shí)，鉆速和常規(guī)的轉(zhuǎn)盤鉆井方式相當(dāng)，而復(fù)合鉆井時(shí)，其鉆速可以大幅度提高，達(dá)到常規(guī)鉆井方法的2倍以上。導(dǎo)向鉆井技術(shù)控制井眼軌跡精度高，不要更換鉆具，而常規(guī)定向井工藝往往需要經(jīng)常起下鉆更換

27、鉆具組合，制約了施工進(jìn)度，增大工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)鉆頭使用時(shí)間不長(zhǎng)。（3）井下安全性增強(qiáng)；水平井、大斜度井，由于井斜30，在井眼的下井壁易形成!巖屑床，不易被鉆井液帶出，摩阻增大；同時(shí)位移大，大段的鉆具躺在下井壁，井下摩阻大，鉆具扭矩大。導(dǎo)向鉆具組合相對(duì)于常規(guī)定向井鉆具，可以簡(jiǎn)化，少下鉆鋌和穩(wěn)定器，用加重鉆桿取代，降低井下摩阻和鉆具的懸重。同時(shí)，鉆頭破碎巖石的動(dòng)力由螺桿提供，降低井口鉆具的扭矩應(yīng)力，這一點(diǎn)在深井中增加鉆具安全。同時(shí)，鉆井速度的提高，降低了井下產(chǎn)生事故復(fù)雜的風(fēng)險(xiǎn)。五自動(dòng)導(dǎo)向的關(guān)鍵技術(shù)1、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具2、參數(shù)（地質(zhì)參數(shù)、鉆頭工作參數(shù)、井眼軌跡參數(shù)）的實(shí)時(shí)測(cè)量、評(píng)價(jià)與控制3、信號(hào)傳輸

28、技術(shù)（雙向通訊）六旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具1國(guó)際上已經(jīng)商業(yè)化的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)美國(guó)SchlumbergerAnadrill公司的RILlMonti在1987年世界石油大會(huì)上宣讀的/OptimizedDrilling-ClosingtheLoopO論文中，對(duì)自動(dòng)化閉環(huán)優(yōu)化鉆井技術(shù)第一次做了系統(tǒng)的闡述。目前，世界上已有幾家大石油公司形成了商業(yè)化應(yīng)用技術(shù)；(1)VDS自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)；自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)實(shí)際上是垂直導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用自動(dòng)變徑工具，對(duì)鉆頭施加徑向力，克服鉆頭的側(cè)向力，自動(dòng)糾斜，保證鉆頭垂直鉆進(jìn)。自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)的研究始于80年代末，以德國(guó)、美國(guó)為代表。當(dāng)時(shí)德國(guó)正實(shí)施KTB(超深井鉆井)計(jì)劃，自動(dòng)垂

29、直鉆井系統(tǒng)是德國(guó)專為KTB計(jì)劃而設(shè)計(jì)的，1988年到1992年，先后開發(fā)了5種型號(hào)的VDS系統(tǒng)，VDS1、VDS2、VDS3、VDS4、VDS5。在鉆進(jìn)過程中可自動(dòng)使井眼保持垂直。在KTB項(xiàng)目中，VDS系統(tǒng)共下井80多次，每次工作42小時(shí)，最大使用井深達(dá)到7200米，大部分的井井斜都小于10，最大的2.50,對(duì)井斜的控制取得了顯著的效果。剁?蠟節(jié)趨池找嗨機(jī)一控制陳-井下麗導(dǎo)曲制-通帆肘財(cái)導(dǎo)向-酣泥劇臚生孰力-feWSW賜向力-她耐觀電子墮池圖4VDS-5主要瓠件VDS系統(tǒng)是在傳動(dòng)軸外殼上裝有自動(dòng)伸縮的扶正器的井下馬達(dá)系統(tǒng)。系統(tǒng)由井下工具、壓力傳感器、地面控制裝置和司鉆顯示器組成。工作原理在鉆井

