地質(zhì)導向鉆井技術(shù)課件

地質(zhì)導向鉆井技術(shù)地質(zhì)導向鉆井技術(shù)地質(zhì)導向鉆井技術(shù)概況(一)地質(zhì)導向的定義(二)地質(zhì)導向的鉆井技術(shù)特征(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念(幾何導向、旋轉(zhuǎn)導向、隨鉆測量隨鉆測井)間的區(qū)別與聯(lián)系(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征(五)地質(zhì)導向的作用與特點(六)國外地質(zhì)導向鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及在油田應(yīng)用效果(七)我國十分需要此項技術(shù)地質(zhì)導向鉆井技術(shù)概況(一)地質(zhì)導向的定義國外一種定義(籠統(tǒng))：用地質(zhì)準則來設(shè)計井眼的位置。我們的定義：用近鉆頭地質(zhì)、工程參數(shù)測量和隨鉆控制手段來保證實際井眼穿過儲層并取得最佳位置。(特征/手段/方法/目的)(一)地質(zhì)導向的定義國外一種定義(籠統(tǒng))：(一)地質(zhì)導向的定義(二)地質(zhì)導向的鉆井技術(shù)特征把鉆井技術(shù)、測井技術(shù)及油藏工程技術(shù)融合為一體，形成帶有近鉆頭地質(zhì)參數(shù)(伽瑪、電阻率)、近鉆頭鉆井參數(shù)(井斜角)及其他輔助參數(shù)的短節(jié)用無線信號(電磁波)短傳方式把上述近鉆頭參數(shù)傳至MWD，再傳至地面控制系統(tǒng)用地面軟件系統(tǒng)(含地層構(gòu)造模型、參數(shù)解釋和鉆井設(shè)計控制三個主要模塊)適時做出解釋與決策，實施隨鉆控制因此，大大提高了對地層構(gòu)造、儲層特性的判斷和鉆頭在儲層內(nèi)軌跡的控制能力，從而提高油層鉆遇率、鉆井成功率和采收率，實現(xiàn)增儲上產(chǎn)，節(jié)約鉆井成本，經(jīng)濟效益重大(二)地質(zhì)導向的鉆井技術(shù)特征把鉆井技術(shù)、測井技術(shù)及油藏工1.地質(zhì)導向(Geosteering)地質(zhì)導向的任務(wù)是對準確鉆入油氣目的層負責，為此，它具有測量、傳輸和導向三大功能，具體為：(1)近鉆頭測量參數(shù)(電阻率、自然伽瑪)和工程參數(shù)(井斜角)測量；(2)用隨鉆測量儀器(MWD)或隨鉆測井儀器(LWD)作為信息傳輸通道，把所測的井下信息(部分)傳至地面處理系統(tǒng)，作為導向決策的依據(jù)；(3)用井下導向馬達(或轉(zhuǎn)盤鉆具組合)作為導向執(zhí)行工具，用無線短傳技術(shù)把近鉆頭測量信息越過導向馬達傳至MWD(LWD)并進一步上傳；(4)地面信息處理與導向決策軟件系統(tǒng),將井下測量信息進行處理、解釋、判斷、決策，指揮導向工具準確鉆入油氣目的層。(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系1.地質(zhì)導向(Geosteering)(1)近鉆頭測量2.幾何導向幾何導向的任務(wù)就是對鉆井井眼設(shè)計軌道負責，使實鉆軌道盡量靠近設(shè)計軌道，以保證準確鉆入設(shè)計靶區(qū)(由于地質(zhì)不確定度帶來的誤差，原設(shè)計靶區(qū)可能并非是儲層)在地質(zhì)導向技術(shù)問世之前，常規(guī)的井眼軌道控制技術(shù)均應(yīng)屬于幾何導向范疇(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系2.幾何導向(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概3.