MWD+ 伽玛随钻 地质导向仪应用钻探作业
时间：2016-12-26 14:42
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近两年，吉林油田水平井钻井任务逐年增加，定向井分公司为了有效节约地质导向钻井成本，总结出了一套适合吉林油田MWD+GAMMA 地质导向的水平井钻井技术。以往吉林油田水平井钻井过程中，都是利用 LWD（带伽马和电阻率）随钻地质导向技术来进行地层对比分层，确定目的层，并且进行有效的轨迹控制，以实现水平井钻井目的。由于 LWD 自身结构的不可打捞、资源稀缺和昂贵性，以及水平井施工的高风险性，使水平井施工风险加大。在很多老区已经进行了二次、三次井网改造，地层的地质构成和描述都已经基本清楚，在这种条件下，利用 MWD+GAMMA 仪器来判断、分析地层岩性，就可以做到准确定位目的层，引导钻头尽可能多的在油层中穿行，实现水平井钻井目的，提高油田勘探开发的经济效益。该仪器还可应用在井况特殊、地层条件复杂、风险度高的水平井中。
满足水平井导向钻进要求
MWD+GAMMA 仪器由地面部分和井下部分构成。地面部分负责信号的采集、解码和显示，井下部分负责井眼参数的测量、编码和发送。井下仪器 GAMMA 测量原理：自然伽马测井测的是岩层的自然放射性强度。地层中的放射性元素主要有钾、钍、铀。钾和钍存在于页岩和粘土矿物 ( 伊利石、高岭石、蒙脱石 ) 中。岩层的自然放射性强度主要取决于钾、钍、铀的含量。井下探管通过伽马探测器（NaI晶体） 吸收地层中的放射性元素钾、钍、铀（主要存在与页岩和粘土矿物中）发射的伽马射线能量，产生闪光， 闪光再被转换成电脉冲信号，经过处理后，得到伽马射线的计数率， 通 过 MWD 的 泥 浆 脉 冲 传 输系统传输到地面，经处理后得到实时伽玛曲线。同时，伽马计数率被送入探管的存储器中被存储，待探管从井底取出，将存储的数据处理后，得到回放的伽马曲线。现场应用了 5 口水平井，其中扶余地区 3 口井，新民地区 1 口井，红岗地区 1 口井。数据显示，使用MWD+GAMMA 作为导向仪器的5 口水平井，其中 4 口砂岩钻遇率达到了 100%，红 90 平 3-4 井也达到了 73.8%，与地质录井吻合率达到100%， 即 使 用 MWD+GAMMA完全可以满足水平井导向钻进要求，而且可以起到很好的效果。
低故障率与高可靠性
由 图 1 可 见 MWD+GAMMA仪 器 的 PCD 探 管 测 斜 零 长 相 对于 LWD 要 短 得 多， 这 样 非 常 有利 于 定 向 工 程 师 控 制 轨 迹， 安 全平 稳 的 在 地 层 中 穿 行， 尽 可 能 的避 免 轨 迹 难 以 预 料 的 大 幅 波 动。MWD+GAMMA 仪器可以被打捞回 收。MWD+GAMMA 的 打 捞 是使用该套组合的非常关键的一环。正是由于其可打捞的特性，才能够在高风险的水平井导向施工中占有一席之地，它能够最大限度地规避仪器风险，降低复杂情况下的经济顺势。由于仪器是在 MWD 上加装GAMMA 探管，相对与 LWD 较为简单，故障率也偏低。通过一段时间的使用发现， 只要参数设置合理，该仪器工作时具有很高的可靠性，目前共完成 20 口井，共 1,880 小时的现场技术服务，现场施工每口井的仪器平均故障率仅为 0.05%。
有待提高的精确度与逻辑性
GAMMA 环境补偿系数是倍数关系，不符合国际惯例，而且其补偿系数过高（达到 5~6 倍），容易在曲线上形成拐点。建议改进数学模型，使其补偿关系更符合国际惯例，符合逻辑。同时，使用更加灵敏的探测器，增加同等伽马发射情况下的计数值，提高仪器精度。虽然 MWD+GAMMA 仪器设备的地面解码分析软件可编辑功能较强，但是由于部分软件计算模型存在问题，增加了工作量，降低了自动化程度，应该使固定的数据不允许编辑，提高数据可信度，同时应该及时地将用户反馈的信息应用到软件的升级换代中。总 之，MWD+GAMMA 在推广应用过程中，能够准确地反映地层岩性变化，为地质导向师和定向工程师提供地层对比分析、轨迹控 制 的 依 据。 由 于 其 测 斜 零 长 较短，非常有利于轨迹控制，能够避免 井 眼 轨 迹 大 幅 波 动， 降 低 了 水平 井 施 工 风 险。 同 时， 该 仪 器 是可以被打捞的地质导向仪器，其中能够起到降低风险投入的作用。随着油田开发的不断深入，地质构造落 实 将 更 加 清 楚 准 确， 低 成 本 高效 开 发 剩 余 油 将 成 为 必 然 趋 势。MWD+GAMMA 以其低廉的成本、简便的操作、安全可靠的性能必将会得到越来越广泛的应用。
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