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動力調(diào)諧陀螺測井技術及應用
動力調(diào)諧陀螺測井技術的核心部件是慣性測量組件，包括一個動力調(diào)諧速率陀螺和兩個石英加速度計，一起來看看動力調(diào)諧陀螺測井技術的應用都在哪方面吧
摘要:本文介紹了一種目前國內(nèi)外先進的陀螺測斜技術及現(xiàn)場應用情況。該測井技術以動力調(diào)諧速率陀螺測量地球自轉(zhuǎn)角速率分量;石英加速計測量地球加速度分量，經(jīng)計算機計算可得出井筒的傾斜角、方位角、工具面角等參數(shù)。通過對井筒不同深度的測量，即可得出井身軌跡曲線。此項測井技術可用于井身軌跡復測、鉆井定向和側鉆井開窗定向等。勝利石油管理局現(xiàn)河采油廠應用此項技術進行復雜斷塊油藏及巖性油藏中井點校正，對于落實層系局部微高，分析油藏剩余油潛力和油水動態(tài)分布，挖掘油藏潛力，提高儲量動用程度獲得了較好的效果。
關鍵詞:動力調(diào)諧陀螺;測井技術;應用
1、引言
在油田開采初期，由于測井技術落后，鉆桿在地下的實際運行軌跡并不十分清楚，而且，井上測得的深度并非井的垂直深度，在打到預定“深度”時仍未發(fā)現(xiàn)出油，就會得出錯誤的“此地無油”的結論，造成廢井。另一方面，隨著油田開發(fā)過程的不斷延伸，地質(zhì)報廢和工程報廢的油井越來越多，在石油資源日益枯竭的情況下，如何使報廢井及老油井煥發(fā)出新的活力，同時在新油井開發(fā)過程中，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，運用現(xiàn)代測井技術是一種必不可少的手段。
本文介紹的動力調(diào)諧陀螺測斜儀就是能在油田生產(chǎn)中起著開窗側鉆、打水平井的一種儀器，該儀器以測量地球自轉(zhuǎn)角速率分量來確定空間某點方位，不受地磁的影響，由此可在井下通過陀螺測量出該開窗的方位，這樣可在舊井、老井下按實際油層方向重新開窗，使舊井、老井得到二次開發(fā)，大大節(jié)省了人力、物力、財力，可應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)進行井眼軌跡測量或定向鉆井。因此，該測井技術的推廣應用將對加速石油天然氣勘探和開發(fā)步伐有著極大的推動作用。
2、測井原理
動力調(diào)諧陀螺測井技術的核心部件是慣性測量組件，包括一個動力調(diào)諧速率陀螺和兩個石英加速度計。動力調(diào)諧速率陀螺測量地球自轉(zhuǎn)角速率分量;石英加速度計測量地球重力加速度分量。所測信號經(jīng)采集編碼通過單芯電纜送至地面測井系統(tǒng)，經(jīng)計算機解編可得出井筒的傾斜角、方位角、工具面角等參數(shù)，進一步計算可得出垂深、南北偏移、東西偏移、閉合方位等參數(shù)。通過對井筒不同深度的測量，即可得出井身軌跡。
3、動力調(diào)諧陀螺測井的技術創(chuàng)新點
3.1漂移小、精度高、體積小、可在鉆桿或油管內(nèi)使用。
3.2工作過程自動尋北，測量前后均無需校北，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量結果的準確性，成為目前老井復測井身軌跡和側鉆井開窗定向的主要技術。同以往的框架式陀螺測井相比，在性能上有著顯著的優(yōu)越性。見表一
4、應用范圍
動力調(diào)諧速率陀螺測井儀是一種新型精密陀螺測斜系統(tǒng)，特別適用于有磁性干擾的叢式井、加密井的鉆探測量及在完井后的套管內(nèi)或鉆桿內(nèi)進行測量。
4.1井身軌跡復測
在完井之后(或在鉆井的過程中)對井身軌跡的測量，用以描述井眼的空間位置，驗證鉆井的結果。其主要測量參數(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打井時，確定正確的鉆進方向，避免損傷已完鉆井的井身質(zhì)量。
4.3側鉆井開窗定向
確定正確的開窗方向，避免狗腿度過大，提高井身質(zhì)量，為后續(xù)的測井、射孔等作業(yè)提供良好的井眼環(huán)境。