30、過程中，當(dāng)井眼偏離垂直方向而向某一方向造斜時(shí)，其內(nèi)部的電子控制電路檢測(cè)到井斜傳感器測(cè)出的井斜信號(hào)，并通過控制電磁閥的電流，改變四個(gè)液缸內(nèi)的壓力，推動(dòng)其上面的四個(gè)可伸展的翼肋，使其壓靠并支撐井壁，同時(shí)利用井壁的反作用力推動(dòng)鉆頭沿井斜相反的方向鉆進(jìn)。由于電子控制電路實(shí)時(shí)采集井斜數(shù)據(jù)，并對(duì)液缸加以控制，就保證了鉆頭始終以垂直狀態(tài)鉆進(jìn)。II蛍轉(zhuǎn)T.為最大限度地增大導(dǎo)向作用力，導(dǎo)向工具應(yīng)盡可能靠近鉆頭。導(dǎo)向裝置有兩種工作方式：(1)近鉆頭外部導(dǎo)向(2)近鉆頭內(nèi)部導(dǎo)向。叫呻?yún)f(xié)忖*5電軽!I骯fl；(2)SDD自動(dòng)直井鉆井系統(tǒng)；AGIP公司與BakerHughesInteq公司合作在VDS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)研

31、制。該系統(tǒng)具有商業(yè)性推廣價(jià)值。該系統(tǒng)提供了一種能夠自動(dòng)連續(xù)鉆直井，而無須地面人員參于過程控制。VES-i；VM-2VDS-4VDS-5SDD-a5DQ-7屜向圈:粥ns與噸的開發(fā)朋殍晁笨矗沖閥龍砥班電機(jī)井下走子元伶蚌下馬追擁性相5直井鉆井裝?tSDD7的主要品杵SDD系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)：連續(xù)測(cè)量井斜；連續(xù)校正任何微小的井斜;井下自動(dòng)導(dǎo)向；地面可實(shí)時(shí)監(jiān)控井眼軌跡和井下工具的工作狀態(tài)；壽命可超過鉆頭壽命。(3)ADD自動(dòng)定向鉆井系統(tǒng)；1991年美國(guó)能源部資助研制，目前已達(dá)到商業(yè)應(yīng)用階段。AUTO-TRAKRCLS旋轉(zhuǎn)閉環(huán)系統(tǒng)(不旋轉(zhuǎn)外筒式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng))RCLS旋轉(zhuǎn)閉環(huán)自動(dòng)鉆井系統(tǒng)；貝克休斯公司的A

32、utoTrackRCLS-SteerableRotaryCloseLoopdrillingSystem導(dǎo)向方式：偏置鉆頭不旋轉(zhuǎn)外筒式動(dòng)力：獨(dú)立液壓系統(tǒng)1996年現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成功，1997年投入商業(yè)應(yīng)用，截止到2001年6月:共在15個(gè)國(guó)家575口井應(yīng)用累計(jì)工作時(shí)間超過7萬小時(shí),總進(jìn)尺100萬米單次下井工作時(shí)間：63/4系統(tǒng)創(chuàng)下了單次下井工作時(shí)間286.2h（純鉆進(jìn)時(shí)間241.7h的世界紀(jì)錄單次下井進(jìn)尺：81/4系統(tǒng)創(chuàng)下了單次下井進(jìn)尺4037m的世界紀(jì)錄目前可靠性水平：75%的單次下井工作時(shí)間超過75h。1系統(tǒng)組成:AutoTrak是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的代表產(chǎn)品，它是基于推靠鉆頭的偏置原理來導(dǎo)向的，其

33、可變徑穩(wěn)定器的伸縮塊裝在不旋轉(zhuǎn)套筒上，AutoTrak旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)由地面與井下的雙向通訊系統(tǒng)（地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)、解碼系統(tǒng)及鉆井液脈沖信號(hào)發(fā)生裝置）、導(dǎo)向系統(tǒng)（AutoTrak工具）和LWD（隨鉆測(cè)井）組成（圖1）。立管傳感器井架解碼裝置旁通閥定向模塊鉆桿振動(dòng)測(cè)量模塊伸縮塊MWD系統(tǒng)AutoTrak工具電阻率和伽馬短節(jié)下行捋令DrillByte計(jì)算機(jī)2滑套鉆頭AutoTrdkS1AutoTrak統(tǒng)主要組成部分H燦則忙c醐也迪名an薊SS驚蕊鸚爲(wèi)彌T亦Slew?ApplicationofBitSideForceEldivtOrunfsliijnKKUFanDtCflU曲d90*4librSMHI

34、井下偏置導(dǎo)向工具導(dǎo)向原理示意Atopirrte,i：-connectarismumilmbbfaraddingapVonalLWDmeasurements.ReservoirhlaviaticnBensofSubAlternatorfPulserSubDriveSubTcpStabilizerNonRotatingSlvwllhSteeringRibs2工作原理:AutoTrakRC1S系統(tǒng)的井下偏置導(dǎo)向工具由不旋轉(zhuǎn)外套和旋轉(zhuǎn)心軸兩大部分通過上下軸承連接形成一可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)心軸上接鉆柱，下接鉆頭，起傳遞鉆壓、扭矩和輸送鉆井液的作用。不旋轉(zhuǎn)外套上設(shè)置有井下CPU、控制部分和支撐翼肋（下圖