旋轉(zhuǎn)導向旋轉(zhuǎn)導向工具系統(tǒng)是以井下旋轉(zhuǎn)工作方式的閉環(huán)自控執(zhí)行工具(典型代表是偏心變徑穩(wěn)定器)為導向工具、以MWD(或LWD)為信息傳輸通道和地面信息處理軟件系統(tǒng)組成的鉆井工具系統(tǒng)，在海上大位移鉆井中獲得廣泛應(yīng)用當以常規(guī)的MWD作為信息通道時，上傳信息只有工程測量參數(shù)(井斜角，方位角)而無地質(zhì)參數(shù)；當以LWD作為信息通道時，上傳信息除工程參數(shù)外，還包括地質(zhì)參數(shù)(電阻率、自然伽瑪，以及其它地質(zhì)參數(shù))由于工具位置所限，它缺少近鉆頭的地質(zhì)參數(shù)測量，這一點形成了它與地質(zhì)導向工具系統(tǒng)的主要差別(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系3.旋轉(zhuǎn)導向(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概4.隨鉆測量(MWD)隨鉆測量(MeasurementWhileDrilling)是在鉆井過程中進行井下信息的實時測量和上傳的技術(shù)的簡稱(MWD)通常意義的MWD儀器系統(tǒng)，主要限于對工程參數(shù)(井斜，方位，工具面)的測量由井下部分(脈沖發(fā)生器，驅(qū)動電路,定向測量探管，井下控制器，電源等)和地面部分(地面?zhèn)鞲衅?，地面信息處理和控制系統(tǒng))組成，以鉆井液作為信息傳輸介質(zhì)。脈沖發(fā)生器有正脈沖、負脈沖和連續(xù)脈沖三種，井下電源可分為電池和井下渦輪發(fā)電機兩類它只是一種測量儀器，而無直接導向鉆進的功能(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系4.隨鉆測量(MWD)(三)地質(zhì)導向與其他5.隨鉆測井(LWD)隨鉆測井(LoggingWhileDrilling)是在隨鉆測量(MWD)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種功能更齊全、結(jié)構(gòu)更復雜的隨鉆測量系統(tǒng)，主要是在常規(guī)MWD的基礎(chǔ)上增加了若干測量短節(jié)，如CDR(補償雙電阻率儀)、CDN(雙補償中子密度儀)、ADN(方位密度中子儀)、ISONIC(聲波儀)等，用以獲取測井信息與MWD相比，LWD傳輸?shù)男畔⒏?，因而要求脈沖發(fā)生器必須是正脈沖發(fā)生器(3-5bit/s以上)或連續(xù)波脈沖發(fā)生器(6-10bit/s)。即使如此，也不可能把所測信息全部實時上傳，而是采用井下存儲(起鉆后回放)和部分信息實時上傳方式處理與地質(zhì)導向相比，LWD是一個隨鉆測井儀器，它的任務(wù)是獲取測井信息而無導向、決策功能；LWD位于井下鉆具組合(BHA)上部，它所測的電阻率、自然伽瑪?shù)鹊刭|(zhì)參數(shù)已不屬于近鉆頭測量(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系5.隨鉆測井(LWD)(三)地質(zhì)導向與其他下面以Anadrill公司于1993年推出的IDEAL系統(tǒng)(IntergratedDrillingEvaluationandLogging，綜合鉆井評價和測井系統(tǒng))為例，來介紹地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征。(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征一般來說，地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)包括：井場信息接收和處理系統(tǒng)+

MWD/LWD

+無線短傳+測傳馬達(含近鉆頭測量短節(jié))