5、現(xiàn)場應用效果分析
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個不同類型油田，地質(zhì)構造復雜。主要特點：一是斷塊小，全廠共分布有百余個大小不等的斷塊，最小斷塊不足0.09平方千米;二是油層層系多，最多的現(xiàn)河莊油田有15個砂層組53個小層，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，側鉆井112口。目前采油廠經(jīng)過30多年的開發(fā)，尤其是近幾年由于持續(xù)強化開采，已全面進入特高含水期開發(fā)階段。在勘探難度加大，綜合調(diào)整余地變小的情況下，全面推廣應用了動力調(diào)諧陀螺測井技術，重新標定油井在油藏中的準確位置，研究油藏的微構造，分析油水動態(tài)分布，從而設計側鉆井位，控制油藏剩余儲量，對挖掘高含水期復雜斷塊油藏潛力，提高儲量動用程度都起到較大作用。
5.1校正井位，落實剩余油分布
由于老井井斜矛盾較大，無法解釋油水關系，區(qū)塊開采完善難度較大。近兩年對梁11-101、-103、-105、-104井身軌跡復測后，發(fā)現(xiàn)這四口井在油藏中的實際位置都與原始資料不相符，如表二中數(shù)據(jù)。
通過這些資料校正油藏中的井位，重新認識了油水關系及開發(fā)動態(tài)矛盾，且發(fā)現(xiàn)在主力油層 尚有較大潛力。通過這四口井側鉆，增加可開采儲量61萬噸，初增油能力89噸/日，到目前已累計產(chǎn)油1.68萬噸，使該塊開發(fā)效果得到徹底改善。
5.2校正井位，重新落實油砂體邊界
河11-29砂體(沙二10)原東部邊界不清，經(jīng)復測井身軌跡后發(fā)現(xiàn)原井底方位角70，位移52m變?yōu)?720、165m，東部邊界得到準確控制，向西無井控制區(qū)側鉆后，鉆遇6.5米/1層油層，投產(chǎn)后獲10噸產(chǎn)量，增加可采儲量1萬噸。5.3校正井位，重新認識油藏構造
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，復測井身軌跡結果為1630(方位角)，位移154米，處于南部一條小屋脊的低部位。通過側鉆靶點調(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)。同時河46-斜10屋脊東部經(jīng)構造校正后，向東擴大含油面積0.02km2，增加優(yōu)質(zhì)儲量10萬噸，后設計河46-X23井取得較好效果。
5.4落實定向井身軌跡，解剖雙低單元
河50叢式井組是我國最大的陸上采油平臺，但開發(fā)效果一直不理想。目前我們已開始對該區(qū)塊的油水井展開井身軌跡復查工作，為下一步河50斷塊綜合調(diào)整提供可靠依據(jù)，見表三。
6、結論與建議
動力調(diào)諧陀螺測井技術是近幾年發(fā)展起來的用于油田開發(fā)的一種高科技的監(jiān)測技術，具有測量精度高，結果可靠，操作簡單的特點。該項監(jiān)測技術在現(xiàn)河地區(qū)應用兩年多以來，從選井到現(xiàn)場施工、資料應用形成了一套較為完善的管理方式，成為現(xiàn)河采油廠落實老井軌跡重新認識油藏，提高油藏開發(fā)效果的有效手段。2002年至今，測井120余口井，一次成功率98%以上，資料應用率100%。通過老井軌跡復測重新落實構造、儲層、實施以側鉆為目的的區(qū)塊調(diào)整完善6個(梁11-105、河68、河17、王102、通61、史西等)，初增油能力1480噸，累計產(chǎn)油15.1萬噸，增加可采儲量120萬噸，較大地提高了老區(qū)整體開發(fā)水平。
因此，建議在全油田推廣應用此項技術，尤其是地質(zhì)認識不清的區(qū)塊和需開窗側鉆的老井。同時，對新井加強井身軌跡監(jiān)控力度。
參考文獻：
1、北京航空航天大學電子工程系編，陀螺測斜測井系統(tǒng)技術手冊，2001，5：14-18。
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