摘要：介绍胜利油田地质导向钻井技术整体情况。重点分析了现有双参数地质导向钻井技术在随钻测量设备可靠性、随钻解释技术的参考性以及井眼轨迹控制有效性三个方面存在的技术不足，提出了开发近钻头井斜和方位伽马、成像电阻率等随钻测量仪器的必要性，着重分析了地质导向钻进工艺技术配套需要注意的协调、互补问题，即需要强化地质信息认知与钻井工程技术，特别是井眼轨迹控制技术的双向支撑作用，并提出了随钻测量与地质导向钻井技术一体化开发建议。
关键词：胜利油田;地质导向;随钻测量;工艺配套
2001-2005年，胜利油田成功开发了具有自主知识产权的新型MWD、随钻自然伽马测量仪、随钻感应电阻率测量仪以及配套应用软件，形成了地质导向双参数LWD仪器设计制造技术和地质导向钻井工艺配套技术，并在8O余口井的现场直用中取得了良好效果旧。目前，胜利油田已经全面实现了无线随钻测量技术的普及应用，地质导向钻井技术已经完全取代了原有的水平井A点电测施工方式，达到了“水平井口口井上LWD(FEWD)、定向井口口井上MWD”的钻井技术水平，水平井钻井数量连年递增，油气采收率和钻井效率不断提高自。
1胜利油田地质导向钻井技术现状分析
包括胜利油田在内，尽管国内很多油气田已经较大规模地应用了双参数地质导向钻井技术，但只是实现了简单的地层定性分析和井眼轨迹“滞后”调整，在提高现有技术应用能力以及发展配套技术等方面仍然有巨大的空间。现有双参数地质导向技术存在的不足主要表现为以下几点：’
1.1随钻测量可靠性相对不足
随钻测量可靠性应当包括测量设备的可靠性和测量曲线有效性两个方面。
测量设备可靠性仍需提高。经过多年的不断改进、完善，现有国产随钻测量装备的可靠性已经有了很大的提高，但由于国内机加工能力、装配精度等方面水平的制约，相对于国外同类装备，国产测量装备不能正常工作的比例依然较大。仍然需要在结构设计、元器件性能、现场应用规范等方面继续改进。测量曲线有效性急需提升。目前胜利油田国产测量装备只能提供伽马和电阻率各一条曲线。随钻自然伽马可以实时划分泥岩砂岩，为进人油藏提供实时决策依据。进入储层后，随钻电阻率可以区分油水层，并据此控制井眼轨迹穿越油藏。但是，进入油藏后，仅凭一条电阻率曲线较难区分油水界面，也难以实现最佳油藏穿越。特别是对于薄互层发育的复杂油气藏，两道随钻测量曲线较难判别有利层位相对于正钻井眼的空间关系，不足以提供最佳的指导作用。因此，即便是双参数地质导向技术，深浅层多条随钻测量曲线仍然是较为经济、有效的技术配套模式。
1.2随钻解释指导作用难以发挥
胜利油田研发了水平井地质导向测量参数随钻解释系统，可实现地层对比、储层参数解释和流体『生质判别等功能，为随钻测井资料的实时解释提供了工具和平台口。但由于只有自然伽马和电阻率两条曲线，随钻解释只能能提供测点附近1m左右地层物性的平均情况，且随钻测量设备滞后钻头8-15m，所反映的地层信息相对滞后，对现场地质师判断油层物性趋势的支撑作用大打折扣，很多隋况下难以避免的造成了局部油层层段的损失。因此，随钻解释的指导作用也需要增加随钻测量设备的深度测量层次，缩短与钻头的测量间距，同时形成三维随钻解释能力，从而实现对井眼轨迹调整的直观指导作用。
1.3井眼轨迹控制效果不稳定
地质导向的根本目的是实现井筒在储层中位置的最优化，亦即在准确认知地层的前提下实现井眼轨迹的合理调整。但现有的双参数地质导向技术无论是地层评价信息还是井眼轨迹控制效果测量、验证设备均存在较为严重的滞后。其设备安放位置如图1所示。电阻率测量点位于钻头之后812m，伽马测量点距离钻头1315m，井斜方位测量点距离钻头17~22m。测量另长较大导致地层评价不及时和井眼轨迹调整的滞后。一旦出现不利层位，钻进10余米滞后才会被发现，即便是立即调整井眼轨迹也会出现至少30米以上的进尺损失，特别是在地层非均质性较为严重，有较多夹层分布的地区，有利储层分布的不稳定和井眼，严重影响了地质导向技术的应用效果。调整后的井眼轨迹也呈现波浪式形态，影响后期钻井安全和完井作业质量。