+鉆頭下面以Anadrill公司于1993年推出的IDEAL系統(tǒng)(1.測傳導向馬達(InstrumentedSteerableMotor)這是一種完全儀器化的導向馬達(其殼內(nèi)裝有傳感器組件)，它直接與鉆頭相連，能夠測量近鉆頭處地層電阻率、方位電阻率、自然伽馬以及井斜和鉆頭轉(zhuǎn)速等參數(shù)。這些參數(shù)通過電磁波傳送到馬達以上的MWD或LWD，再由泥漿脈沖傳送到地面。借此，司鉆和地質(zhì)家可實時了解到鉆頭處的巖性變化以及檢測鉆頭處的油氣顯示情況，并通過對鉆頭進行導向，保證井眼在儲層內(nèi)延伸，達到增大儲層泄油面積、提高單位進尺的產(chǎn)量和降低完井成本的目的。(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征1.測傳導向馬達(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征2.井場信息系統(tǒng)井場信息系統(tǒng)是IDEAL系統(tǒng)的中樞，通過結(jié)合所有的地面數(shù)據(jù)和井下數(shù)據(jù)來監(jiān)測鉆井過程。原始數(shù)據(jù)由解釋程序轉(zhuǎn)換成井場決策人員所需信息，并在高分辨率彩色監(jiān)控器上以彩圖的方式直觀顯示，使用方便。IDEAL地面綜合處理信息系統(tǒng)衛(wèi)星通訊司鉆臺地面控制室用戶(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征2.井場信息系統(tǒng)IDEAL地面綜合處理信息系統(tǒng)衛(wèi)星通訊3.近鉆頭電阻率工具(RAB-ResistivityattheBit)這是一種儀器化的近鉆頭穩(wěn)定器，直接與鉆頭相連，可測量近鉆頭處地層電阻率/自然伽馬和井斜等參數(shù)。其最大特點是，利用這些實時測量數(shù)據(jù)可在地層被污染之前進行高質(zhì)量的地層評價、以及檢測裂縫或薄產(chǎn)層或滲透性產(chǎn)層。該工具可代替測傳導向馬達用于轉(zhuǎn)盤鉆井。(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征3.近鉆頭電阻率工具(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.其它獨立井下測量短節(jié)(1)鉆壓扭矩工具該工具直接接在MWD工具下端，用于接收地質(zhì)導向工具或近鉆頭電阻率工具的電磁信號，并傳到MWD工具。該工具也可測量鉆壓、扭矩、鉆柱內(nèi)泥漿壓差和環(huán)空壓力等鉆井參數(shù)。(2)泥漿脈沖發(fā)生器應(yīng)用連續(xù)載波編碼技術(shù)將數(shù)據(jù)傳送至地面，數(shù)據(jù)傳輸速度高達10位/秒。(3)補償雙電阻率(CDR-CompensatedDualResistivity)、陣列式補償電阻

率(ARC-ArrayCompensatedResistivity)、及方位密度中子儀器(ADN

-AzimuthalDensityNeutron)可實時測量井眼補償感應(yīng)電阻率、自然伽馬、密度和中子，借此可進行初期地層評價、地質(zhì)對比及孔隙壓力評價。(4)聲波隨測工具(ISONIC)(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征4.其它獨立井下測量短節(jié)(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)具有隨鉆辨識油氣層、導向功能強的特點是一項直接服務(wù)于地質(zhì)勘探的隨鉆技術(shù)，提高探井鉆遇率(增儲)適合于復雜地層、薄油層鉆進的開發(fā)井，提高產(chǎn)量和采收率(五)地質(zhì)導向的作用與特點具有隨鉆辨識油氣層、導向功能強的特點(五)地質(zhì)導向的作地質(zhì)導向是綜合鉆井、隨鉆測井/測斜、地質(zhì)錄井及其他各項參數(shù)，實時判斷是否鉆遇泥巖以及識別泥巖位于井眼的上部還是下部，并及時調(diào)整鉆頭在油層中穿行，具體表現(xiàn)在：1)根據(jù)近鉆頭電阻率和自然伽瑪判斷鉆頭處的巖性；2)根據(jù)ARC提供的衰減電阻率和相位電阻率的差別判斷鉆頭是否接近泥巖；3)根據(jù)AND提供的頂密度和底密度判斷泥巖位置；4)根據(jù)AND提供的頂密度和底密度計算地層傾角；5)根據(jù)隨鉆測井電阻率曲線的極化角現(xiàn)象識別地層界面；6)根據(jù)鉆時和氣體數(shù)據(jù)，結(jié)合巖屑判斷鉆頭處巖性；7)結(jié)合扭矩和D指數(shù)判斷鉆頭處巖性；8)利用地層的韻律性，結(jié)合砂巖粒度的變化判斷井眼位于油層中的位置。