水平井特殊条件下的测井技术与工艺.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,侧钻井-大斜度井和水平井测井技术,一、水平井测井技术,1、钻杆(油管)输送水平井测井工艺,2、湿接头水平井测井工艺,3、保护篮筐式钻杆输送(油管)电缆测井工艺,4、挠性管输送测井技术,5、随钻测井技术LWD,二、欠平衡测井技术,三、特殊条件下的测井技术与工艺开展方向,随着油田勘探、开发工作的不断深化，各种新的钻井工艺被采用并呈现出大面积推广之势，使得为节省本钱增加利润的水平井、为油气层免遭污染从而最大限度保护油气层的欠平衡井、为开发深部油气藏的超深井、开发含硫化氢等有毒气体地层以及其它特殊条件井的数量迅速增多，而常规的电缆测井方式根本无法完成这类井的测井。,只有针对不同的钻井工艺和油气藏地层环境等因素的不同，使用相应的特殊的测井技术与工艺，才能到达对该类井测井的目的。,前 言,水平井可以提高泄油面积，极大地发挥出储层的潜能，提高原油的采收率，但水平井并不是一开始就有的。随着科学技术的不断进步，水平井钻井工艺逐渐成熟起来，人们打水平井的想法才逐步变成了现实。,一、水平井测井技术,一、水平井测井技术,到上一世纪末,世界上已有20多个国家,在不同类型的油气藏中钻成水平井两万多口,其中多数是在美国、加拿大和前苏联地区。,导致水平井钻井技术得以迅速开展的主要原因是水平井所表达出的明显的经济效益，一口水平井的本钱约为普通直井的两倍左右,而其产量可达直井的35倍,甚至更多。,近年来,随着地质导向系统、高效钻井工具等一系列先进技术的开发和应用,水平井钻井技术正向大位移水平井、侧钻水平井、分支水平井和欠平衡水平井的方向开展,以适应多种类型油藏的要求,为提高油田的开发效果发挥更大的作用。,一、水平井测井技术,大位移水平井能够钻穿更长的油层井段,可以较大范围地探明和控制含油面积,大幅度地提高单井产量.,目前世界上水平位移超过万米的大位移水平井已有三口,最大水平位移已达,10728米(英国WytchFarm油田的M-16spz井).,与国外相比,我国的大位移水平井技术还存在较大差距,第一口试验井埕北21-平1井井深4837.4米,井底水平位移3167.9米,是我国目前陆上水平位移最大的一口大位移水平井,。,侧钻水平井技术是侧钻井技术和水平井技术相结合的结晶,不仅使老井重钻焕发青春,而且可以大幅度提高单井产量和采收率。,分支水平井也称多底水平井,即在一口主井眼中钻出两个或多个井眼，可以更大地增加泄油面积,提高油藏的采收率,也有利于充分利用施工占地,减少环境污染,对降低原油生产本钱有相当好的结果。,分支水平井钻井技术得到国际上一些大公司的普遍重视,至今已在世界上钻成分支水平井1000多口。,我国的水平井钻井技术以胜利油田1990年9月23日第一口水平井埕科1井开钻为标记。,经过十几年的努力,已形成了包括油藏地质设计、钻井工程设计、轨迹测量与控制、井下专用工具研制、钻井液以及完井技术在内的完善配套的水平井钻井技术,不仅能钻普通水平井,而且能够根据油藏地质情况和开发部门的要求,设计并完成各种类型的特殊水平井,包括水平探井、砾石稠油油藏开发水平井、从式水平井、海油陆采水平井、古潜山水平井、单井蒸汽驱动泄油水平井、阶梯式水平井、井斜方位变化水平井(营93-平3井)、连通式水平井(顺9-平1井)、巷道水平井(TZ16-12井)、分支水平井、欠平衡水平井(商741-平1井)以及超深水平井、侧钻水平井等,在油田的勘探开发中发挥出越来越大的作用。,一、水平井测井技术,由于采用先进的水平井技术开发油气田具备诸多优势，导致了世界范围内的极大兴趣。,但是，假设水平井钻成之后未能及时进行矿场地球物理测井，就不能进行最合理的开采，而常规电缆测井方法无法解决水平井测井的问题，从而促成了水平井测井技术的产生。