MWD+ 伽瑪隨鉆 地質(zhì)導(dǎo)向儀應(yīng)用鉆探作業(yè)
時間：2016-12-26 14:42
來源：
作者: 王力
近兩年，吉林油田水平井鉆井任務(wù)逐年增加，定向井分公司為了有效節(jié)約地質(zhì)導(dǎo)向鉆井成本，總結(jié)出了一套適合吉林油田MWD+GAMMA 地質(zhì)導(dǎo)向的水平井鉆井技術(shù)。以往吉林油田水平井鉆井過程中，都是利用 LWD（帶伽馬和電阻率）隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)來進(jìn)行地層對比分層，確定目的層，并且進(jìn)行有效的軌跡控制，以實現(xiàn)水平井鉆井目的。由于 LWD 自身結(jié)構(gòu)的不可打撈、資源稀缺和昂貴性，以及水平井施工的高風(fēng)險性，使水平井施工風(fēng)險加大。在很多老區(qū)已經(jīng)進(jìn)行了二次、三次井網(wǎng)改造，地層的地質(zhì)構(gòu)成和描述都已經(jīng)基本清楚，在這種條件下，利用 MWD+GAMMA 儀器來判斷、分析地層巖性，就可以做到準(zhǔn)確定位目的層，引導(dǎo)鉆頭盡可能多的在油層中穿行，實現(xiàn)水平井鉆井目的，提高油田勘探開發(fā)的經(jīng)濟效益。該儀器還可應(yīng)用在井況特殊、地層條件復(fù)雜、風(fēng)險度高的水平井中。
滿足水平井導(dǎo)向鉆進(jìn)要求
MWD+GAMMA 儀器由地面部分和井下部分構(gòu)成。地面部分負(fù)責(zé)信號的采集、解碼和顯示，井下部分負(fù)責(zé)井眼參數(shù)的測量、編碼和發(fā)送。井下儀器 GAMMA 測量原理：自然伽馬測井測的是巖層的自然放射性強度。地層中的放射性元素主要有鉀、釷、鈾。鉀和釷存在于頁巖和粘土礦物 ( 伊利石、高嶺石、蒙脫石 ) 中。巖層的自然放射性強度主要取決于鉀、釷、鈾的含量。井下探管通過伽馬探測器（NaI晶體） 吸收地層中的放射性元素鉀、釷、鈾（主要存在與頁巖和粘土礦物中）發(fā)射的伽馬射線能量，產(chǎn)生閃光， 閃光再被轉(zhuǎn)換成電脈沖信號，經(jīng)過處理后，得到伽馬射線的計數(shù)率， 通 過 MWD 的 泥 漿 脈 沖 傳 輸系統(tǒng)傳輸?shù)降孛?，?jīng)處理后得到實時伽瑪曲線。同時，伽馬計數(shù)率被送入探管的存儲器中被存儲，待探管從井底取出，將存儲的數(shù)據(jù)處理后，得到回放的伽馬曲線。現(xiàn)場應(yīng)用了 5 口水平井，其中扶余地區(qū) 3 口井，新民地區(qū) 1 口井，紅崗地區(qū) 1 口井。數(shù)據(jù)顯示，使用MWD+GAMMA 作為導(dǎo)向儀器的5 口水平井，其中 4 口砂巖鉆遇率達(dá)到了 100%，紅 90 平 3-4 井也達(dá)到了 73.8%，與地質(zhì)錄井吻合率達(dá)到100%， 即 使 用 MWD+GAMMA完全可以滿足水平井導(dǎo)向鉆進(jìn)要求，而且可以起到很好的效果。
低故障率與高可靠性
由 圖 1 可 見 MWD+GAMMA儀 器 的 PCD 探 管 測 斜 零 長 相 對于 LWD 要 短 得 多， 這 樣 非 常 有利 于 定 向 工 程 師 控 制 軌 跡， 安 全平 穩(wěn) 的 在 地 層 中 穿 行， 盡 可 能 的避 免 軌 跡 難 以 預(yù) 料 的 大 幅 波 動。MWD+GAMMA 儀器可以被打撈回 收。MWD+GAMMA 的 打 撈 是使用該套組合的非常關(guān)鍵的一環(huán)。正是由于其可打撈的特性，才能夠在高風(fēng)險的水平井導(dǎo)向施工中占有一席之地，它能夠最大限度地規(guī)避儀器風(fēng)險，降低復(fù)雜情況下的經(jīng)濟順勢。由于儀器是在 MWD 上加裝GAMMA 探管，相對與 LWD 較為簡單，故障率也偏低。通過一段時間的使用發(fā)現(xiàn)， 只要參數(shù)設(shè)置合理，該儀器工作時具有很高的可靠性，目前共完成 20 口井，共 1,880 小時的現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)，現(xiàn)場施工每口井的儀器平均故障率僅為 0.05%。
有待提高的精確度與邏輯性
GAMMA 環(huán)境補償系數(shù)是倍數(shù)關(guān)系，不符合國際慣例，而且其補償系數(shù)過高（達(dá)到 5~6 倍），容易在曲線上形成拐點。建議改進(jìn)數(shù)學(xué)模型，使其補償關(guān)系更符合國際慣例，符合邏輯。同時，使用更加靈敏的探測器，增加同等伽馬發(fā)射情況下的計數(shù)值，提高儀器精度。雖然 MWD+GAMMA 儀器設(shè)備的地面解碼分析軟件可編輯功能較強，但是由于部分軟件計算模型存在問題，增加了工作量，降低了自動化程度，應(yīng)該使固定的數(shù)據(jù)不允許編輯，提高數(shù)據(jù)可信度，同時應(yīng)該及時地將用戶反饋的信息應(yīng)用到軟件的升級換代中?？?之，MWD+GAMMA 在推廣應(yīng)用過程中，能夠準(zhǔn)確地反映地層巖性變化，為地質(zhì)導(dǎo)向師和定向工程師提供地層對比分析、軌跡控 制 的 依 據(jù)。 由 于 其 測 斜 零 長 較短，非常有利于軌跡控制，能夠避免 井 眼 軌 跡 大 幅 波 動， 降 低 了 水平 井 施 工 風(fēng) 險。 同 時， 該 儀 器 是可以被打撈的地質(zhì)導(dǎo)向儀器，其中能夠起到降低風(fēng)險投入的作用。隨著油田開發(fā)的不斷深入，地質(zhì)構(gòu)造落 實 將 更 加 清 楚 準(zhǔn) 確， 低 成 本 高效 開 發(fā) 剩 余 油 將 成 為 必 然 趨 勢。MWD+GAMMA 以其低廉的成本、簡便的操作、安全可靠的性能必將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。
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