35、）。旋轉(zhuǎn)軸粗出控制閥控制電子組件及井斜勰器導(dǎo)向梭塊導(dǎo)向工具的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有一不旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向套，中軸從導(dǎo)向套中間穿過與鉆頭連接，帶動(dòng)鉆頭隨鉆柱一起旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)向套與中軸通過軸承連接。當(dāng)周向均布的三個(gè)支撐冀肋分別以不同液壓力支撐于井壁時(shí)，將使不旋轉(zhuǎn)外套不隨鉆柱旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，井壁的反作用力將對(duì)井下偏置導(dǎo)向工具產(chǎn)生一個(gè)偏置合力。通過控制三個(gè)支撐翼肋的支出液壓力的大小，可控制偏置力的大小和方向，以控制導(dǎo)向鉆井。液壓力的大小由井下CPU控制井下控制系統(tǒng)來調(diào)整。井下CPU在下井前，預(yù)置了井眼軌跡數(shù)據(jù)。井下工作時(shí)，可將MWD測(cè)量的井眼軌跡信息或LWD測(cè)量的地層信息與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)控制液壓力，也可根據(jù)接收到的地面指令

36、調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，控制液壓力，以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向鉆進(jìn)。導(dǎo)向套內(nèi)還有各種傳感器，可測(cè)量井斜角、方位角及工具的工作狀態(tài)。（下圖是：井下偏置導(dǎo)向工具的導(dǎo)向原理示意圖）RCLS系統(tǒng)的井下旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)由不旋轉(zhuǎn)外套和旋轉(zhuǎn)心軸2部分組成，上述2部分通過上下軸承聯(lián)接，形成一個(gè)可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)心軸上接鉆柱，下接鉆頭，起傳遞鉆壓、扭矩和輸送鉆井液的作用。不旋轉(zhuǎn)外套上設(shè)置有測(cè)量系統(tǒng)、井TCPU及控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)不旋轉(zhuǎn)外套上周向均布的3個(gè)支撐翼肋在井下CPU的指揮下，由控制機(jī)構(gòu)控制，分別以不同液壓力支撐于井壁時(shí)，將使不旋轉(zhuǎn)外套不隨鉆柱旋轉(zhuǎn)，井壁的反作用力將對(duì)井下偏置導(dǎo)向工具產(chǎn)生一個(gè)偏置合力。通過控制3個(gè)支撐翼肋的支出液

37、壓力的大小，可控制偏置力的大小和方向，以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向鉆進(jìn)。（5）SRD全旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向自動(dòng)鉆井系統(tǒng)POWER-DRIVESRD旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)（調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)）；Schlumberger公司的PowerDrive1994年英國(guó)Cameo公司在英格蘭Montrose地區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)井下試驗(yàn)，獲得了極大成功。該系統(tǒng)第一次被世界石油界認(rèn)可，是其997年在世界上第一口水平位移超過10000m的WytchFarm油田M-11井的成功應(yīng)用。1999年5月，Cameo公司與Schlumberger公司的Anadri11公司合并，其SRD系統(tǒng)注冊(cè)為PowerDrive應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)。截至1999年底，該系統(tǒng)已下井138次

38、，累計(jì)工作時(shí)間11610h，總進(jìn)尺47780m。目前，世界上3口位移超過10000m的大位移井中，有2口應(yīng)用了該系統(tǒng)。2000年，Schlumberger的PowerDriveSRD系統(tǒng)引入中國(guó)境內(nèi)應(yīng)用，在設(shè)計(jì)井深8800m，水平位移超過7500m的南海西江油田XJ243A18井在68718610m井段中成功應(yīng)用，使該井井身質(zhì)量大大提高，避免了6871m以上井段用滑動(dòng)鉆井方式多次出現(xiàn)的斷馬達(dá)等井下復(fù)雜事故，同時(shí)大大提高了鉆井效率和效益。盡管該工具的日租金高達(dá)數(shù)萬美元，仍直接節(jié)約了500萬美元的鉆井作業(yè)費(fèi)用；而油田開發(fā)和后續(xù)完井、采油作業(yè)帶來的間接經(jīng)濟(jì)效益更遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了直接經(jīng)濟(jì)效益。1、系統(tǒng)的組成

