无意外风险钻井(NDS)技术探讨.pdf

第 3 1 卷 第 1 期 2 0 0 9年 2月 石 油 钻 采 工 艺 OI L DRI LL I NC PR0DUCT1 0N TECHN0L 0GY V0 1 ． 31 No ．1 Fe b．2 0 0 9 文章编号 1 0 0 0 7 3 9 3 2 0 0 9 0 1 0 0 9 0 0 5 无意外风 险钻 井 ND S 技术探讨 连志龙 周英操 申 瑞臣 1 ． 中国石油集团钻井工程技 术研 究院钻 井工艺研 究所， 北京 赵 庆 白 仙莉 1 0 0 1 9 5 ； 2 ． 渤 海石 油职 业学院， 河北任丘0 6 2 5 5 2 摘要 无意外风险钻井 NDS 技术可以用于识别、 预防和控制井下风险， 防止井下意外事故发生， 有效提高钻井效率和效 益。对 NDS 技 术 内涵的把握是 发展 和应用 NDS技术之前 需要解答 的问题 ， 为此介绍 了 N DS技 术概念 、 工 艺过程和核心技术 ， 列举 了国内外成功应用 N DS技术 的实例。提 出 了ND S技术未来发展方 向应 以钻井力学为基础 ， 实时测控技 术 包括测量 、 风 险管理、 预测和控制等技术 以及 3 D可视化技术为手段 ， 最终形成集风险分析、 数据采集、 传输与实时解释、 井下监测和控制为 一 体的高度集成化、 信息化、 智能化和自动化的钻井技术平台。为国内逐步实现具有中国特色的NDS钻井技术提供 了参考。 关键词 钻井 ； 无意外风险钻井 ； 钻井风险 ； 钻井事故 ； 实 时控制 中图分类号 T P 1 8 2 T E 2 4 2 文献标识码 A A d i s c u s s i o n o n t e c h n o l o g y o f N o Dr i l l i n g S u r p r i s e s N DS L I A N Z h i l0 n g ， Z H O U Y in g c a 0 ， S H E N R u ic h e n ， Z H A 0 Q in g ， B A I X ia n li 1 ． Dr i l l i n g T e c h n o l o g yDe p a r t me n t ， C N PCDr i l l i n gR e s e a r c hI n s t i t u t e ， B e ij i n g 1 0 0 0 9 5 ， Ch i n a 2 ． B o h a i P e t r o l e u m V o c a t io n a l C o l l o g e ， R e n q i u 0 6 2 5 5 2 ， C h i n a Ab s t r a c t NDS t e c h n o l o g y h a s f u n c t i o n s o f r i s k i d e n t i fi c a t i o n ， p r e v e n t i o n a n d c o n t r o l ， wh i c h c a n b e us e d t o p r e v e n t o c c u r r e n c e o f r i s ks a nd i mp r ov e d r i l l i n g e ffici e n c y a n d e f f e c t i ve n es s ． The und e r s t a n di ng oft e c h ni c a l c on no t a t i o n o fNDS i s t h e pr o bl e m t o be r e s ol v e d b e r e d e v e l o p i n g a n d a p p l y i n g NDS t e c h n o l o g y ． Th e c o n c e p t ， p r o c e s s a n d k e y t e c h no l o g y o f NDS a r e i n t r o d u c e d ， a n d c a s e s o f s u c c e s s f u l NDS t e c h n o l o g y a p p l i c a t i o n s b o t h a t h