,一、水平井测井技术,水平井测井工艺的前身是上个世纪80年代初设计出来的，用来帮助客户获得由于不良井眼影响、测井曾被认为是不可能的油井地层信息。,最初的测井工艺是把一套标准的测井组合仪DILCNLCDLGR双感应仪补偿中子仪补偿密度仪自然伽玛仪装入用类似套管的材料制成的保护套内，用钻杆把这些保护套工具输送到目的层，并拖动保护套使其穿过目的层从而到达测井的目的。采用这种方法，能够解决诸如桥塞、井壁岩石突出、缩径、键槽、狗腿、扭方位、大肚子井眼等造成常规电缆测井无法进行的问题。,一、水平井测井技术,随着定向井钻井技术水平的不断提高，大斜度定向井、开窗侧钻井、水平井等数量迅速增多，采用水平井测井工艺的次数也在不断增加，推动了早期水平井测井工艺的开展和完善，以至形成了目前多种水平井测井工艺互相依存互相促进互为补充的局面，为我们进行各种不同类型的大斜度定向井、水平井、复杂井等的测井提供了强有力的保障。,水平井测井技术分类,水平井测井工艺种类较多，但归纳起来可分为以下三类：,第一类是钻杆(油管)输送水平井测井工艺；,第二类是挠形管(又称蛇形管)输送水平井测井工艺；,第三类是无电缆随钻测井工艺。,钻杆(油管)输送水平井测井工艺,目前，国内外主要有两种类型的钻杆油管输送水平井测井工艺：一种是主要由湿接头、旁通短节等组成的湿接头式钻杆油管输送水平井测井系统，具有代表性的有斯伦贝谢公司的困难条件测井系统TCLS和哈里伯顿公司的仪器推进系统TOOLPUSHER、西方阿特拉斯公司的PCL系统，,胜利测井公司在借鉴吸收国外湿接头式水平井测井技术的根底上，研制出了湿接头式水平井测井工具水平井引导仪，在实际的测井施工中获得成功，到目前为止，已完成了一百多口井、二百多个井次的水平井测井。另一种是主要由仪器保护套和旁通短节等组成的保护篮筐式钻杆油管输送水平井测井系统，具有代表性的是胜利油田测井公司研制的SPC-1型保护篮筐式钻杆油管输送水平井测井工艺。,一湿接头水平井测井工艺,1、组成,湿接头水平井测井工艺主要由旁通短节、过渡短节、井下快速接头和泵下接头组成，还包括一整套完备的辅助工具，共同完成水平井施工。,一湿接头水平井测井工艺,2、工作原理,仪器串由过渡短节连接到钻杆底部，用钻杆把仪器输送到测量井段顶部，然后，电缆通过泵下接头与井下快速接头在泥浆中完成对接连结到仪器串上，因此这种连接通称湿联接，这两局部叫做湿接头。电缆由旁通短节侧孔进入钻杆内腔，旁通短节以上的电缆在钻杆外面，旁通短节以下的电缆在钻杆里面，旁通短节不能离开套管。湿连结完成后，对仪器供电检查，固定电缆夹，仪器串由钻杆一次一柱输送过整个测量井段，然后，上提测井。,电缆,井下快速接头,仪器,泵下接头,过渡短节,钻杆,旁通短节,套管,钻杆,一湿接头水平井测井工艺,湿接头工作原理:泵下接头靠自重或泥浆柱压力快下放，经过渡短节内扶正筒扶正，到达井下快速接头顶部，泵下接头底部钭面首先与导向键接触，产生一旋转力矩，促使泵下接头转至缺口位置，完成湿接头公头与母头的机械和电气连接，这就是湿接头的工作原理。,一湿接头水平井测井工艺,湿接头钻杆油管输送电缆测井技术的优缺点,优点：可以使用所有常规测井仪器，能在各种井斜角的斜井和水平井、复杂井中获得质量与普通电缆测井相当的测井信息，可以在任何时候循环泥浆。,缺点：不能进行实时测井，承压能力有限，某种仪器出故障时，必须提出全部钻具，耗时多，另外，由于种种原因会造成湿接头对接失败，以致影响测井的顺利进行。,二保护篮筐式钻杆输送(油管)电缆测井工艺,1、组成,该系统主要由井下仪器保护套(又称篮筐)和旁通短节两局部组成。,二保护篮筐式钻杆输送油管电缆测井工艺,2、工作原理,这种系统不需要湿接头，采用常规电缆测井马笼头连接法。首先把井下仪器保护套篮筐接到钻杆的底端，用钻杆把它们送到测量井段的顶部，然后在钻杆的顶端接上旁通短节，电缆通过旁通短节侧孔进入并连接到仪器上，把井下仪器串放入钻杆内，靠仪器串重量和钻井液循环压力，把仪器串泵向保护套，当仪器串进入井下仪器保护套后，导向器和定位装置将仪器串定位和锁定，之后，就可接钻杆下放测井和起钻杆上提测井。