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1、世界地世界地质导质导向向钻钻井技井技术术最新最新进进展展 2012-4-1最近几年来，世界地质导向钻井技术得到快速发展，由此推动了水平井、薄层储层钻井等技术进步。就地质导向钻井技术本身来说，最新进展主要是工具仪器的发展，集中体现在以下几个方面。一、中子测量以往都延续电缆测井使用的镁铍放射性中子源，现在已经通过提高的电子技术，用发射脉冲中子代替镁铍中子源的天然放射性进行地层孔隙度测量。这一技术进展极大地提高了钻井作业的安全性和井上操作工程师的职业健康水平，省却很多放射源储藏管理和运输管理的繁琐登记管理等等，极大提高了使用的方便性和安全性。二、在井下与地面的双向通信方面，泥浆波传输方面在负脉冲、正
2、脉冲钻井液压力波传输技术的基础上，采用连续波技术，目前贝克休斯井下脉冲器每秒数据传输速率达 40 比特。地面向井下传输指令时完全计算机自动控制，无需人工干预钻井液压力，且不影响钻井进程。目前井下数据传输与接受模块的传输速度，基本能满足全套地质导向仪器的实时数据传输需求，可根据钻井速度选择数据采集和传输频率，仪器自身的耗电量不断降低，井下环境的适应性不断提高。井下数据编码与载波技术以连续波、复合式编码/解码技术为目前最为领先。目前的解码技术已完全解决了常规和规律性的噪音规避、算法优化等关键技术，实现了地面的全自动连续解码。电磁波数据遥传技术目前也得到较大发展，特别是空气钻井和无导电层条件下，传输
3、距离可深入井下 3000 米。三、随钻陀螺解决了套管中侧钻定向及强磁性地层的几何导向难题。四、井下测量硬件精确度的提高和地面测井数据处理软件技术的提高，再配合井下工具面角、井斜和方位的参考，使得各类电阻率、自然伽玛、密度伽玛和中子孔隙度的成像能力大幅提高，对井下微观地质构造，如断层、地层倾角，井间对比、沉积环境分析、水流环境分析和区域地质模型的修正等透彻了解和精确量化掌握起到关键作用。五、随钻电阻率根据实现了系列化。既有浅探测的近钻头方位电阻率（电极型）仪器，如 RAB 和 GST，也有中深探测深度的电磁波传播型电阻率，如贝克休斯的2MHz 和 400KHz 的 OnTrak 和 AziTra
4、k 平均与方位电阻率工具。六、动态偏移间距加权方法成功解决了随钻密度仪器井壁推靠器的问题。这主要是通过设置 3 个环钻铤对称分布的超声波传感器来高频快速测量各自对应点钻铤离井壁的距离来对所采集的中子密度数据进行质量控制和取舍，同时也可计算出精确的三维井径数据和光电因子，不同的公司在具体仪器的传感器设计安排上略有不同，但原理相似。由于随钻密度仪器钻井时离井壁距离近于电缆测井工作时，所以所用放射源强度低于对应的电缆测井，减少了对现场操作工程师的伤害。七、自 97 年开始实现声波测井的随钻化，2006 年始逐渐实现的核磁共振测量、地层压力测量和地层取样的随钻化，攻克了电缆测井向实时地质导向随钻测井成
5、功转化的最后难题，至今已基本实现了所有电缆测井项目的随钻化。国外随钻声波仪器或采用类似电缆测井来镂空声波仪器钻铤表面来达到阻隔或消除随钻声波仪器直达波的干扰；或采用不同材料呈环状的不同距离的排列组合消除随钻声波仪器直达波的干扰，由于没有镂空又增加了仪器的机械强壮性，保证声波的随钻化。随钻声波仪器的另一关键技术是规避钻井时的井下噪音，目前的随钻声波仪器工作频率为 2KHz、3KHz、4KHz、11KHz、12Khz 或 13KHz。由于测量地层压力及从地层取样都需要较强动力将推靠器贴近地层，目前采用的技术与井眼轨迹控制用的可变径扶正器动力相似，为从欧洲法拉利赛车用的类似缩微的井下微型发动机来为随
6、钻测量地层压力和取样提供动力。八、井下机械参数的测量，如钻具震动/振动、钻头钻压、井下钻具扭矩等的实时测量为钻井工程参数的优化提供依据。九、由于电子技术和信息技术的快速发展，整个井下仪器中的总线设计水平不断得到提高，功能持续增强，耗电量持续降低、体积不断缩小、能在井下工作时忍受更大的机械震动、更高温度（275 摄氏度）、耐泥浆冲蚀和腐蚀。井下数据采集频率提高，即使钻速超过 600 米/小时仍能获得足够高的数据密度。十、前导模拟技术通过钻前地质建模，钻进时实时获取的各种丰富的随钻测井数据来对比和修正地质模型并指导钻头走向，保证现场实时决策完成地质导向，保证整个钻进过程以最安全、高效、经济、高回报率的方式完成，使整体油气藏开发发生革命性变化。该技术实现了随钻测井实时解释与油藏描述和地质建模的有机结合，从更完全的意义上实现了几何导向向地质导向的关键技术跨越，成为地质导向技术的灵魂所在。
