论文部分内容阅读
[摘 要]结合实际,将近钻头电磁波随钻技术未本次研究对象,探究该技术在实践工程的应用,首先,详细分析ZTS-42AP-KK俄罗斯电缆和电磁波复合传输系统,其次详细分析近钻头电磁波随钻技术在生产中的作用,希望分析后能给相关同仁提供参考。
[关键词]近钻头;电磁波;随钻技术;应用
中图分类号:TP213 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)12-0051-01
0前言
油田在开采进入到中后期階段中,开发难度逐渐上升,对于开采技术的要求也在逐步的提升,所以需要机的采取措施来提升复杂小断块油田的综合效益。在具体钻井施工中,主要存在的技术难点问题如下:地面条件相对比较差,井眼轨迹确定应该通过三维模型来确定;地下组成部分较为复杂且存在很多的可能性;油层相对较薄,靶区范围比较大,中靶的要求非常高,所以根本无法进行准确的控制井眼轨迹。随着我国水平井油藏的开采被大量的应用,无线随钻技术被广泛的使用在实践中,其可以更加准确的判定钻井的属性,还能够实现准确的导向控制,但是采用常规的LWD根本无法准确的获取技术参数,同时所取得的工程数据也存在之后的问题,这就使得最终的轨迹预测存在较高的难度,井眼精度难以控制,从而给水平油层的开采造成了严重的损失。经过全面的应用无线随钻技术,取得了非常好的效果,下文将以俄罗斯电缆和电磁波复合传输系统为例进行分析
1 ZTS-42AP-KK俄罗斯电缆和电磁波复合传输系统
1.1电磁波技术
电测波MWD主要是通过介质来进行信号的传输,通过井下中使用的仪器来实现数据的传输,通过载波来实现的,该信号主要是利用电磁发射器来实现传输的,地面检波器在将上述信号接收之后可以进行解码与分析,从而可以在计算机中显示出相应的数据,具体的电磁波需要符合下述方程式的要求:
(式1)
UC:地面接收的电磁信号电压。
U0:井下发射电磁波电压。
β:电磁波的衰减系数。
L:井深(m)。
从上述的方程中可以发现,电磁波的接收信号强度与井深尺寸成反比,同时该数据与地层电阻存在直接的联系。
1.2近钻头技术
1984年的俄罗斯就已经研发出了ZTS无线电磁波随钻系统,在实践应用中,可以通过使用测量短节来进行0.5m范围内的井斜测定,同时能够获取电阻率、钻头相关数据等。电阻率R通常都是由HDM发射电路中的电阻,然后通过公式来确定电流参数:I=V/R。
1.3电缆技术
从上文中已经可以确定,电磁波传输参数与地层阻率存在直接的联系,1-40Ωm的低、中电阻率地层,电阻率会逐渐的降低,而发射频率却在逐渐的上升,电磁波在传输的过程中会严重的衰减,此时最为直接的表现就是信号传输深度的降低。在该条件的影响之下,电缆信号的传输通常可以确定井深深度尺寸以及信号强度等参数。从系统结构的组成情况来分析,该系统主要包含了上下两个组成部分,该两个部分是利用电缆连接起来的,在两头位置上需要安装电缆头结构,中途位置上的施工要通过电缆车才能完成。
2 ZTS近钻头电磁波随钻的使用情况
2.1近钻头在某油田中的应用
2.1.1施工简介
某油井在开采了一定的时期之后,其钻井深度已经达到了2046.47m,并且在2011年中开始应用了近钻头仪器,在钻进到1600m的位置上来进行仪器设备的对接,对接无法完成,经过检查之后发现仪器扶正器的外径中不能通过柔性短节结构。随着钻进的深入,其已经到了2454m的位置上,继续钻进几天之后完钻。整套仪器在钻进中的进尺407.53m,总的钻进时间为47h,总时间即为60h。在整个钻进施工的过程中,总共进行了两次钻进轨迹的改变:第一次就是在钻进过程中遇到13号油砂体中,整个构造组成部分比设计方案中要低4m左右,此时的井斜已经逐渐的从77.3°增加到80.1°,经过检测之后确定了距离A靶的距离,此时结合实际情况进行必要的调整处理,将井斜下降到79.3°。经过了实际的对比之后可以发现,其比设计方案中低4m,距离A靶37m水平部分中,最后如进入到A靶15m的位置上。第二次改变轨迹就是在钻进的2358m的位置上,此时的轨迹井斜为84.2°,此时将井斜调整到85.01°中,能够通过21m进尺再次计入到底部油层中。
2.1.2近钻头应用效果分析
通过使用近钻仪器设备,可以更好的保证油井钻遇率得到提升,最后就是可以通过完井电测水平段油层156.5/1层,此时的主要曲线形式即为图1所示。此时该油井中已经投入使用,确保了产量的稳定提升。
2.2近钻头在陈2平8井的应用
2.2.1施工简介