39、及工作原理PowerDrive屬調(diào)制式全旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的典型代表產(chǎn)品，它也是利用推靠鉆頭的偏置原理來導(dǎo)向。該系統(tǒng)由井下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具、MWD隨鉆測(cè)量系統(tǒng)、地面井下雙向信息通訊系統(tǒng)和地面計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成（見下圖）。PowerDriverSRD系統(tǒng)由控制部分穩(wěn)定平臺(tái)和翼肋支出及控制機(jī)構(gòu)組成。控制部分穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)部包括測(cè)量傳感器、井下CPU和控制電路，通過上下軸承懸掛于外簡(jiǎn)內(nèi)，靠控制兩端的渦輪在鉆井液中的轉(zhuǎn)速使該部分形成一個(gè)不隨鉆柱旋轉(zhuǎn)的、相對(duì)穩(wěn)定的控制平臺(tái)。圖5PowerDrive系統(tǒng)主要組成部分與AutoTrakRC1S系統(tǒng)靠獨(dú)立的液壓系統(tǒng)為支撐翼肋的支出提供動(dòng)力來源不同的是，PowerDriv

40、erSRD系統(tǒng)的支撐翼肋的支出動(dòng)力來源是鉆井過程中自然存在的鉆柱內(nèi)外的鉆井液壓差。如圖6所示，有一控制軸從控制部分穩(wěn)定平臺(tái)延伸到下部的翼肋支出控制機(jī)構(gòu)，底端固定上盤閥，由控制部分穩(wěn)定平臺(tái)控制上盤閥的轉(zhuǎn)角。下盤閥固定于井下偏置工具內(nèi)部，隨鉆柱一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其上的液壓孔分別與翼肋支撐液壓腔相通。在井下工作時(shí)，由控制部分穩(wěn)定平臺(tái)控制上盤閥的相對(duì)穩(wěn)定性；隨鉆柱一起旋轉(zhuǎn)的下盤閥上的液壓孔將依次與上盤閥上的高壓孔接通，使鉆柱內(nèi)部的高壓鉆井液通過該臨時(shí)接通的液壓通道進(jìn)入相關(guān)的翼肋支撐液壓腔，在鉆柱內(nèi)外鉆井液壓差的作用下，將翼肋支出。這樣，隨著鉆柱的旋轉(zhuǎn)，每個(gè)支撐翼肋都將在設(shè)計(jì)位置支出，從而為鉆頭提供一個(gè)側(cè)向力，

41、產(chǎn)生導(dǎo)向作用。支掙翼肋井f侗逼導(dǎo)旬工只怕世力方向圖6PowerDrive盤閥控制機(jī)構(gòu)示意圖它的導(dǎo)向力大小由液壓機(jī)構(gòu)所在井深的鉆柱內(nèi)外壓差決定?？刂茖?dǎo)向塊在某個(gè)方向上的伸出時(shí)間可調(diào)整井眼曲率，最大造斜率可達(dá)8/30m。PowerDrive工具把旋轉(zhuǎn)鉆井條件下測(cè)得的井斜角、方位角和工具面角等數(shù)據(jù)上傳到地面，地面計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)實(shí)鉆井眼與設(shè)計(jì)井眼的相對(duì)位置來產(chǎn)生改變工具面角等參數(shù)的下傳指令，經(jīng)鉆井液同步傳輸?shù)骄聝x器，微處理器對(duì)鉆井液脈沖信號(hào)加以識(shí)別，與儲(chǔ)存在儀器里的指令對(duì)比解釋后，由井下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具執(zhí)行指令，從而實(shí)現(xiàn)鉆柱旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的三維全導(dǎo)向。=Therntnry&tBErdbl&tSin.Pu

42、shingthebit.MudflowthroughthrsQwaydik.volvadctu-otcsthreesxtBrnEiIpadsltoptThepadspush占直百iri【tHbDiGhalQattneappropriatepominineachrotabonld右右thedsirsdiraiectDrymthislurmngrighi(topandxiQndouiwarduplqMm.1cm.Tl皿iilluseraLionsoltnboiLDinshowmeldoiwimmepndsrGtractsclftoftfand%【門1右cl(right/.2、井下定向控制單元Pow