(五)地質(zhì)導向的作用與特點地質(zhì)導向是綜合鉆井、隨鉆測井/測斜、地質(zhì)錄井及其他各項參數(shù)，目前國外僅有Schlumberger和BakerHughes公司擁有此項技術(shù)。Schlumberger公司(Anadrill)于1993年推出了IDEAL系統(tǒng)之后，又推出了PowerDrive系統(tǒng)：PowerDriveXtra(475,675,900)PowerDriveXceedPowerDriveX5(475,675,825,900,1100)PowerDrivevorteXBakerHughes擁有RCLS(閉環(huán)旋轉(zhuǎn)自動導向)系統(tǒng)：AuotTrakRCLSAutoTrakG3RCLS和Navigator系統(tǒng)。但目前只進行高價技術(shù)服務(wù)而不出售商品工具，已收到巨大經(jīng)濟回報。截止到2004.4.10，INTEQ的AutoTrakRCLS累計進尺超過10,000,000ft，目前每天全球鉆井進尺超過8,000ft。(六)國外地質(zhì)導向鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及在油田應(yīng)用效果目前國外僅有Schlumberger和BakerHughe國際第三大石油技術(shù)服務(wù)公司Halliburton目前也不掌握此項尖端技術(shù)，但正在積極進行開發(fā)。Halliburton現(xiàn)有的Pathfinder系統(tǒng)只是LWD(隨鉆測井)，還無近鉆頭測量短節(jié)，當配用螺桿馬達時其最下端的傳感器離鉆頭距離約為17m，最上端的傳感器距離鉆頭約22m，尚無法用于地質(zhì)導向，也不能實現(xiàn)精確的幾何導向。(六)國外地質(zhì)導向鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及在油田應(yīng)用效果國際第三大石油技術(shù)服務(wù)公司Halliburton目前也不掌握IDEAL系統(tǒng)已在北海獲得了成功應(yīng)用，鉆成幾口復雜的水平井。在墨西哥灣的某一油田，先前所鉆8口井的總產(chǎn)量僅為923桶/天；后來，Anadrill公司應(yīng)用地質(zhì)導向技術(shù)在該油田鉆成一口高質(zhì)量的水平井，日產(chǎn)原油達1793桶，使這一枯竭的油田得以重新復活。(六)國外地質(zhì)導向鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及在油田應(yīng)用效果IDEAL系統(tǒng)已在北海獲得了成功應(yīng)用，鉆成幾口復雜的水平井。有資料表明，地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)問世后，在19931995年的3年中，已被13家公司用于歐洲和非洲6個國家的近50口井，累計進尺超過20英里(32187m)，取得了顯著技術(shù)效果和重大經(jīng)濟效益。