动力调谐陀螺测井技术及应用.doc

1、动力调谐陀螺测井技术及应用摘要:本文介绍了一种目前国内外先进的陀螺测斜技术及现场应用情况。该测井技术以动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量；石英加速计测量地球加速度分量，经计算机计算可得出井筒的倾斜角、方位角、工具面角等参数。通过对井筒不同深度的测量，即可得出井身轨迹曲线。此项测井技术可用于井身轨迹复测、钻井定向和侧钻井开窗定向等。胜利石油管理局现河采油厂应用此项技术进行复杂断块油藏及岩性油藏中井点校正，对于落实层系局部微高，分析油藏剩余油潜力和油水动态分布，挖掘油藏潜力，提高储量动用程度获得了较好的效果。 关键词:动力调谐陀螺;测井技术;应用 1、引言 在油田开采初期，由于测井技术落后，钻

2、杆在地下的实际运行轨迹并不十分清楚，而且，井上测得的深度并非井的垂直深度，在打到预定“深度”时仍未发现出油，就会得出错误的“此地无油”的结论，造成废井。另一方面，随着油田开发过程的不断延伸，地质报废和工程报废的油井越来越多，在石油资源日益枯竭的情况下，如何使报废井及老油井焕发出新的活力，同时在新油井开发过程中，如何为钻头走向提供正确的控制信息，提高油井的产出效益比，运用现代测井技术是一种必不可少的手段。 本文介绍的动力调谐陀螺测斜仪就是能在油田生产中起着开窗侧钻、打水平井的一种仪器，该仪器以测量地球自转角速率分量来确定空间某点方位，不受地磁的影响，由此可在井下通过陀螺测量出该开窗的方位，这样可

3、在旧井、老井下按实际油层方向重新开窗，使旧井、老井得到二次开发，大大节省了人力、物力、财力，可应用于有磁性干扰的丛式井组、加密井和存在磁屏蔽的套管、油管、钻杆内进行井眼轨迹测量或定向钻井。因此，该测井技术的推广应用将对加速石油天然气勘探和开发步伐有着极大的推动作用。 2、测井原理 动力调谐陀螺测井技术的核心部件是惯性测量组件，包括一个动力调谐速率陀螺和两个石英加速度计。动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量；石英加速度计测量地球重力加速度分量。所测信号经采集编码通过单芯电缆送至地面测井系统，经计算机解编可得出井筒的倾斜角、方位角、工具面角等参数，进一步计算可得出垂深、南北偏移、东西偏移、闭合方

4、位等参数。通过对井筒不同深度的测量，即可得出井身轨迹。3、动力调谐陀螺测井的技术创新点 3.1 漂移小、精度高、体积小、可在钻杆或油管内使用。 3.2 工作过程自动寻北，测量前后均无需校北，可以消除人为误差，使用方便。 3.3 不受地质和周围环境影响，抗磁性干扰。 由于漂移很小，有效地提高了井身轨迹测量结果的准确性，成为目前老井复测井身轨迹和侧钻井开窗定向的主要技术。同以往的框架式陀螺测井相比，在性能上有着显著的优越性。见表一 4、应用范围 动力调谐速率陀螺测井仪是一种新型精密陀螺测斜系统，特别适用于有磁性干扰的丛式井、加密井的钻探测量及在完井后的套管内或钻杆内进行测量。 4.1 井身轨迹复测

5、 在完井之后（或在钻井的过程中）对井身轨迹的测量，用以描述井眼的空间位置，验证钻井的结果。其主要测量参数为井斜角和方位角。 4.2 钻井定向 丛式井组加密或钻井平台打井时，确定正确的钻进方向，避免损伤已完钻井的井身质量。 4.3 侧钻井开窗定向 确定正确的开窗方向，避免狗腿度过大，提高井身质量，为后续的测井、射孔等作业提供良好的井眼环境。 5、现场应用效果分析 现河采油厂管辖着现河庄、王岗、牛庄、史南、郝家、东安等 6 个不同类型油田，地质构造复杂。主要特点：一是断块小，全厂共分布有百余个大小不等的断块，最小断块不足 0.09 平方千米；二是油层层系多，最多的现河庄油田有 15 个砂层组 53