43、erDrive工具屬調(diào)制式全旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，該類工具的控制器、測(cè)量傳感器都密封在穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)。三軸力反饋加速度計(jì)和磁通門傳感器可提供鉆頭傾斜角和方位角以及輸入軸傾角位置信息；與控制器經(jīng)信號(hào)連接器接收的地面下行的井眼軌跡調(diào)控指令要求方向進(jìn)行比較，推導(dǎo)出渦輪發(fā)電機(jī)負(fù)載電流大小和通電時(shí)間。通過調(diào)節(jié)電流改變渦輪發(fā)電機(jī)繞組回路阻抗，以使攜帶高強(qiáng)度永磁鐵的渦輪葉片與穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)的扭矩線圈鍋臺(tái)產(chǎn)生不同的電磁轉(zhuǎn)矩和加速度，進(jìn)而使旋轉(zhuǎn)換向閥保持一個(gè)相對(duì)于井壁的固定轉(zhuǎn)角，即工具面角，實(shí)現(xiàn)控制軸在受控狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。控制單元的運(yùn)動(dòng)由地面軟件指令進(jìn)行控制。在帶井下實(shí)時(shí)通訊工具時(shí)，該類工具可以通過編程實(shí)現(xiàn)對(duì)井斜角和方位

44、角的內(nèi)部自動(dòng)控制，同時(shí)會(huì)大大降低信號(hào)上傳的要求。調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具定向控制原理圖MWD卜*II麗測(cè)量?jī)x一IjgggW-穩(wěn)定平臺(tái)rT發(fā)哼機(jī)i十卡Sr調(diào)阻抗1換|向發(fā)曲機(jī)|4一閥穩(wěn)定平臺(tái)發(fā)電機(jī)卜調(diào)阻抗IPowerDrive系統(tǒng)的特點(diǎn)整個(gè)鉆具組合對(duì)井眼沒有靜止點(diǎn)，能減小摩阻、利于井眼清洗、優(yōu)化井身質(zhì)量、減小卡鉆風(fēng)險(xiǎn)；有利于延長(zhǎng)位移。內(nèi)部故障診斷和工具維護(hù)指示減小了井下故障發(fā)生的幾率。用連續(xù)的鉆井液脈沖波可同步發(fā)送和接收MWD、LWD等數(shù)據(jù)，一體化的設(shè)計(jì)特色和軟件使其獲得6-12bit/s的數(shù)據(jù)傳輸速度，傳輸質(zhì)量通過提高信噪比得到提高。地面監(jiān)控系統(tǒng)能改善對(duì)鉆壓、鉆井泵的控制。通過改變鉆井泵的流量，可改

45、編數(shù)據(jù)傳輸速度，存貯記錄頻率和數(shù)據(jù)幀格式。通過改變數(shù)據(jù)幀，它能隨鉆井和地質(zhì)條件的改變而選擇哪個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和哪個(gè)數(shù)據(jù)存貯起來?？膳涮资褂锰刂频腜DC鉆頭，大幅度提高機(jī)械鉆速。與GST(地質(zhì)導(dǎo)向工具)、MWD、LWD等工具組合使用，能測(cè)地層密度、孔隙度、雙電阻率和定向參數(shù)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向。旋轉(zhuǎn)控制閥在垂直井段隨鉆柱一起旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)向塊產(chǎn)生的導(dǎo)向力也不斷變化，會(huì)造成井眼擴(kuò)徑和井下鉆具的橫向沖擊與振動(dòng)。同時(shí)由于活塞伸縮頻繁和液壓控制系統(tǒng)的工作介質(zhì)的影響，工具的耐磨損與密封是關(guān)鍵技術(shù)。1994年，CAMCO公司研制開發(fā)了SRD系統(tǒng)。1999-05，CAMCO公司與SCHLUMBERGER公司的ANADRIL

46、L公司合并，其SRD系統(tǒng)注冊(cè)為POWERDRIVER，成功應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)。截止到1999-08，該系統(tǒng)已下井138次，累計(jì)工作時(shí)間11610h，總進(jìn)尺47780m。(6)AGS和GeoPilot旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向自動(dòng)鉆井系統(tǒng)GEO-PILOT旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)；SperrySun公司1993年研制了AGS；1999年，又推出新一代的GeoPilot旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向自動(dòng)鉆井系統(tǒng)，該系統(tǒng)的性能已達(dá)到90年代末世界先進(jìn)的RCLS和SRD系統(tǒng)水平。Halliburton-SperrySun公司的RCDOS-RemoteControlledDynamicOrientatingSystemGeo-Pilot導(dǎo)向方式：pointi

