一、引言
為了有效的開發(fā)吐哈油田薄油層和殘余油層，成功引進(jìn)了PLM的隨鉆感應(yīng)電阻率測(cè)井儀器。該儀器與原有的MWD定向系統(tǒng)及隨鉆自然伽瑪測(cè)井儀器，一起組成雙參數(shù)地質(zhì)導(dǎo)向儀器。根據(jù)該儀器測(cè)出的兩條（自然伽瑪、電阻率）地質(zhì)參數(shù)曲線，并結(jié)合與鄰井測(cè)井資料的對(duì)比，就可以定性的了解目的層的地質(zhì)構(gòu)成，進(jìn)而幫助定向工程師對(duì)軌跡控制中將要出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，通過定向參數(shù)和地質(zhì)參數(shù)配合，控制井眼軌跡處于目的層的最佳位置，有效的回避油/氣、油，水界面提高鉆井效率、縮短鉆井周期、提高單井產(chǎn)量和儲(chǔ)層采收率。
二、結(jié)構(gòu)和工作原理
1.測(cè)量方法
電磁感應(yīng)技術(shù)就是通過輸出恒定頻率的交流電通過線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)又以井筒為中心的圓環(huán)，每一個(gè)環(huán)都相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)電環(huán)，這些導(dǎo)電環(huán)在變磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流，接受線圈就能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小與地電導(dǎo)有關(guān)，利用電動(dòng)勢(shì)的變化計(jì)算出這些環(huán)的電導(dǎo)率。
2.工作原理
感性電阻率儀器裝置安裝在無磁電阻率鉆鋌短節(jié)的一側(cè)，由傳感器、控制電路組成。其工作原理與電纜測(cè)井儀器原理相同。采用了復(fù)合線圈系以改善頸向特性，通過電源控制電路產(chǎn)生固定頻率交流電流供給發(fā)射線圈，激發(fā)產(chǎn)生一個(gè)變化的磁場(chǎng)（主磁場(chǎng)），它傳播進(jìn)入地層，在井眼周圍的地層中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這些電流產(chǎn)生了能夠被線圈接受的二級(jí)磁場(chǎng)。由于二級(jí)磁場(chǎng)的作用而使接受線圈產(chǎn)生的電壓的幅值和相位是地層電導(dǎo)率的函數(shù)，因此通過控制電路的處理可以得到地層電導(dǎo)率，經(jīng)倒數(shù)后得到地層電阻率。
隨鉆感性電阻率由鋰電池(14.4V)提供能量，鋰電池使用壽命200h。在電池頂部通過1個(gè)公扣連接，這樣可以與定向儀器串的底部母扣相連接，從而使隨鉆感應(yīng)電阻率工具向定向測(cè)量系統(tǒng)傳輸實(shí)時(shí)的電阻率數(shù)據(jù)，并通過MWD的泥漿脈沖傳送到地面，經(jīng)軟件處理后得到實(shí)時(shí)的電阻率測(cè)井曲線，該儀器可以實(shí)時(shí)備份數(shù)據(jù)，便于起鉆后數(shù)據(jù)的回放和查閱。并且可以根據(jù)需要對(duì)兩條（自然伽瑪、電阻率）測(cè)井曲線圖進(jìn)行各種比例的出圖，這樣便于與電纜深感應(yīng)測(cè)井曲線進(jìn)行校比。
三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況
PLM隨鉆感應(yīng)電阻率截至目前已經(jīng)在吐哈油田成功應(yīng)用5口水平井，實(shí)際效果比較好，特別是在復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)和薄油層的水平井軌跡控制中起到良好的預(yù)期效果，不但幫助定向工程師控制井眼軌跡成果著陸目的層，而且大幅提高了在薄油層的有效進(jìn)尺。以下就地質(zhì)情況復(fù)雜情況下的水平井應(yīng)用情況簡(jiǎn)單介紹如下：