以下再舉幾例：在英國BP公司W(wǎng)ytchFarm油田，地質(zhì)導向系統(tǒng)(測傳馬達)與變徑穩(wěn)定器(位于測傳馬達上部)配合使用鉆大位移井，幾乎全部實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)鉆進，提高鉆速和井身質(zhì)量，大大減少了井下事故和風險在英國北海Texaco的一口開發(fā)井中使用地質(zhì)導向工具(測傳馬達)，至少避免了兩次側(cè)鉆：井場地質(zhì)師用近鉆頭方位伽瑪射線確定井眼上下是否遇到泥巖，通過正確的導向控制將井眼扭回砂巖儲層(六)國外地質(zhì)導向鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及在油田應(yīng)用效果有資料表明，地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)問世后，在19931995年的KerrMcGee所鉆的一口井表明，由于地質(zhì)導向系統(tǒng)的近鉆頭電阻率的作用，比原有技術(shù)(電阻率傳感器在馬達上部)多獲得14%的產(chǎn)層進尺該文獻的結(jié)論表明：(1)具有近鉆頭參數(shù)的地質(zhì)導向系統(tǒng)在每次油藏丟失之后，可減少100ft的非生產(chǎn)進尺，這對于經(jīng)濟鉆井十分關(guān)鍵；(2)由于有了地質(zhì)導向鉆井技術(shù)，現(xiàn)在考慮從英寸的精度而不是英尺的精度來控制垂深已成為可能。這對于存在水、氣運移問題及較少滲透障礙的油藏來說，可帶來巨大的經(jīng)濟效益。(六)國外地質(zhì)導向鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及在油田應(yīng)用效果KerrMcGee所鉆的一口井表明，由于地質(zhì)導向系統(tǒng)的近鉆國內(nèi)勘探開發(fā)需要、國外競標需要

國外壟斷不賣目前只有三家公司擁有高價位技術(shù)服務(wù)買不到/買不起/買回落后由于地質(zhì)導向鉆井技術(shù)可根據(jù)隨鉆監(jiān)測到的地層特性來實時調(diào)整和控制井眼軌道，所以可廣泛用于水平井(尤其是薄油層水平井)、大位移井、分支井、側(cè)鉆井和深探井，是國內(nèi)十分需要的一項高新技術(shù)，同時也是今后我國鉆井隊伍走出國門，參與國際技術(shù)競爭的需要。(七)我國十分需要此項技術(shù)國內(nèi)勘探開發(fā)需要、國外競標需要國外壟斷不賣由于地質(zhì)導向地質(zhì)導向鉆井技術(shù)地質(zhì)導向鉆井技術(shù)地質(zhì)導向鉆井技術(shù)概況(一)地質(zhì)導向的定義(二)地質(zhì)導向的鉆井技術(shù)特征(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念(幾何導向、旋轉(zhuǎn)導向、隨鉆測量隨鉆測井)間的區(qū)別與聯(lián)系(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征(五)地質(zhì)導向的作用與特點(六)國外地質(zhì)導向鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及在油田應(yīng)用效果(七)我國十分需要此項技術(shù)地質(zhì)導向鉆井技術(shù)概況(一)地質(zhì)導向的定義國外一種定義(籠統(tǒng))：用地質(zhì)準則來設(shè)計井眼的位置。我們的定義：用近鉆頭地質(zhì)、工程參數(shù)測量和隨鉆控制手段來保證實際井眼穿過儲層并取得最佳位置。(特征/手段/方法/目的)(一)地質(zhì)導向的定義國外一種定義(籠統(tǒng))：(一)地質(zhì)導向的定義(二)地質(zhì)導向的鉆井技術(shù)特征把鉆井技術(shù)、測井技術(shù)及油藏工程技術(shù)融合為一體，形成帶有近鉆頭地質(zhì)參數(shù)(伽瑪、電阻率)、近鉆頭鉆井參數(shù)(井斜角)及其他輔助參數(shù)的短節(jié)用無線信號(電磁波)短傳方式把上述近鉆頭參數(shù)傳至MWD，再傳至地面控制系統(tǒng)用地面軟件系統(tǒng)(含地層構(gòu)造模型、參數(shù)解釋和鉆井設(shè)計控制三個主要模塊)適時做出解釋與決策，實施隨鉆控制因此，大大提高了對地層構(gòu)造、儲層特性的判斷和鉆頭在儲層內(nèi)軌跡的控制能力，從而提高油層鉆遇率、鉆井成功率和采收率，實現(xiàn)增儲上產(chǎn)，節(jié)約鉆井成本，經(jīng)濟效益重大(二)地質(zhì)導向的鉆井技術(shù)特征把鉆井技術(shù)、測井技術(shù)及油藏工1.