本次钻井施工的过程中,在钻进到1845m的深度之后,在随后的钻进施工中使用的近钻头仪器,在钻进深度增加到2028m之后,由于防碰要求起钻换牙轮钻头,此时的钻进共需要24h,总计的时间为36h。钻进到深度为2325.87m位置上,因为近钻电池无法起钻,所以在钻井施工的现场中来进行电池的更换。整个钻进的时间即为44h,总时间为59h。在下钻到底部的位置上并未发现存在信号,起钻重新审视对接处理,还没有接收到信号。因为距离B靶仅有几十米,近钻物新手,此时可以通过设备上部部分的MWD与伽马来进行施工的指导,钻进到2432深度之后完钻。
2.2.2近钻头应用效果分析
该水平井的钻进施工中,经过研发确定砂体平均厚度达到了1.5m,此时的A靶距离B靶的地层结构中表现为西倾2°,水平部分的设计长度为270m。从具体的实践应用中分析发现,钻遇层的目的层深度为210m,钻遇率为77%,与基本构造组成基本一致,随钻所测试的数据与完井电测的基本相同。
3结论
(1)从构造的形态中并未能够获取非常精确的刻画,根据设计方案的要求在剖面未能准确了解的基础上,也就是在钻头地质导向系统,同时也能够确保钻头在钻进过程中始终在目的层内进行;近钻头较之传统的LWD导向系统可以获取更加准确的地层、轨迹信息,促进工作人员准确的调整钻进轨迹。
(2)当前传统的LWD地质导向系统内的电阻率测点据钻头8-9m,井斜位置上距离钻头仅为20m。从实践应用的角度分析,只要发现出层,就应该根据需要来进行回层的调整,此时应该保证进尺至少为45m。近钻头地质导向方式来说,能够根据需要来随时的调整,如果构造非常准确的展现出来,此时轨迹可以准确的控制,就能够保证损失在30m以下。
(3)近钻头地质导向的主要优点就是能够在最短时间内发现并且调整,从而可以有效的减少损失的问题。从当前是实际应用效果来说,精确度非常高,可以使用在很多的油田类型中,满足了油井钻进施工的需要,创造更高的经济效益。
参考文献
[1]张辛耘,王敬农,郭彦军.随钻测井技术进展和发展趋势[J].测井技术.2006(01)
[2]王若.随钻测井技术发展史[J].石油仪器.2001(02)
[3]李志敏.现代随钻测井技术的应用与发展探析[J].中国石油和化工标准与质量.2012(03)
[4]张振欣,周英操,项徳贵.随钻测井技术在页岩气钻井中的应用[J].钻采工艺.2012(04)
[5]郭彦军,张辛耘,王敬农.对我国发展随钻测井技术和装备的思考[J].石油仪器.2007(02)
[关键词]近钻头;电磁波;随钻技术;应用
中图分类号:TP213 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)12-0051-01
0前言
油田在开采进入到中后期階段中,开发难度逐渐上升,对于开采技术的要求也在逐步的提升,所以需要机的采取措施来提升复杂小断块油田的综合效益。在具体钻井施工中,主要存在的技术难点问题如下:地面条件相对比较差,井眼轨迹确定应该通过三维模型来确定;地下组成部分较为复杂且存在很多的可能性;油层相对较薄,靶区范围比较大,中靶的要求非常高,所以根本无法进行准确的控制井眼轨迹。随着我国水平井油藏的开采被大量的应用,无线随钻技术被广泛的使用在实践中,其可以更加准确的判定钻井的属性,还能够实现准确的导向控制,但是采用常规的LWD根本无法准确的获取技术参数,同时所取得的工程数据也存在之后的问题,这就使得最终的轨迹预测存在较高的难度,井眼精度难以控制,从而给水平油层的开采造成了严重的损失。经过全面的应用无线随钻技术,取得了非常好的效果,下文将以俄罗斯电缆和电磁波复合传输系统为例进行分析
1 ZTS-42AP-KK俄罗斯电缆和电磁波复合传输系统
1.1电磁波技术
电测波MWD主要是通过介质来进行信号的传输,通过井下中使用的仪器来实现数据的传输,通过载波来实现的,该信号主要是利用电磁发射器来实现传输的,地面检波器在将上述信号接收之后可以进行解码与分析,从而可以在计算机中显示出相应的数据,具体的电磁波需要符合下述方程式的要求:
(式1)
UC:地面接收的电磁信号电压。
U0:井下发射电磁波电压。
β:电磁波的衰减系数。
L:井深(m)。
从上述的方程中可以发现,电磁波的接收信号强度与井深尺寸成反比,同时该数据与地层电阻存在直接的联系。
1.2近钻头技术
1984年的俄罗斯就已经研发出了ZTS无线电磁波随钻系统,在实践应用中,可以通过使用测量短节来进行0.5m范围内的井斜测定,同时能够获取电阻率、钻头相关数据等。电阻率R通常都是由HDM发射电路中的电阻,然后通过公式来确定电流参数:I=V/R。