o me a n d a b r o a d a r e l i s t e d ． I t i s p r o p o s e d t h a t t h e t e c hn o l o g y b e b a s e d o n d r i l l i n g me c h a n i c s ， r e s o r t t o r e a l t i me me a s u r e me n t a n d c o n t r o l t e c h n o l o g y i n c l u d i n g me a s e me n t ， r i s k ma n a g e me n t ， f o r e c a s t a n d c o n t r o l t e c hn o l o g y a s we l l a s 3 D v i s u a l i z a t i o n t e c h n o l o g y , a n d f o r m a d r i l l i n g t e c h n o l o g y p l a t f o r m f e a t u ri n g i n i n t e g r a t i o n ， i n f o rm a t i z a t i o n ， i n t e l l e c t u a l i z a t i o n a n d a u t o m a t i za t i on． Thi s c a n be go od r e f e r e nc e t o de v e l o pi ng NDS t e c hn ol og y wi t h Chi ne s e c ha r a c t e r i s t i c s ． Ke y wo r ds d r i l l i ng t e c h no l o gy； NDS； d ril l i ng ris k；d r i l l i ng e ve n t ；r e a l t i m e c o nt r ol 随着陆上勘探开发 和海上钻井的 日益深 入， 钻 井施工难度越来越大 ， 经常遇到各种井下复杂情况 和事故 ， 非生产时间 占所有钻井时间的比例较高 j ， 井下事故处理费用 占钻井总费用的比例也较大 口 ] 。 在一些高费用 、 高风险钻井中， 这个 比例可能会更高。 井下复杂情况和事故发生的原 因主要有 一是 对井下地质条件了解不透彻 ， 如地层压力 、 破裂压力 梯度和断层 的出现与预测的不一致 ； 二是对井下信 息掌握得不够 ， 使得钻井作业人员无法 正确应对各 种井下突发事件。井下复杂情况和事故 的识别 、 预 测 、 预防和控制是一个非常复杂的过程 ， 需要综合考 虑多方面的因素 ， 一直是钻井工程面临的巨大挑战。 成功钻井取决于以下因素 制定合理 的钻井方 案 ， 方案能根据新信息连续更新并及时通知给与此 相 关的主要人员 [ 3 】 。很 明显， 如果能在恰 当的时间 内， 事先发现潜 在的钻井 风险 ， 及 时向相关 的人 发 基金项 目中国博 士后科 学基金项 目 2 0 0 7 0 4 2 0 3 9 4 ；中国石 油天然气集团公 司科 学研 究与技 术开发项 目 2 0 0 8 C 一 2 1 0 1 o 作者简介 连 志龙 ， 1 9 7 7年生。2 0 0 7年 7月 中国科 学技术 大学 固体 力学专业博士毕 业， 研究方 向为 实时测控 安全钻 井技 术 ， 数值模拟 。 电话 0 1 0 5 2 7 8 1 8 7 3 ， E ma i l l z l d r i c n p c ．c o rn． c n 。 连志龙等 无意外风险钻 井 ND S 技术探讨 9 l 出准确的预警 ， 提前采取事故预防措施 ， 则可以防止 钻井过程中发生意外事故。这就是无意外风险钻井 NDS ． No D r i l l i n g S u r p r i s e s 技术研究的直接 目的。 ND S技术首先 由 B P与斯伦 贝谢公司合作发起 研究 ， 是国外 2 1 世纪初新兴起的一项钻井技术 】 。 该技术融合了这两家公 司开发的最新技术 ， 将大量 的钻井作业经验与斯伦贝谢公司先进的工具和技术 广泛结合起来。由于应用 的 目的性很强 ， 故得 以快 速发展 ， 并得到了现场检验。 