地質(zhì)導向(Geosteering)地質(zhì)導向的任務(wù)是對準確鉆入油氣目的層負責，為此，它具有測量、傳輸和導向三大功能，具體為：(1)近鉆頭測量參數(shù)(電阻率、自然伽瑪)和工程參數(shù)(井斜角)測量；(2)用隨鉆測量儀器(MWD)或隨鉆測井儀器(LWD)作為信息傳輸通道，把所測的井下信息(部分)傳至地面處理系統(tǒng)，作為導向決策的依據(jù)；(3)用井下導向馬達(或轉(zhuǎn)盤鉆具組合)作為導向執(zhí)行工具，用無線短傳技術(shù)把近鉆頭測量信息越過導向馬達傳至MWD(LWD)并進一步上傳；(4)地面信息處理與導向決策軟件系統(tǒng),將井下測量信息進行處理、解釋、判斷、決策，指揮導向工具準確鉆入油氣目的層。(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系1.地質(zhì)導向(Geosteering)(1)近鉆頭測量2.幾何導向幾何導向的任務(wù)就是對鉆井井眼設(shè)計軌道負責，使實鉆軌道盡量靠近設(shè)計軌道，以保證準確鉆入設(shè)計靶區(qū)(由于地質(zhì)不確定度帶來的誤差，原設(shè)計靶區(qū)可能并非是儲層)在地質(zhì)導向技術(shù)問世之前，常規(guī)的井眼軌道控制技術(shù)均應(yīng)屬于幾何導向范疇(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系2.幾何導向(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概3.旋轉(zhuǎn)導向旋轉(zhuǎn)導向工具系統(tǒng)是以井下旋轉(zhuǎn)工作方式的閉環(huán)自控執(zhí)行工具(典型代表是偏心變徑穩(wěn)定器)為導向工具、以MWD(或LWD)為信息傳輸通道和地面信息處理軟件系統(tǒng)組成的鉆井工具系統(tǒng)，在海上大位移鉆井中獲得廣泛應(yīng)用當以常規(guī)的MWD作為信息通道時，上傳信息只有工程測量參數(shù)(井斜角，方位角)而無地質(zhì)參數(shù)；當以LWD作為信息通道時，上傳信息除工程參數(shù)外，還包括地質(zhì)參數(shù)(電阻率、自然伽瑪，以及其它地質(zhì)參數(shù))由于工具位置所限，它缺少近鉆頭的地質(zhì)參數(shù)測量，這一點形成了它與地質(zhì)導向工具系統(tǒng)的主要差別(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系3.旋轉(zhuǎn)導向(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概4.隨鉆測量(MWD)隨鉆測量(MeasurementWhileDrilling)是在鉆井過程中進行井下信息的實時測量和上傳的技術(shù)的簡稱(MWD)通常意義的MWD儀器系統(tǒng)，主要限于對工程參數(shù)(井斜，方位，工具面)的測量由井下部分(脈沖發(fā)生器，驅(qū)動電路,定向測量探管，井下控制器，電源等)和地面部分(地面?zhèn)鞲衅?，地面信息處理和控制系統(tǒng))組成，以鉆井液作為信息傳輸介質(zhì)。脈沖發(fā)生器有正脈沖、負脈沖和連續(xù)脈沖三種，井下電源可分為電池和井下渦輪發(fā)電機兩類它只是一種測量儀器，而無直接導向鉆進的功能(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系4.隨鉆測量(MWD)(三)地質(zhì)導向與其他5.隨鉆測井(LWD)隨鉆測井(LoggingWhileDrilling)是在隨鉆測量(MWD)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種功能更齊全、結(jié)構(gòu)更復雜的隨鉆測量系統(tǒng)，主要是在常規(guī)MWD的基礎(chǔ)上增加了若干測量短節(jié)，如CDR(補償雙電阻率儀)、CDN(雙補償中子密度儀)、ADN(方位密度中子儀)、ISONIC(聲波儀)等，用以獲取測井信息與MWD相比，LWD傳輸?shù)男畔⒏?