6、 个小层，剩余油分布零散；三是定向井比例高，全厂共有斜井 1026 口、水平井 78 口，侧钻井 112 口。目前采油厂经过 30 多年的开发，尤其是近几年由于持续强化开采，已全面进入特高含水期开发阶段。在勘探难度加大，综合调整余地变小的情况下，全面推广应用了动力调谐陀螺测井技术，重新标定油井在油藏中的准确位置，研究油藏的微构造，分析油水动态分布，从而设计侧钻井位，控制油藏剩余储量，对挖掘高含水期复杂断块油藏潜力，提高储量动用程度都起到较大作用。 5.1 校正井位，落实剩余油分布 由于老井井斜矛盾较大，无法解释油水关系，区块开采完善难度较大。近两年对梁 11-101、-103、-105、-10

7、4 井身轨迹复测后，发现这四口井在油藏中的实际位置都与原始资料不相符，如表二中数据。 通过这些资料校正油藏中的井位，重新认识了油水关系及开发动态矛盾，且发现在主力油层 尚有较大潜力。通过这四口井侧钻，增加可开采储量 61 万吨，初增油能力 89 吨/日，到目前已累计产油 1.68 万吨，使该块开发效果得到彻底改善。 图 2 梁 11-105 屋脊井位布署图 5.2 校正井位，重新落实油砂体边界 河 11-29 砂体（沙二 10）原东部边界不清，经复测井身轨迹后发现原井底方位角 70，位移 52m 变为 2720、165m，东部边界得到准确控制，向西无井控制区侧钻后，钻遇 6.5 米/1 层油层

8、，投产后获 10 吨产量，增加可采储量 1 万吨。 5.3 校正井位，重新认识油藏构造 河 68-312 井，原井方位为 3100，目的层沙一段水平位移 123 米，位于河 46-斜 10 屋脊东部，复测井身轨迹结果为 1630（方位角） ，位移 154米，处于南部一条小屋脊的低部位。通过侧钻靶点调整后，在南部的小屋脊钻遇沙一 10.6 米/2 层油层，投产获日产 40 吨高产。同时河 46-斜10 屋脊东部经构造校正后，向东扩大含油面积 0.02km2，增加优质储量10 万吨，后设计河 46-X23 井取得较好效果。 5.4 落实定向井身轨迹，解剖双低单元 河 50 丛式井组是我国最大的陆上

9、采油平台，但开发效果一直不理想。目前我们已开始对该区块的油水井展开井身轨迹复查工作，为下一步河50 断块综合调整提供可靠依据，见表三。 6、结论与建议 动力调谐陀螺测井技术是近几年发展起来的用于油田开发的一种高科技的监测技术，具有测量精度高，结果可靠，操作简单的特点。该项监测技术在现河地区应用两年多以来，从选井到现场施工、资料应用形成了一套较为完善的管理方式，成为现河采油厂落实老井轨迹重新认识油藏，提高油藏开发效果的有效手段。2002 年至今，测井 120 余口井，一次成功率 98%以上，资料应用率 100%。通过老井轨迹复测重新落实构造、储层、实施以侧钻为目的的区块调整完善 6 个（梁 11-105、河 68、河 17、王 102、通 61、史西等） ，初增油能力 1480 吨，累计产油 15.1 万吨，增加可采储量 120 万吨，较大地提高了老区整体开发水平。 因此，建议在全油田推广应用此项技术，尤其是地质认识不清的区块和需开窗侧钻的老井。同时，对新井加强井身轨迹监控力度。 参考文献： 1、北京航空航天大学电子工程系编，陀螺测斜测井系统技术手册，2001，5：14-18。