47、ngthebitsSperry-Sun公司的Geo-Pilot旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)也是一種不旋轉(zhuǎn)外筒式導(dǎo)向工具，但與AutoTrakRC1S系統(tǒng)和PowerDriverSRD系統(tǒng)不同的是，Geo-Pilot旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)不是靠偏置鉆頭進(jìn)彳丁導(dǎo)向，而是靠不旋轉(zhuǎn)外筒與旋轉(zhuǎn)心軸之間的一套偏置機(jī)構(gòu)使旋轉(zhuǎn)心軸偏置，從而為鉆頭提供了一個(gè)與井眼軸線不一致的傾角，產(chǎn)生導(dǎo)向作用。其偏置機(jī)構(gòu)是一套由幾個(gè)可控制的偏心圓環(huán)組合形成的偏心機(jī)構(gòu)，當(dāng)井下自動(dòng)控制完成組合之后，該機(jī)構(gòu)將相對(duì)于不旋轉(zhuǎn)外套固定，從而始終將旋轉(zhuǎn)心軸向固定方向偏置，為鉆頭提供一個(gè)方向固定的傾角（如下圖：井下偏置導(dǎo)向工具結(jié)構(gòu)示意圖）。a銀MWD1nter

48、TaceFlexsubSpHralstatDiiizerR卩fp廠已門upstab11ier/X呂I(at-OIrinclination)sndtoolfaceurityDBSbox-up(sxterKied-gaugemtGeo-PilotSystemGeo-PilotBasicOperatingPrincipleCiintiivverSmrinaFocfllB4rivigEccvntrfcRlnpsPrincipleofOperationShaft（中吧軸）FocalBearingAllowsBitToTilt【站StoitA昭頭OppositeDirectionofBendCreatin

49、gaToolfaceneverBearingpreventsshaftendingaboveit（縣臂軸承,中，詢?cè)谒蠌澢〦ccentricRingsBendShaft（館心凸輪彎軸）ShaftDeflectionbyEccentricRingsDrillingFluidShaftInnerEccentricRingHousingOuterEccentricRingDirectionofToolfaceSupportsGEO-PILOT旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)近2年在美國(guó)墨西哥彎地區(qū)應(yīng)用的近50口井次，取得了良好效果。2國(guó)外旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)原理及應(yīng)用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)工作原理：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的原

50、理和類型可以分為Push-the-Bit和Point-the-Bit兩類。Push-the-BitPoint-the-BitSchlumberger公司的PowerDrive調(diào)制式全旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具Halliburton-SperrySun公司的Geo-Pilot靜止指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具BakerHughesInteq公司的Autotrak帶不旋轉(zhuǎn)套筒的變徑穩(wěn)定器Pdvq嘰OFMiniiurblncdlrIUli-pddtdadcentalS0tixn*柿訓(xùn)匹翊佯四MntiorIL叩r.TH.jrqr-Point-the-BitPush-the-BitO兩類旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的原理Push-the-Bit

51、和Point-the-Bit優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比工具類型Push-the-BitPoint-the-Bit作用原理力位移工作方式導(dǎo)向工具對(duì)井壁無（或有）靜止點(diǎn)由柔性可彎曲軸來控制鉆頭，井眼可能較光滑效果造斜率大、側(cè)向力大；可不產(chǎn)生螺旋井眼因彎曲軸的彎曲度受限難點(diǎn)穩(wěn)定平臺(tái)、變徑伸縮塊不旋轉(zhuǎn)套筒彎軸及三組軸承、一對(duì)動(dòng)密封偏置機(jī)構(gòu)調(diào)制式靜止式傳感器靜止式、也有捷聯(lián)式多為靜止式現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用多少地面監(jiān)控系統(tǒng)地面監(jiān)控系統(tǒng)惡向逋訊血;血;井下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)1-可調(diào)節(jié)式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)井下系統(tǒng)組成偏置機(jī)構(gòu)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）工作原理：偏置結(jié)構(gòu)（執(zhí)行結(jié)構(gòu)）可伸縮的翼肋結(jié)構(gòu)液壓活塞結(jié)構(gòu)導(dǎo)向力方向與翼肋伸出方向相反3應(yīng)用效果分析31提

52、高鉆井效率降低鉆井成本由于旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井方式代替了傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井方式，并且具有不必起下鉆自動(dòng)調(diào)整鉆具導(dǎo)向性能的能力，因此，使機(jī)械鉆速和鉆井效率大大提高，從而降低了鉆井成本。32保證井身質(zhì)量提高鉆井安全性鉆井井下復(fù)雜情況是制約提高鉆井效率的一項(xiàng)主要因素，有些井甚至因?yàn)榫率鹿识鴪?bào)廢，使總體開發(fā)成本增加；旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)可以解決滑動(dòng)導(dǎo)向方式帶來的諸如井身質(zhì)量差、井眼凈化效果差等缺點(diǎn)，從而提高了鉆井安全性和鉆井效率。3.3提高井眼軌跡控制精度和油氣采出率旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)具有井下閉環(huán)自動(dòng)導(dǎo)向的能力，井眼軌跡控制的靈活性大；配合地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，提高井眼軌跡控制精度，使井眼軌