，因而要求脈沖發(fā)生器必須是正脈沖發(fā)生器(3-5bit/s以上)或連續(xù)波脈沖發(fā)生器(6-10bit/s)。即使如此，也不可能把所測信息全部實時上傳，而是采用井下存儲(起鉆后回放)和部分信息實時上傳方式處理與地質(zhì)導向相比，LWD是一個隨鉆測井儀器，它的任務(wù)是獲取測井信息而無導向、決策功能；LWD位于井下鉆具組合(BHA)上部，它所測的電阻率、自然伽瑪?shù)鹊刭|(zhì)參數(shù)已不屬于近鉆頭測量(三)地質(zhì)導向與其他幾種技術(shù)概念間的區(qū)別與聯(lián)系5.隨鉆測井(LWD)(三)地質(zhì)導向與其他下面以Anadrill公司于1993年推出的IDEAL系統(tǒng)(IntergratedDrillingEvaluationandLogging，綜合鉆井評價和測井系統(tǒng))為例，來介紹地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征。(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征一般來說，地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)包括：井場信息接收和處理系統(tǒng)+

MWD/LWD

+無線短傳+測傳馬達(含近鉆頭測量短節(jié))

+鉆頭下面以Anadrill公司于1993年推出的IDEAL系統(tǒng)(1.測傳導向馬達(InstrumentedSteerableMotor)這是一種完全儀器化的導向馬達(其殼內(nèi)裝有傳感器組件)，它直接與鉆頭相連，能夠測量近鉆頭處地層電阻率、方位電阻率、自然伽馬以及井斜和鉆頭轉(zhuǎn)速等參數(shù)。這些參數(shù)通過電磁波傳送到馬達以上的MWD或LWD，再由泥漿脈沖傳送到地面。借此，司鉆和地質(zhì)家可實時了解到鉆頭處的巖性變化以及檢測鉆頭處的油氣顯示情況，并通過對鉆頭進行導向，保證井眼在儲層內(nèi)延伸，達到增大儲層泄油面積、提高單位進尺的產(chǎn)量和降低完井成本的目的。(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征1.測傳導向馬達(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征2.井場信息系統(tǒng)井場信息系統(tǒng)是IDEAL系統(tǒng)的中樞，通過結(jié)合所有的地面數(shù)據(jù)和井下數(shù)據(jù)來監(jiān)測鉆井過程。原始數(shù)據(jù)由解釋程序轉(zhuǎn)換成井場決策人員所需信息，并在高分辨率彩色監(jiān)控器上以彩圖的方式直觀顯示，使用方便。IDEAL地面綜合處理信息系統(tǒng)衛(wèi)星通訊司鉆臺地面控制室用戶(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征2.井場信息系統(tǒng)IDEAL地面綜合處理信息系統(tǒng)衛(wèi)星通訊3.近鉆頭電阻率工具(RAB-ResistivityattheBit)這是一種儀器化的近鉆頭穩(wěn)定器，直接與鉆頭相連，可測量近鉆頭處地層電阻率/自然伽馬和井斜等參數(shù)。其最大特點是，利用這些實時測量數(shù)據(jù)可在地層被污染之前進行高質(zhì)量的地層評價、以及檢測裂縫或薄產(chǎn)層或滲透性產(chǎn)層。該工具可代替測傳導向馬達用于轉(zhuǎn)盤鉆井。(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征3.近鉆頭電阻率工具(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.其它獨立井下測量短節(jié)(1)鉆壓扭矩工具該工具直接接在MWD工具下端，用于接收地質(zhì)導向工具或近鉆頭電阻率工具的電磁信號，并傳到MWD工具。該工具也可測量鉆壓、扭矩、鉆柱內(nèi)泥漿壓差和環(huán)空壓力等鉆井參數(shù)。(2)泥漿脈沖發(fā)生器應(yīng)用連續(xù)載波編碼技術(shù)將數(shù)據(jù)傳送至地面，數(shù)據(jù)傳輸速度高達10位/秒。(3)補償雙電阻率(CDR-CompensatedDualResistivity)、陣列式補償電阻