国内亟需应用 NDS的先进钻井技术和装备来 提高各种复杂地质条件下高费用、 高风险井的作业 水平 ， 减少甚至消除井下危险事故发生 ， 提高钻井效 益。尽 管人们 十分关 注 ND S技术 ， 并且在 国内部 分地 区也应用 了斯伦 贝谢公 司提供 的 NDS技术 ， 但 ND S技术的内涵是什么 、 工艺过程如何 、 关键技 术又有哪些方面组成 、 国内外的应用现状怎样 、 ND S 技术的未来发展方 向在哪里 ， 这些 问题都是发展和 应用 ND S技术之前需要解答 的问题。文 中尝试对 这些问题进行探讨 ， 为以后逐步实现 NDS技术提供 参 考 1 N DS 技术概念及其工艺过程 The t e c h n i c a l c o n c e p t a n d pr o c e s s o f NDS 1 ． 1 ND S技术概念 The t e c hn i c a l c o nc e pt o f NDS NDS技术核心思想就是及时将准确的信息传递 给需要的人 ， 换句话说 ， 就是提供一个完整的工作框 架和工艺方法 ， 将多领域 的专家、 先进 的预测软件 、 钻井数据库软件和最新的硬件集成在一起 ， 按照以 交流和协作为重点 的结构化方法进行工作 ， 对各种 井下风险进行识别 、 分析 、 预防和控制 [ 3 1 c NDS技术 的 目标是针对各种不同的特定条件量身定制钻井方 案， 重点解决井筒压力和井壁稳定性的控制问题 ， 消 除井下意外事故 ， 降低钻井费用。 同传统钻井过程 图 l中 a图 相比， NDS技术 提供 了一种 图 1中 b图 全新的钻井工艺 ， N DS钻 井方案的制定和实施是一个动态过程 。在钻井作业 过程 中， 实时 比较 、 分析实际钻井作业和设计方案之 间的差异 ， 并根据分析结果判 断方案是否合理 。如 果合理 ， 则继续执行合适的钻井方案 ； 如果不合理 ， 则进行钻井方案调整 ， 然后再观测和记录数据 ， 同时 了解和强化对井下潜在风险的预测和管理 ， 直至确 定合理的钻井方案。 a 传统钻井过程 b ND S 过丰 擎 图 1 传统钻井与 ND S钻 井过程 比较 Fi g． 1 Co mpa r i s o n o f t r a d i t i on al d r i l l i ng a nd NDS pr o c e s s NDS技术 的成功实施 主要取决 于以下关键 因 素 多领域专家全方位参与， 开放交流和团队协作 ， 目的、 M标和标准清晰一致， 以及实时调整钻井作业 。 采 用 NDS技术钻井并不意味着完全避免钻井 风险。N DS技术的意义在于即使遇到井下风险也不 会感 到意外。这是 因为通过风险预测 和实时监测 ， 潜在的风险早在意料之 中， 并已提前制定好 了应对 措施。 1 ． 2 ND S钻井工艺过程 Th e t e c hn i c a l pr o c e s s o f NDS NDS钻井过程可以划分成如图 2所示的 3个阶 段 钻前阶段 、 钻井阶段和钻后总结 】 。 ⋯ ⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯一 钻后总结 iE II孔 赣 磊 力 II钻 翁 险 ll， D 可 视 化 录 、 识 别 lJ 预 测II 预 测lI H J优 修正方案、模型l l 钻井数据管理系统 I } 不符合， 诊断， 处理 l f 图 2 NDS过 程 概述 F i g．2 NDS p r oc e s s o ve r vi e w 在钻前阶段 ， 首先由地质 、 钻井 、 地震等领域的工 程师组成 团队， 综合利用地震和邻井地质 、 测井 以及 钻井资料等提供的信息建立地质力学模型。一旦选 择好钻井 目标储层后， 则可以从地质力学模型中提取 薹 9 2 石油钻采工艺 2 0 0 9年 2月 第 3 1 卷 第 1 期 信息创建钻前方案 ， 将提取的信息合成地层应力 、 岩 石性质等各种参数的剖面图。接着， 使用工程软件设 计出钻井方案。再借助钻井风险管理软件预测沿井 眼轨迹可能遇到的井下风险及其严重性 ， 并将预测结 果标注在以井眼深度为函数的井眼剖面图上。同时， 以三维可视化的方法在地质模型中标识出来。 