53、跡可以按設(shè)計(jì)要求或地質(zhì)情況一直保持在目的油氣層中運(yùn)行，或鉆穿多套油層，從而可以提高油氣開采效率。3.4提高軌跡控制靈活性和位移延伸能力降低油氣開發(fā)成本據(jù)國(guó)外鉆井專家分析，理想狀況下，大位移井的位移達(dá)到6000m時(shí)，由于鉆壓傳遞阻力的限制，傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井將無法實(shí)施；而在實(shí)際鉆井作業(yè)中，由于鉆井液性能和井深質(zhì)量等制約因素的影響，位移延伸能力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于6000m。如，國(guó)內(nèi)采用傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)向方式鉆成功的大位移井的最大位移不超過3000m。而旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)則可以將位移延伸能力提高到1萬m以上，如，英國(guó)WYTCHFARM油田采用SCHLUMBERGERANADRILL公司的POWERDRIVERS

54、RD系統(tǒng)，已完成了2口位移超過1萬m的大位移井，下一步計(jì)劃施工1口位移超過15000m的大位移井。根據(jù)WYTCHFARM油田開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，鉆大位移井開發(fā)方案比建造人工島或采用海洋鉆井平臺(tái)開發(fā)綜合成本降低50%；WYTCHFARM油田自1991年開始鉆大位移井以來，已節(jié)約開發(fā)投資1.5億元。4結(jié)論與建議1）旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是一項(xiàng)尖端自動(dòng)化石油鉆井新技術(shù)，代表了當(dāng)今世界鉆井技術(shù)發(fā)展的最高水平，其出現(xiàn)將使鉆井技術(shù)出現(xiàn)一次質(zhì)的飛躍。2）旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是為了適應(yīng)目前油氣勘探開發(fā)形勢(shì)和自動(dòng)化鉆井發(fā)展趨勢(shì)的需要而發(fā)展起來的，可廣泛應(yīng)用于超深井、水平井、大位移井、分支井、設(shè)計(jì)者井等特殊工藝井的導(dǎo)向鉆井作

55、業(yè)。旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)可大大提高油氣資源勘探開發(fā)效率和鉆井效率，降低鉆井成本和勘探開發(fā)總成本，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向工具是在鉆具旋轉(zhuǎn)條件下直接引導(dǎo)鉆頭沿著期望的軌跡鉆進(jìn)，從而避免了鉆柱躺在井壁上滑動(dòng)，使井眼得到很好的清洗，同時(shí)允許根據(jù)地層選擇合適的鉆頭。這樣可顯著地減輕或消除了滑動(dòng)式導(dǎo)向工具的不足。七我國(guó)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀1.我國(guó)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的發(fā)展歷程我國(guó)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)起始于西江24-3-A1大位移井的成功開發(fā)。1996年中國(guó)海洋石油南海東部公司在與美國(guó)菲利普斯中國(guó)有限公司合作開發(fā)西江24-3-A1大位移井的過程中，采用ANADRILL公司的M10型MWD和CDRT

56、M(CompensatedDualResistivity)/CDNTM(CompensatedDensityNeutron)系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向，可測(cè)量電阻率、中子、地層密度、自然伽瑪、聲波、井徑、環(huán)空壓力等參數(shù)。1997年中油北京地質(zhì)錄井技術(shù)公司從美國(guó)Halliburton公司引進(jìn)了國(guó)內(nèi)首套無線隨鉆測(cè)井儀器LWD,組建了自己的作業(yè)隊(duì)伍和研究力量，并先后在國(guó)內(nèi)各大油田的7口探井中提供了隨鉆測(cè)井服務(wù)，取得了很好的測(cè)井效果和經(jīng)濟(jì)效益。1999年勝利油田從美國(guó)NLSperry-Sun公司引進(jìn)了隨鉆地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器FEWD成套設(shè)備，測(cè)量參數(shù)包括定向參數(shù)、自然伽瑪、電磁波電阻率、中子孔隙度、地層密度及井下鉆具振

