[發(fā)明專利]水平井隨鉆自然伽馬地質導向方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910021028.2
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101476463A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 叢山
• 申請（專利權）人: 叢山
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所
• 代理人: 李子安

技術領域

本發(fā)明涉及石油鉆井勘探開發(fā)技術領域，尤其是涉及一種適用于水平 井水平段鉆進過程中的水平井隨鉆自然伽馬地質導向方法。

背景技術

目前，在石油鉆井技術領域中，一般均使用綜合錄井儀對整個鉆井過 程實時進行監(jiān)測，該儀器隨鉆監(jiān)測點井深與鉆頭位置井深間的距離基本為 零距離，因而可隨時監(jiān)測井底其地層巖性及油氣水顯示變化情況。實際鉆 井過程中，在不同斜深、不同鉆時條件下，綜合錄井儀實時錄井顯示巖屑 泥巖含量以及油氣水變化情形，通過所顯示出的巖屑泥巖含量以及氣測數(shù) 據(jù)能夠及時判斷出鉆頭鉆遇不同于目的層的巖性，同時根據(jù)所測量出的井 斜角度及預測軌跡，可以判斷出鉆頭是否鉆出目的層。

根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，鉆頭在水平段中穿行時會出現(xiàn)以下6種情況，相應參 數(shù)和資料反應如下：

1、當鉆頭從上圍巖進入氣層時：鉆時下降；巖屑百分含量：泥巖巖 屑減少，云巖巖屑增加；全烴值上升；隨鉆測量井斜增加，垂深增加，自 然伽馬由高值變?yōu)榈椭怠?

2、當鉆頭從氣層進入下圍巖時：鉆時上升；巖屑百分含量：泥巖巖 屑含量增加，云巖巖屑減少；全烴值下降；隨鉆測量井斜，垂深增加，自 然伽馬曲線由低值變?yōu)楦咧怠?

3、當鉆頭從下圍巖進入氣層時：鉆時下降；巖屑百分含量：泥巖巖 屑減少，云巖巖屑增加；全烴值上升；隨鉆測量井斜增加，垂深增加，自 然伽馬由高值變?yōu)榈椭怠?

4、當鉆頭從氣層進入上圍巖時：鉆時上升；巖屑百分含量：泥巖巖 屑含量增加，云巖巖屑減少；全烴值下降；隨鉆測量井斜，垂深增加，自 然伽馬曲線由低值變?yōu)楦咧怠?

5、當鉆頭在圍巖中鉆進時：鉆時持續(xù)相對高值；巖性為單一泥巖； 全烴值為低值；自然伽馬為高值。

6、當鉆頭在氣層中鉆進時：鉆時持續(xù)相對低值；巖性為單一砂巖； 全烴值為高值；自然伽馬為低值。

綜上，在水平鉆進過程中，獲得的參數(shù)和資料有很多，主要包括鉆時、 氣測、巖屑、井斜和自然伽馬及其它工程參數(shù)。任何幾種資料的組合分析 都可以實現(xiàn)對水平段的錄井引導。現(xiàn)場錄井資料具有實時性，緊跟鉆頭。 而自然伽馬曲線很好的判識了鉆遇地層的巖性。井斜數(shù)據(jù)成圖分析較好的 詮釋了鉆頭軌跡。氣測數(shù)值的變化一定程度的反應了地層含氣程度的好 壞。針對以上地質導向的難點，綜合資料及參數(shù)的反應特征，來分析總結 出一個能確保水平段鉆頭按預定方向鉆進的有效導向方法。

但在水平鉆進中，經(jīng)常出現(xiàn)鉆頭鉆出和鉆入目的層的情況，地層在剖 面上會出現(xiàn)重復現(xiàn)象。同時，隨著水平位移的增加，目的層在橫向上會有 不同程度的彎曲變形，利用垂深換算來描述自然伽馬的形態(tài)已經(jīng)不能代表 目的層自然伽馬曲線特征，也就是說，錄井資料已失去參考價值；再加之 所處地段自然環(huán)境及地形的復雜性，上述因素使地質導向實施難度極大， 給現(xiàn)場監(jiān)督造成了極大的挑戰(zhàn)。綜上所述，由于水平井錄井現(xiàn)場受諸多因 素影響，加之地下地層的不確定性，因此在實際錄井過程中，需要綜合應 用各種方法及技術進行分析判識。另外，還需開發(fā)一種對鉆頭鉆入和鉆出 進行判識并保證鉆頭在目的層段可靠穿行的有效導向辦法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一 種水平井隨鉆自然伽馬地質導向方法，其能對鉆頭鉆入和鉆出進行準確判 識且判識方法步驟簡單、操作簡易、行之有效，能有效解決鉆頭在目的層 段的可靠穿行問題，尤其是在現(xiàn)有錄井資料失真的情況下。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種水平井隨鉆自然 伽馬地質導向方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、鉆頭在目的層水平鉆進過程中，通過井下自然伽馬探測器實 時對所鉆地層自然放射性物質所產(chǎn)生的伽馬射線進行檢測，且同步將所測 得信號通過電纜傳至位于地面的數(shù)據(jù)采集及分析處理系統(tǒng)；同時，錄井設 備實時將所檢測到的井斜角度一和井深數(shù)據(jù)一同步傳至數(shù)據(jù)采集及分析 處理系統(tǒng)；

步驟二、所述數(shù)據(jù)采集及分析處理系統(tǒng)根據(jù)伽馬探測器和錄井設備所 測得數(shù)據(jù)制作伽馬射線隨井深變化的隨鉆伽馬曲線圖，對所述隨鉆伽馬曲 線圖進行分析并根據(jù)分析結果相應對所述鉆頭的鉆入和鉆出趨勢進行判 識，其分析判識過程如下：