,二保护篮筐式钻杆输送油管电缆测井工艺,井下仪器保护套一般用弹性钢和玻璃钢等钢性材料制造，它与钻杆直接连接在一起，井下仪器被固定在其里面。井下仪器保护套既能承受较大压力、防止井下仪器串折断，又可把井下仪器串与井壁隔开，防止井壁直接与井下仪器接触而引起的磨擦损伤。井下仪器保护套一般做成组件式的，每一种井下仪器都有与之相对应的保护套。,保护套和保护套之间可以任意连接和组合。当井下仪器组合改变时，保护套的组合也相应改变。,二保护篮筐式钻杆输送油管电缆测井工艺,保护篮筐式钻杆输送油管电缆测井工艺的优缺点,优点：不需要湿接头，不存在对接失败的问题，可以承受较大压力，在任何井斜角的斜井和水平井、复杂井中获得质量比较可靠的测井信息，当某种仪器出故障时，只需起钻至旁通出井口，即可换仪器，省时。,缺点：不能使用常规直径测井仪器，只能用小直径的仪器，而小直径仪器通常比常规直径的测井仪器性能差，故障率高，这种系统也不能在钻井的同时实时测井。,三钻杆油管输送水平井测井工艺的应用,随着油田勘探开发工作的不断深入，各种水平井、高难度井的数量逐渐增多，测井难度越来越大，钻杆油管输送水平井测井工艺作为一种高效的特殊井施工手段，越来越受到人们的重视。到目前为止，我们采用该工艺在油田内外测井市场圆满完成了300余口井的测井任务，得到了用户的高度评价。现举几例如下：,三钻杆油管输送水平井测井工艺的应用,1、我局重点超深井郝科1井，第一次中间电测时，井深3903m,由于井深已穿越累计500m的盐膏岩地层，井壁跨塌，井眼有几处严重缩径，采用常规电缆和特殊装置，几次都未成功，最后采用该技术，成功地完成了该井的测井任务。,2、草桥地区的草20-12-侧平13井，是一口小井眼大曲率小半径的老井定向开窗侧钻水平井，最大造斜率1.034/m，钻头直径152.4mm，我们经过充分准备，从井的实际情况出发，采用加接柔性短节的措施，使仪器平安可靠地运行，顺利地完成了测井任务。,三钻杆油管输送水平井测井工艺的应用,3、郭斜11井是国内首次采用水平位移方法，立足陆地向海底延伸的重点探井，也是我国施工难度最大的一口斜井，表层套管205米，出套管井斜就已达六十多度且全裸眼井段稳斜，井底位移达1626米，垂深与位移的比例为1：1.16，远高于当时1：1.02的全国记录，采用湿接头工艺，在井下反复对接十余次，取全取准了全部资料。,4、临盘地区临2-平1井，是我国第1口双水平井段阶梯式水平井，该井包含两个水平段，最大井斜97，累计穿越油层达423.9米,由于方法得当，测井一次成功。,三钻杆油管输送水平井测井工艺的应用,在完成内部水平井工作量的同时，我们还凭借完备过硬的水平井施工技术远征江汉油田、江苏油田、中原油田、南阳油田、新疆油田、长庆油田、山西晋城、大港油田、冀东油田、辽河油田、东海油田等外部市场,为用户提供大斜度定向井、复杂井、水平井测井效劳,赢得了用户的一致好评,取得了明显的经济效益和社会效益。,挠性管输送测井技术,1、组成：由挠性管绞车、挠性管注入器驱动头或称挠性管驱动器、挠性管防喷器、控制室和液压动力源等主要局部组成。,挠性管输送测井技术,2、工作原理：将直径32mm的挠性管缠绕在大直径2m的绞车滚筒上，电缆预先装入挠性管中，测井仪器直接装在挠性管一端，测井仪器与挠性管之间的接头确保挠性管下端与测井仪器的机械的和电器的连接。在地面上，电缆通过滚筒轴上的滑环与地面仪器连通，用标准的挠性管注入器的驱动头控制管子在井里的上下运动，将末端固定有测井仪的挠性管推入水平井筒，然后进行下放测井和上提测井。,挠性管输送测井技术,3、作业步骤：,1把常规测井电缆装入挠性管中并固定两端。,2象盘绕常规测井电缆一样把挠性管-电缆总成盘绕到滚筒上。,3在挠性管-电缆总成的底端接上电缆头总成。电缆头总成包括一个泥浆循环装置、一