2对于地质导向钻井技术发展的认识
地质导向钻井技术是地质信息、随钻测井仪器响应和用于引导井眼进入目的层并保持在目的层内的解释技术的综合目。所以，地质导向钻井技术的功能性主要体现在两个方面：一是对地质信息的准确测量和解释，二是对井眼轨迹与储层相对位置的判别、优化和调整。实际上，由于旋转导向钻井技术的飞速发展，国外有关地质导向钻井技术研究的重点集中在对地质信息的读取、认知以及井眼轨迹与储层相对位置的判别上，甚至将旋转导向和地质导向钻井装备进行了模块化组合设计，如BakerHughes的RCLS系统、Halliburton的Geopilot系统、Schlum—berger的PowerDrive系统等等。但是，只有某些特殊项目或者在成本空间较大的情况下才会大量使用上述先进技术。绝大多数的生产井仅使用常规导向钻井技术和必要的地质导向随钻测量设备。同样，出于经济性的考虑，国内地质导向钻井技术的发展应当在提高地层认知能力和工程实现能力两方面探索多种形式的经济性技术组合模式，此外还需要在提高上述两种能力的相互支撑作用方面进行更深入的技术探索。尽快形成适合我国国情的低成本地质导向配套技术。
3胜利油田地质导向钻井技术发展形势
由于沉积环境和构造发育的影响，胜利油田多数油气藏在平面和纵向上的非均质性较强，油田开发后期日益复杂的油水关系要求地质导向钻井技术具有更高的地层认知能力和工程实现能力。因此，胜利油田地质导向钻井技术今后的发展将着重解决三个方面问题：
3.1随钻测量技术及装备开发目前，我国随钻测井仪器的应用主要由于近钻头方位仪器和成像仪器的短缺，还达不到进行精确油藏描述和实时地质导向的目的。为此，胜利油田需要加快近钻头电阻率以及成像电阻率应该优先研发和工程应用。利用近钻头仪器的短零长，从而为井眼轨迹的调整留有余地，为完井打下较好的基础。利用成像电阻率仪器可以较好进行360度的扫描，从而可以以井眼为中心完成油藏精确描绘。由于深探测电阻率可以在水平段的半径为4米范围，由此可以引导钻具预见性的开发上下8米范围油藏，对存在地层倾角的油藏和断块油藏有很好的应用价值。
另外随钻测量仪器需要考虑进行模块化设计，可根据需要调整组合随钻测量参数，以满足不同施工井段对于地层评价参数的不同需求。
3：2钻井工艺技术配套
钻井工艺技术配套的主要包括随钻解释和井眼轨迹控制两个方面。二者之间相辅相成的关系在地质导向钻井技术应用中应该得到更深层次的认识的应用。
随钻解释技术的主要应用方向应当有两个：一是结合随钻测量装备的开发，为现场地质师提供地层信息;二是为定向工程师提供可用于底部钻具组合、钻进参数和钻头优选的地层信息。
为现场地质师提供有效地层评价信息一直是公认的地质导向钻井技术的核心作用，胜利油田地质导向钻井技术也将随着深浅层电阻率、随钻中子、随钻声波等测量手段的出现，配套开发相应的随钻解释技术。三维随钻解释不仅仅是客观被动地接收地层信息，还需要主动的描述地层倾角、倾向等地质参数以及地层孔隙度、渗透率、饱和度等储层参数及流体性质判别、评价，从而及时提出井眼轨迹调整建议，修正设计。这对于提高地质导向钻井技术的巨大应用价值毋庸置疑，但是在此—.74一需要着重提出的是：地层评价信息对于钻井工程技术，特别是井眼轨迹控制的重要性长期以来没有得到足够的重视。而这对于需要进行井眼轨迹预测的定向工程师非常重要。