57、動(dòng)量，實(shí)時(shí)、記錄工作方式可同時(shí)工作。現(xiàn)在，中海油、大港油田、大慶、勝利等油田正大規(guī)模從國(guó)外引進(jìn)地質(zhì)導(dǎo)向成套設(shè)備，同時(shí)部分油田也已經(jīng)從國(guó)外直接引進(jìn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井成套技術(shù)用于海上、復(fù)雜油藏的開發(fā)。2.地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的應(yīng)用狀況勝利油田從美國(guó)引進(jìn)的FEWD投入使用以來，到目前為止累計(jì)完成了130多口水平井的施工，主要用于對(duì)采用常規(guī)鉆井技術(shù)難以開發(fā)的薄層油藏、復(fù)雜斷塊油藏、存在邊水/底水的薄層油藏、邊遠(yuǎn)油藏、超稠/特稠油/低滲透剩余油藏等油藏的鉆井開發(fā)任務(wù)。在這些井的施工過程中，利用FEWD對(duì)地層能夠有效識(shí)別的優(yōu)勢(shì)，解決薄油層水平井的油層薄、中靶難和如何保證井眼軌跡在油層中的最佳位置穿行等難題，提高了水

58、平段在油層的穿行率，在取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也推動(dòng)了常規(guī)水平井鉆井技術(shù)在難動(dòng)用剩余油藏開發(fā)方面的推廣應(yīng)用。3技術(shù)上與國(guó)外的差距和國(guó)外地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)相比，我國(guó)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的整體水平還處于十分落后的地位。1.MWD無線隨鉆測(cè)量?jī)x器目前，國(guó)內(nèi)的MWD無線隨鉆測(cè)量?jī)x器主要還是以進(jìn)口的為主，國(guó)產(chǎn)MWD目前仍處于初始階段，如大港油田鉆井工藝研究所開發(fā)的QDTMWD系統(tǒng)，北京海藍(lán)公司生產(chǎn)的YSTMWD系統(tǒng)，北京普利門公司生產(chǎn)的DSTMWD系統(tǒng)，西安石油勘探儀器總廠生產(chǎn)的BGD型MWD系統(tǒng)等，這些國(guó)產(chǎn)的MWD，目前有的仍然在攻關(guān)，有的還處于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)階段，都還沒有達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)和使用的地步。LWD地質(zhì)

59、評(píng)價(jià)儀器地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器目前完全依賴進(jìn)口。國(guó)內(nèi)近幾年才開始進(jìn)行這方面的理論研究，如北京航空航天大學(xué)等單位。地質(zhì)導(dǎo)向工具目前國(guó)產(chǎn)的動(dòng)力鉆具還只局限于普通井下動(dòng)力鉆具，其它的如地質(zhì)導(dǎo)向動(dòng)力鉆具、可變徑地質(zhì)導(dǎo)向穩(wěn)定器、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具等國(guó)內(nèi)尚未生產(chǎn)出來。地質(zhì)導(dǎo)向工具離國(guó)際水平相差甚遠(yuǎn)。造成我國(guó)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)整體水平落后的原因主要在于研究力量不足、投資力度不夠。如果僅僅依靠自己的技術(shù)和力量趕超世界先進(jìn)水平，還需要付出很大的努力、經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。4結(jié)論地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展成為一項(xiàng)成熟的核心技術(shù)，在大位移定向井、水平井及特殊工藝井中獲得了廣泛應(yīng)用，是開發(fā)復(fù)雜油藏的有效工具。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)能在鉆井

60、施工過程中通過井下地質(zhì)評(píng)價(jià)儀器或地質(zhì)導(dǎo)向工具獲取地層被污染前的參數(shù)，使得地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果更加真實(shí)、可靠。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)利用實(shí)時(shí)地質(zhì)參數(shù)，能有效地控制井眼軌跡的著陸和走向、及時(shí)調(diào)整井身軌跡和產(chǎn)層的位置關(guān)系，在回避鉆井風(fēng)險(xiǎn)、提高產(chǎn)層暴露程度、簡(jiǎn)化施工過程、提高勘探開發(fā)效果和效益等方面，具有重要意義。地質(zhì)導(dǎo)向是在擁有幾何導(dǎo)向的能力的同時(shí)，又能根據(jù)隨鉆測(cè)井（LWD）得出的地質(zhì)參數(shù)（地層巖性、地層層面、油層特點(diǎn)等），實(shí)時(shí)控制井眼軌跡，使鉆頭沿著地層的最優(yōu)位置鉆進(jìn)。這樣可在預(yù)先不掌握地層特性的情況下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。八實(shí)例1營(yíng)31斷塊油藏的開發(fā)勝利油田營(yíng)31斷塊是一典型的斷塊油藏，位于勝利油田東營(yíng)穹隆背斜南翼，