在钻井 阶段 ， 按 照制定方 案施工 ， 并 利用 随钻 测量工具监测钻井作业 ， 采集井下和工程数据 ， 对采 集到的数据进行解释并合并 回钻井方案和地质模型 中， 帮助优化钻井过程 。现场工程师对实时数据和 预测的参数 如孔隙压力 进行连续 比较 、 分析和评 估， 确定井下可能出现的危险， 制定风险评估方案。 如果钻井施工没有如预期进行 ， 则 预测可能遇到 的 危 险， 并时刻监视 ， 再在每 日钻井 例会上进行 充分 讨论 ， 通过仔细分析确定风险类型 ， 提前制定预防措 施 ， 做好应对突发事件的准备 ， 使用 图表更新钻井风 险软件 的记录。现场工程师与后方工程师团队经常 交流 ， 评估实际情况与设计方案的偏离程度 ， 确定任 何可能遇到的新危 险， 制定 、 更新风险评估方案。现 场和后方团队成员之间的安全交流能确保做出实时 可靠的决策 。 钻井方案通过连续不断地修正和更新 ， 成为一个不断更新 、 逐 步完善 的动态计划而不是一 成不变的静态文件， 从而有效避免井下意外事故的 发生 。 完钻后 ， 需要对项 目设计和执行阶段采取 的一 系列决策 和相应 的措施进行分析总结。对收集到数 据库 中的事件进行回顾学习， 总结经验教训 ， 评估项 目效率和效益 ， 并更新模型数据库和专家知识库 ， 以 便将来应用到类似项 目中。 2 N DS 核心技术 Ke y t e c h n o l o K y o f NDS 钻井风险管理和预测技术是组成 NDS技术必 不可少的部分。大部分井下风险源 自于与地层压力 相关 的问题 ， 因此地质力学模型和孔 隙压力预测技 术是实现 NDS技术的基础。随钻监测是判断实际 钻井作业与设计方案之间是否差异 的基本手段 ， 而 井眼压力控 制技术则是保证安全钻井 的关键 。3 D 可视化是实现多领域实时数据共享 的关键技术 ， 能 够促进不同领域专家之问的高效交流 。 2 ． 1 钻井风险管理与预测 Ri s k m a n a g e m e n t an d f o r e c a s t f o r ．dr i l l i ng N DS 技术包含了We l l T R A K知识系统、 R i s k T R AK 钻 井 风 险 数 据 库 、 D r i l l MA P风 险评 估 软件 ， 以 及 D r i l l C AS T短期风险预测软件 [2 - 4 ] o这些软件构成了 风险管理 、 识别 、 预测和预防所需 的功能。NDS团队 借助这些软件收集 、 整理和分析数据 ， 确定保证钻井 成功所需的数据 ， 总结失败与成功 的经验 ， 从而减少 事故的发生 ， 降低钻井费用。 We l | T R A K提供 了一个记录 、 管理钻井作业数据 和知识的框 架 ， 允许对跟踪到 的实际钻井活动与初 始方案进行比较 ， 预测钻井时间及费用。R i s k T R A K 数据库提供了录入及检索知识 、 危险信息 的窗 口， 可 以在窗 口左侧树状结构 中筛选邻井信息 ， 也可 以通 过标签录入或检索一般的信息 危险的原因、 前兆 、 后果及预防和补救措施等 ， 并能把相应的信息发送 给相关的决策者 ， 辅助决策者及时采取措施 。 在钻井时 ， 根据井壁稳定性预测 和邻井数据分 析结果 ， Dr i U MA P软件列 出基于深度 的套管下入深 度预测 、 优化的井筒压力窗 口、 事故和潜在钻井危险 位 置以及减轻 风险的措施 。利用 D r i l l MAP进行实 时监测 ， 有利于现场人员更好地管理钻井作业 ， 对钻 井过程 中的异常现象做 出快速响应 ， 并对钻井作业 进行调整。D r i l l C AS T软件用于预测未来 2 4 h 、 下一 井段 和未来几天有关钻井 过程 的信息 ， 包括潜在事 故 、 避免事故的最佳方法和应急措施等 。 2 ． 2 地质力学模型 l 6 Ge o me c h a n i c a l m o de l 地质力学模型就是利用计算机描述油场或盆地 特定地层剖面应力和岩石力学特性的数值模型。地 质力学模 型由地层顶部 、 断层 、 岩石强度信息 、 孔隙 压力 、 应力大小和方 向等各种参数 的地质剖面组成 ， 并 同区域地层和地震图像相连接 。大量事实已经证 明在制定钻井方案之前构建地质力学模型并在钻井 过程 中实时修正 ， 可减少计划 外钻井 费用 ， 加快 了 解 、 认识储层的进程 ， 特别在高费用 、 复杂井的安全 钻进方面是非常有价值的。 