表1是胜利油田某井的实钻数据。尽管现场工程师凭借对地层的认识和以往的经验没有进行对井眼轨迹的大幅度调整，但是使用相同底部钻具组合在同一地层进行复合钻进的情况下出现了截然不同的井眼轨迹走势。在测量井深4008.29m时，测出的井斜是90.6~。由于存在测斜另长，预计当时井底(井深4020m)井斜要接近91o，要保持水平钻进就需要滑动钻进或者调整钻进参数降斜，而当时井底的实际井斜已经呈下降趋势，达到了89，如果此时按照通常做法进行滑动降斜作业，则井深4018~处的井斜将进一步降低。大量的现场实践证明：即便是在岩性一致，厚度较大的水平段钻进时，诸如此类的施工风险大量存在。因此，如果随钻解释技术能够对钻进层位的地质特点给出有指导意义的信息，为现场定向工程师准确的判断提供参考，则发生井眼轨迹发展趋势误判的风险将大大降低。
当然，上述问题可以通过随钻测量近钻头井斜来解决。这也是地质导向技术发展的必然趋势。但是在胜利油田部分区块测量数据上传速率不足的问题值得注意。例如孤岛、草桥等地区的浅层水平井，水平段钻进时机械钻速可达到30rn/h，甚至50m/h以上。这种情况下不宜使用随钻上传数据量过大的井下设备。除了近钻头井斜、方位伽马随钻测量设备之外，需要对安装在马达以上的随钻测量工具的种类和数量进行优选，并采取必要的工程辅助措施，避免发生钻进期间测量信息采集不足影响施工质量的问题。
在某些情况下，即便是没有近钻头井斜和方位测量设备，也可以通过随钻解释数据库的方法加以解决。即分区域建立已钻井或已钻井段的随钻解释数据库，以钻井工程技术应用为目标对地层信息进行解释、分类，为定向工程师提供实时类比信息，提高底部钻具组合、钻进参数优选的针对性和科学性，从而降低油层损失的风险。
同时，为了充分发挥随钻解释和井眼轨迹控制的互补作用，有必要继续完善随钻解释和井眼轨迹控制的信息共享平台，为地质师和定向工程师创造更方便、直观的信息可视化交流环境。
3.3随钻测量与地质导向钻井技术一体化开发问题
传统的油区作业划分为物探，地质、钻井、测井等的相对独立的部门。由于工作内容少有重叠，胜利油田前期地质导向钻井技术是由是钻井、测井等相关单位主导开发的。但是，地质导向技术是一项系统工程，需要事先建立待钻井地质模型(尽可能获取井位周围地区的物探、测录井资料)，利用先导地质模型进行随钻测井仪器响应的正演，为LWD仪器的使用预先做好准备工作。在钻井过程中通过LWD测量系统获取实际地质信息，实时对比随钻测量仪器响应和正演的结果，不断修正先导地质模型，使其推演结果随钻测井仪器的实时响应相吻合。利用不断修正后的地质模型进行钻井轨迹控制，可以尽最大程度的优化井眼轨迹，用最利于提高采收率的方式穿越油藏。
为达到这样的地质导向油藏穿越的目标，就需要打破传统的物探，地质、钻井、测井之间的分工，革命性的成立专业地质导向应用小组或部门，调集地质导向需要物探，地质、钻井、测井等部门的人力和数据资源，开发随钻测井一地质导向一体化技术，进行精确油藏描述，进一步促进胜利油田地质导向钻井技术的发展完善，进而实现东部老油区综合开发成本、提高油气开发效率和效益。
4结论
4.1随钻测量仪器丰富程度和可靠性与国外同类产品有较大差距，现阶段胜利油田地质导向钻井技术发展的重点仍然是井下随钻测量工具、仪器的开发与配套。
4.2地质导向整体工艺技术的协调、互补问题值得注意。需要强化地质信息认知与钻井工程技术，特别是井眼轨迹控制技术的双向支撑作用。
4-3地质信息随钻解释的工程化应用领域仍然是国内地质导向技术的空白，值得开展相关研究。
44地质导向钻井技术的发展需要开展跨专业、跨部门的密切合作，可以考虑通过更灵活的组织形式进行技术攻关。
胜利油田地质导向钻井技术现状分析及发展形势相关期刊推荐：《胜利油田党校学报》(双月刊)创刊于1987年，由胜利油田党校主办。是我国特大型企业党校唯一一家公开出版发行的刊物，是黄河三角洲地区重要的综合性学术理论期刊，具有鲜明的理论性和党性特色。读者对象：全国各界社会理论工作者、石油石化系统广大党政干部、党校系统广大教育和科研工作者和对社会科学有兴趣的理论与实践工作者。
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