率(ARC-ArrayCompensatedResistivity)、及方位密度中子儀器(ADN

-AzimuthalDensityNeutron)可實時測量井眼補償感應(yīng)電阻率、自然伽馬、密度和中子，借此可進行初期地層評價、地質(zhì)對比及孔隙壓力評價。(4)聲波隨測工具(ISONIC)(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征4.其它獨立井下測量短節(jié)(四)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)具有隨鉆辨識油氣層、導向功能強的特點是一項直接服務(wù)于地質(zhì)勘探的隨鉆技術(shù)，提高探井鉆遇率(增儲)適合于復雜地層、薄油層鉆進的開發(fā)井，提高產(chǎn)量和采收率(五)地質(zhì)導向的作用與特點具有隨鉆辨識油氣層、導向功能強的特點(五)地質(zhì)導向的作地質(zhì)導向是綜合鉆井、隨鉆測井/測斜、地質(zhì)錄井及其他各項參數(shù)，實時判斷是否鉆遇泥巖以及識別泥巖位于井眼的上部還是下部，并及時調(diào)整鉆頭在油層中穿行，具體表現(xiàn)在：1)根據(jù)近鉆頭電阻率和自然伽瑪判斷鉆頭處的巖性；2)根據(jù)ARC提供的衰減電阻率和相位電阻率的差別判斷鉆頭是否接近泥巖；3)根據(jù)AND提供的頂密度和底密度判斷泥巖位置；4)根據(jù)AND提供的頂密度和底密度計算地層傾角；5)根據(jù)隨鉆測井電阻率曲線的極化角現(xiàn)象識別地層界面；6)根據(jù)鉆時和氣體數(shù)據(jù)，結(jié)合巖屑判斷鉆頭處巖性；7)結(jié)合扭矩和D指數(shù)判斷鉆頭處巖性；8)利用地層的韻律性，結(jié)合砂巖粒度的變化判斷井眼位于油層中的位置。(五)地質(zhì)導向的作用與特點地質(zhì)導向是綜合鉆井、隨鉆測井/測斜、地質(zhì)錄井及其他各項參數(shù)，目前國外僅有Schlumberger和BakerHughes公司擁有此項技術(shù)。Schlumberger公司(Anadrill)于1993年推出了IDEAL系統(tǒng)之后，又推出了PowerDrive系統(tǒng)：PowerDriveXtra(475,675,900)PowerDriveXceedPowerDriveX5(475,675,825,900,1100)PowerDrivevorteXBakerHughes擁有RCLS(閉環(huán)旋轉(zhuǎn)自動導向)系統(tǒng)：AuotTrakRCLSAutoTrakG3RCLS和Navigator系統(tǒng)。但目前只進行高價技術(shù)服務(wù)而不出售商品工具，已收到巨大經(jīng)濟回報。截止到2004.4.10，INTEQ的AutoTrakRCLS累計進尺超過10,000,000ft，目前每天全球鉆井進尺超過8,000ft。(六)國外地質(zhì)導向鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及在油田應(yīng)用效果目前國外僅有Schlumberger和BakerHughe國際第三大石油技術(shù)服務(wù)公司Halliburton目前也不掌握此項尖端技術(shù)，但正在積極進行開發(fā)。Halliburton現(xiàn)有的Pathfinder系統(tǒng)只是LWD(隨鉆測井)，還無近鉆頭測量短節(jié)，當配用螺桿馬達時其最下端的傳感器離鉆頭距離約為17m