動(dòng)力調(diào)諧陀螺測(cè)井技術(shù)及應(yīng)用

1、動(dòng)力調(diào)諧陀螺測(cè)井技術(shù)及應(yīng)用     摘要:本文介紹了一種目前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的陀螺測(cè)斜技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況。該測(cè)井技術(shù)以動(dòng)力調(diào)諧速率陀螺測(cè)量地球自轉(zhuǎn)角速率分量；石英加速計(jì)測(cè)量地球加速度分量，計(jì)算機(jī)計(jì)算可得出井筒的傾斜角、方位角、工具面角等參數(shù)。通過(guò)對(duì)井筒不同深度的測(cè)量，即可得出井身軌跡曲線。此項(xiàng)測(cè)井技術(shù)可用于井身軌跡復(fù)測(cè)、鉆井定向和側(cè)鉆井開(kāi)窗定向等。勝利石管理局現(xiàn)河采油廠應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜斷塊油藏及巖性油藏中井點(diǎn)校正，對(duì)于落實(shí)層系局部微高，分析油藏剩余油潛力和油水動(dòng)態(tài)分布，挖掘油藏潛力，提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度獲得了較好的效果。 關(guān)鍵詞:動(dòng)力調(diào)諧陀螺;測(cè)井技術(shù);應(yīng)用

2、1、引言 在油田開(kāi)采初期，由于測(cè)井技術(shù)落后，鉆桿在地下的實(shí)際運(yùn)行軌跡并不十分清楚，而且，井上測(cè)得的深度并非井的垂直深度，在打到預(yù)定“深度”時(shí)仍未發(fā)現(xiàn)出油，就會(huì)得出錯(cuò)誤的“此地?zé)o油”的結(jié)論，造成廢井。另一方面，隨著油田開(kāi)發(fā)過(guò)程的不斷延伸，地質(zhì)報(bào)廢工程報(bào)廢的油井越來(lái)越多，在石油資源日益枯竭的情況下，如何使報(bào)廢井及老油井煥發(fā)出新的活力，同時(shí)在新油井開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如何為鉆頭走向提供正確的控制信息，提高油井的產(chǎn)出效益比，運(yùn)用現(xiàn)代測(cè)井技術(shù)是一種必不可少的手段。 本文介紹的動(dòng)力調(diào)諧陀螺測(cè)斜儀就是能在油田生產(chǎn)中起著開(kāi)窗側(cè)鉆、打水平井的一種儀器，該儀器以測(cè)量地球自轉(zhuǎn)角速率分量來(lái)確定空間某點(diǎn)方位，不受地磁的影響，由

3、此可在井下通過(guò)陀螺測(cè)量出該開(kāi)窗的方位，這樣可在舊井、老井下按實(shí)際油層方向重新開(kāi)窗，使舊井、老井得到二次開(kāi)發(fā)，大大節(jié)省了人力、物力、財(cái)力，可應(yīng)用于有磁性干擾的叢式井組、加密井和存在磁屏蔽的套管、油管、鉆桿內(nèi)進(jìn)行井眼軌跡測(cè)量或定向鉆井。因此，該測(cè)井技術(shù)的推廣應(yīng)用將對(duì)加速石油天然氣勘探和開(kāi)發(fā)步伐有著極大的推動(dòng)作用。 2、測(cè)井原理 動(dòng)力調(diào)諧陀螺測(cè)井技術(shù)的核心部件是慣性測(cè)量組件，包括一個(gè)動(dòng)力調(diào)諧速率陀螺和兩個(gè)石英加速度計(jì)。動(dòng)力調(diào)諧速率陀螺測(cè)量地球自轉(zhuǎn)角速率分量；石英加速度計(jì)測(cè)量地球重力加速度分量。所測(cè)信號(hào)經(jīng)采集編碼通過(guò)單芯電纜送至地面測(cè)井系統(tǒng)，經(jīng)計(jì)算機(jī)解編可得出井筒的傾斜角、方位角、工具面角等參數(shù)，進(jìn)一

4、步計(jì)算可得出垂深、南北偏移、東西偏移、閉合方位等參數(shù)。通過(guò)對(duì)井筒不同深度的測(cè)量，即可得出井身軌跡。 3、動(dòng)力調(diào)諧陀螺測(cè)井的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 3.1漂移小、精度高、體積小、可在鉆桿或油管內(nèi)使用。 3.2工作過(guò)程自動(dòng)尋北，測(cè)量前后均無(wú)需校北，可以消除人為誤差，使用方便。 3.3不受地質(zhì)和周圍環(huán)境影響，抗磁性干擾。 由于漂移很小，有效地提高了井身軌跡測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，成為目前老井復(fù)測(cè)井身軌跡和側(cè)鉆井開(kāi)窗定向的主要技術(shù)。同以往的框架式陀螺測(cè)井相比，在性能上有著顯著的優(yōu)越性。見(jiàn)表一 4、應(yīng)用范圍 動(dòng)力調(diào)諧速率陀螺測(cè)井儀是一種新型精密陀螺測(cè)斜系統(tǒng)，特別適用于有磁性干擾的叢式井、加密井的鉆探測(cè)量及在完井后的套管內(nèi)