1.英503H應(yīng)用情況
英503H井從井深1940m下入“電阻率+伽瑪+MWD”，由于鉆遇實(shí)際油層垂深滯后設(shè)計(jì)12m，斜深更是達(dá)到了86m。全井軌跡控制段長(zhǎng)756m、盡管如多次進(jìn)行軌跡調(diào)整，鉆遇油層段長(zhǎng)322m、水平段長(zhǎng)263m油層鉆遇率100%，中靶精度完全符合沒計(jì)要求。
圖1 英503H軌跡投影圖
英503井從井深1900m進(jìn)行伽瑪、電阻率隨鉆跟蹤測(cè)試，取得了1900.00～2427.OOm完整的伽瑪和電阻率曲線，全井段儀器沒有出現(xiàn)任何故障，經(jīng)過與測(cè)井曲線的對(duì)比分析，兩者的數(shù)據(jù)和圖形吻合率達(dá)到了90%以上。
圖2 英503H隨鉆自然伽馬、電阻率曲線圖與電測(cè)曲線合成對(duì)比圖
2.紅臺(tái)2-58H應(yīng)用情況
該井位于吐哈盆地紅臺(tái)2號(hào)區(qū)塊，是一口三開水平井，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間為2012年3月1日至4月5日，從井深1830m開始定向鉆進(jìn)，完鉆井深2721m，軌跡控制段長(zhǎng)891m，水平段長(zhǎng)479m，該井實(shí)際目的層相比地質(zhì)沒計(jì)垂深上移10m，目的層厚度也由沒計(jì)的17m變?yōu)?m，且隨著位移的增加逐漸變薄。定向工程師通過隨鉆感應(yīng)電阻率提供的地質(zhì)參數(shù)，并結(jié)合鄰井測(cè)井資料，對(duì)井眼軌跡進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后不但順利鉆遇目的層，而且在水平段長(zhǎng)度不變的情況下使得油層的鈷遇率達(dá)到了70%。
圖3 紅臺(tái)2-58目的層構(gòu)造圖
3.英502H2應(yīng)用情況
英502H2井是吐哈盆地魯克沁構(gòu)造帶英也爾構(gòu)造英502塊英502井西北約0.612km處打的一口礦場(chǎng)試驗(yàn)水平井。該井井眼尺寸為91/2min，軌跡控制段長(zhǎng)1192m，水平段長(zhǎng)585m，由于鉆進(jìn)中儀器準(zhǔn)確的提供了地質(zhì)參數(shù)（自然伽馬、電阻率）數(shù)據(jù)，使得該井的砂層鉆遇率100%，有效砂層鉆遇率高達(dá)92.4%（其中熒光8級(jí)13.2%，油跡9級(jí)79.2%），該井是吐哈油田首口超薄油層(2m)長(zhǎng)水平段的水平井，通過錄井和電測(cè)資料分析，油氣顯示良好。
圖4 英502H2預(yù)測(cè)油層剖面
四、結(jié)論
1.PLM隨鉆感應(yīng)電阻率儀器與MWD、自然伽馬測(cè)井儀器的結(jié)合使用，既可以滿足軌跡控制的需要也可以滿足地質(zhì)導(dǎo)向的要求，能夠大幅的提高水平井在復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)和薄油層的鉆遇率進(jìn)而提高單井產(chǎn)量。
2.PLM隨鉆感應(yīng)電阻率儀器由于其工作的頻率較低，不存在所謂的介電效應(yīng)，因此可以在水基、油基及飽和鹽水的泥漿中使用，不會(huì)對(duì)測(cè)量的精度有很大的影響。
3.由于該儀器在使用過程，可以實(shí)時(shí)的傳輸數(shù)據(jù)，不需要起下鉆，這樣可以節(jié)省鉆井時(shí)間，從而節(jié)約鉆井成本。
4.該儀器也存在這一些不足，因?yàn)閮x器的信號(hào)是通過泥漿傳輸?shù)模虼藢?duì)泥漿泵的工況要求較高，其次由于儀器串中加入了自然伽馬和電阻率，從而使得定向探管距鉆頭的鄰長(zhǎng)達(dá)到了17m，這樣會(huì)為軌跡控制和調(diào)整帶來一些難度。
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