1.3电缆技术
从上文中已经可以确定,电磁波传输参数与地层阻率存在直接的联系,1-40Ωm的低、中电阻率地层,电阻率会逐渐的降低,而发射频率却在逐渐的上升,电磁波在传输的过程中会严重的衰减,此时最为直接的表现就是信号传输深度的降低。在该条件的影响之下,电缆信号的传输通常可以确定井深深度尺寸以及信号强度等参数。从系统结构的组成情况来分析,该系统主要包含了上下两个组成部分,该两个部分是利用电缆连接起来的,在两头位置上需要安装电缆头结构,中途位置上的施工要通过电缆车才能完成。
2 ZTS近钻头电磁波随钻的使用情况
2.1近钻头在某油田中的应用
2.1.1施工简介
某油井在开采了一定的时期之后,其钻井深度已经达到了2046.47m,并且在2011年中开始应用了近钻头仪器,在钻进到1600m的位置上来进行仪器设备的对接,对接无法完成,经过检查之后发现仪器扶正器的外径中不能通过柔性短节结构。随着钻进的深入,其已经到了2454m的位置上,继续钻进几天之后完钻。整套仪器在钻进中的进尺407.53m,总的钻进时间为47h,总时间即为60h。在整个钻进施工的过程中,总共进行了两次钻进轨迹的改变:第一次就是在钻进过程中遇到13号油砂体中,整个构造组成部分比设计方案中要低4m左右,此时的井斜已经逐渐的从77.3°增加到80.1°,经过检测之后确定了距离A靶的距离,此时结合实际情况进行必要的调整处理,将井斜下降到79.3°。经过了实际的对比之后可以发现,其比设计方案中低4m,距离A靶37m水平部分中,最后如进入到A靶15m的位置上。第二次改变轨迹就是在钻进的2358m的位置上,此时的轨迹井斜为84.2°,此时将井斜调整到85.01°中,能够通过21m进尺再次计入到底部油层中。
2.1.2近钻头应用效果分析
通过使用近钻仪器设备,可以更好的保证油井钻遇率得到提升,最后就是可以通过完井电测水平段油层156.5/1层,此时的主要曲线形式即为图1所示。此时该油井中已经投入使用,确保了产量的稳定提升。
2.2近钻头在陈2平8井的应用
2.2.1施工简介
本次钻井施工的过程中,在钻进到1845m的深度之后,在随后的钻进施工中使用的近钻头仪器,在钻进深度增加到2028m之后,由于防碰要求起钻换牙轮钻头,此时的钻进共需要24h,总计的时间为36h。钻进到深度为2325.87m位置上,因为近钻电池无法起钻,所以在钻井施工的现场中来进行电池的更换。整个钻进的时间即为44h,总时间为59h。在下钻到底部的位置上并未发现存在信号,起钻重新审视对接处理,还没有接收到信号。因为距离B靶仅有几十米,近钻物新手,此时可以通过设备上部部分的MWD与伽马来进行施工的指导,钻进到2432深度之后完钻。
2.2.2近钻头应用效果分析
该水平井的钻进施工中,经过研发确定砂体平均厚度达到了1.5m,此时的A靶距离B靶的地层结构中表现为西倾2°,水平部分的设计长度为270m。从具体的实践应用中分析发现,钻遇层的目的层深度为210m,钻遇率为77%,与基本构造组成基本一致,随钻所测试的数据与完井电测的基本相同。
3结论
(1)从构造的形态中并未能够获取非常精确的刻画,根据设计方案的要求在剖面未能准确了解的基础上,也就是在钻头地质导向系统,同时也能够确保钻头在钻进过程中始终在目的层内进行;近钻头较之传统的LWD导向系统可以获取更加准确的地层、轨迹信息,促进工作人员准确的调整钻进轨迹。
(2)当前传统的LWD地质导向系统内的电阻率测点据钻头8-9m,井斜位置上距离钻头仅为20m。从实践应用的角度分析,只要发现出层,就应该根据需要来进行回层的调整,此时应该保证进尺至少为45m。近钻头地质导向方式来说,能够根据需要来随时的调整,如果构造非常准确的展现出来,此时轨迹可以准确的控制,就能够保证损失在30m以下。
(3)近钻头地质导向的主要优点就是能够在最短时间内发现并且调整,从而可以有效的减少损失的问题。从当前是实际应用效果来说,精确度非常高,可以使用在很多的油田类型中,满足了油井钻进施工的需要,创造更高的经济效益。
参考文献
[1]张辛耘,王敬农,郭彦军.随钻测井技术进展和发展趋势[J].测井技术.2006(01)
[2]王若.随钻测井技术发展史[J].石油仪器.2001(02)
[3]李志敏.现代随钻测井技术的应用与发展探析[J].中国石油和化工标准与质量.2012(03)
[4]张振欣,周英操,项徳贵.随钻测井技术在页岩气钻井中的应用[J].钻采工艺.2012(04)
[5]郭彦军,张辛耘,王敬农.对我国发展随钻测井技术和装备的思考[J].石油仪器.2007(02)