5、或鉆桿內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。 4.1井身軌跡復(fù)測(cè) 在完井之后（或在鉆井的過(guò)程中）對(duì)井身軌跡的測(cè)量，用以描述井眼的空間位置，驗(yàn)證鉆井的結(jié)果。其主要測(cè)量參數(shù)為井斜角和方位角。 4.2鉆井定向 叢式井組加密或鉆井平臺(tái)打井時(shí)，確定正確的鉆進(jìn)方向，避免損傷已完鉆井的井身質(zhì)量。 4.3側(cè)鉆井開(kāi)窗定向 確定正確的開(kāi)窗方向，避免狗腿度過(guò)大，提高井身質(zhì)量，為后續(xù)的測(cè)井、射孔等作業(yè)提供良好的井眼環(huán)境。 5、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析 現(xiàn)河采油廠管轄著現(xiàn)河莊、王崗、牛莊、史南、郝家、東安等6個(gè)不同類型油田，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。主要特點(diǎn)：一是斷塊小，全廠共分布有百余個(gè)大小不等的斷塊，最小斷塊不足0.09平方千米；二是油層層系多，最多的現(xiàn)河莊油

6、田有15個(gè)砂層組53個(gè)小層，剩余油分布零散；三是定向井比例高，全廠共有斜井1026口、水平井78口，側(cè)鉆井112口。目前采油廠經(jīng)過(guò)30多年的開(kāi)發(fā)，尤其是近幾年由于持續(xù)強(qiáng)化開(kāi)采，已全面進(jìn)入特高含水期開(kāi)發(fā)階段。在勘探難度加大，綜合調(diào)整余地變小的情況下，全面推廣應(yīng)用了動(dòng)力調(diào)諧陀螺測(cè)井技術(shù)，重新標(biāo)定油井在油藏中的準(zhǔn)確位置，研究油藏的微構(gòu)造，分析油水動(dòng)態(tài)分布，從而設(shè)計(jì)側(cè)鉆井位，控制油藏剩余儲(chǔ)量，對(duì)挖掘高含水期復(fù)雜斷塊油藏潛力，提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度都起到較大作用。 5.1校正井位，落實(shí)剩余油分布 由于老井井斜矛盾較大，無(wú)法解釋油水關(guān)系，區(qū)塊開(kāi)采完善難度較大。近兩年對(duì)梁11-101、-103、-105、-104

7、井身軌跡復(fù)測(cè)后，發(fā)現(xiàn)這四口井在油藏中的實(shí)際位置都與原始資料不相符，如表二中數(shù)據(jù)。 通過(guò)這些資料校正油藏中的井位，重新認(rèn)識(shí)了油水關(guān)系及開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)矛盾，且發(fā)現(xiàn)在主力油層 尚有較大潛力。通過(guò)這四口井側(cè)鉆，增加可開(kāi)采儲(chǔ)量61萬(wàn)噸，初增油能力89噸/日，到目前已累計(jì)產(chǎn)油1.68萬(wàn)噸，使該塊開(kāi)發(fā)效果得到徹底改善。 圖2 梁11-105屋脊井位布署圖 5.2校正井位，重新落實(shí)油砂體邊界 河11-29砂體（沙二10）原東部邊界不清，經(jīng)復(fù)測(cè)井身軌跡后發(fā)現(xiàn)原井底方位角70，位移52m變?yōu)?720、165m，東部邊界得到準(zhǔn)確控制，向西無(wú)井控制區(qū)側(cè)鉆后，鉆遇6.5米/1層油層，投產(chǎn)后獲10噸產(chǎn)量，增加可采儲(chǔ)量1萬(wàn)噸。

8、     5.3校正井位，重新認(rèn)識(shí)油藏構(gòu)造 河68-312井，原井方位為3100，目的層沙一段水平位移123米，位于河46-斜10屋脊東部，復(fù)測(cè)井身軌跡結(jié)果為1630（方位角），位移154米，處于南部一條小屋脊的低部位。通過(guò)側(cè)鉆靶點(diǎn)調(diào)整后，在南部的小屋脊鉆遇沙一10.6米/2層油層，投產(chǎn)獲日產(chǎn)40噸高產(chǎn)。同時(shí)河46-斜10屋脊東部經(jīng)構(gòu)造校正后，向東擴(kuò)大含油面積0.02km2，增加優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量10萬(wàn)噸，后設(shè)計(jì)河46-X23井取得較好效果。 5.4落實(shí)定向井身軌跡，解剖雙低單元 河50叢式井組是我國(guó)最大的陸上采油平臺(tái)，但開(kāi)發(fā)效果一直不理想。目前我們已開(kāi)始對(duì)該區(qū)塊

9、的油水井展開(kāi)井身軌跡復(fù)查工作，為下一步河50斷塊綜合調(diào)整提供可靠依據(jù)，見(jiàn)表三。 6、結(jié)論與建議 動(dòng)力調(diào)諧陀螺測(cè)井技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的用于油田開(kāi)發(fā)的一種高科技的監(jiān)測(cè)技術(shù)，具有測(cè)量精度高，結(jié)果可靠，操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。該項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在現(xiàn)河地區(qū)應(yīng)用兩年多以來(lái)，從選井到現(xiàn)場(chǎng)施工、資料應(yīng)用形成了一套較為完善的管理方式，成為現(xiàn)河采油廠落實(shí)老井軌跡重新認(rèn)識(shí)油藏，提高油藏開(kāi)發(fā)效果的有效手段。2002年至今，測(cè)井120余口井，一次成功率98%以上，資料應(yīng)用率100%。通過(guò)老井軌跡復(fù)測(cè)重新落實(shí)構(gòu)造、儲(chǔ)層、實(shí)施以側(cè)鉆為目的的區(qū)塊調(diào)整完善6個(gè)（梁11-105、河68、河17、王102、通61、史西等），初增油能力1480噸，累計(jì)產(chǎn)