2 ． 3 孔 隙压 力预 测 Fo r ec a s t o f p o r e p r e s s u r e 地层孔 隙压力预测 ， 对钻井方案设计、 井壁稳定 性控制 、 钻井液密度选择和合理井身结构设计起着 非 常重要 的作用 。开钻之前 或钻井过程 中， 如能提 前精确预测地层孔隙压力变化并采取相应措施 ， 则 可大大降低钻井费用 ， 减少井下事故发生 。目前 ， 利 用 地震数据 ， 斯伦 贝谢公司 已经能够对世 界范围内 深部沉积盆地孔 隙压力进行精确预测 ， 预测精度在 连志龙等 无意外风险钻 井 ND S 技术探讨 9 3 0 ． 0 3 5 9 g ／ c m 到 0 ． 1 1 9 8 e C c m 之 间。 国内， 数十年来 人们依靠钻井 、 录井 、 测井和地 震资料形成了一系列的地层孔隙压力预测技术 ， 但 预测 结果误差仍很大 ， 不能很好地 满足工程要求。 因此需要研究适合国内不同地质条件的精确孔隙压 力预测方法和技术。 2 ． 4 随钻监测和井眼压力控制技术 ” “ I ns pe c t i ng whi l e d r i l l i ng a nd we l l b o r e pr e s s u r e c o n t r o l t e c hn o l o g y 借助随钻测量工具和实时监控软件 ， 能够连续 监测 和记录井下和地面工程参数的变化 ， 及时发现 各种参数的异常变化趋势 ， 揭示井眼中发生的情况 ， 预测可能遇到的危险 ， 并在有关参数超 出界 限时提 醒相关人员采取措施 ， 避免井下事故的发生。 对于存在既塌又漏复杂地质条件的深井钻井而 言 ， 控制井眼压力是一项艰巨的任务。需要确定井 眼压力的范围， 测定井底环空静压与动压 ， 利用随钻 测量数据不断修正地层孑 L 隙压力及其梯度值 ， 并将 井底压力控制在安全压力窗 口范 围内。同时 ， 还应 识别 、 分析钻井引起 的地层 破裂与井壁坍塌等不稳 定问题。 2 ． 5 3 D可视化技术 ” ， n 3 D v i s u a l i z a t i o n t e c hn o l o gy NDS过程高度依赖实时数据 ， 这就要求必须把 实时测量到的信息 以合适的形式提供给团队中需要 的人 ， 以便帮助他们更好 、 更快地做出决策 。3 D可 视化技术无疑是一个关键步骤 ， 尤其在解释一些非 常大而复杂的数据 ， 可视化几乎成了必不可少的技 术。在钻井设计和施工 的整个阶段 ， 可视化技术是 促进跨领域之 间相互了解和交流的基础 ， 有利于相 关人员针对主要风险达成全面一致的解决方案。 3 ND S 技术在国 内外的应用 NDS t e c hn o l o g y a p p l i c a t i o ns b o t h a t h o me a n da b r o a d NDS技术在世界各地得到广泛应用 ， 取得了可 观的效益。 北海 Mu n g o油 田应用 NDS技术分析和优选 了 井眼轨迹 】 。在方案讨论会上 ， NDS团队在一天内 就形成 了一致 的最终方案 ， 节省了过去需耗费数星 期的重复工作量 。详细制定并执行钻井计划方案 ， 使得该井 的钻井作业较 为成功 ， 没有 因为井眼的不 稳定造成浪费时间的情况发生。 墨西哥湾深海垂直探井采用了N DS 技术钻井 [ 3 ] 。 综合运用了多种 随钻监测手段 ， 包括了井底环空压 力随钻测量 、 电阻阵列随钻测量 ， 以及地面立管压力 和钻井液 回返监测等。识别 出井下裂缝位置 ， 控制 了井底压力 ， 并利用交联聚合物进行 了堵漏。该 井 克服了 E C D安全窗口窄的问题 ， 成功钻达 目的层 。 克拉玛依油田霍 0 0 3井应用了 NDS技术 ， 将钻 井液密度 由原来的 2 ． 6 g ／ c m 调整为 2 ． 3 8 g ／ c m ， 减 少了漏失和由此引发的坍塌。霍 0 0 3井的钻井周期 比霍 0 0 1 和霍 0 0 2井分别减少 了 1 0 4 d和 6 5 d ， 这 3 口井钻井周期如图 3 所示。 图 3霍 0 0 3井井深和钻井周期的关 系 Fi g ． 3 Re l a t i o ns hi p of d e p t h V S ． d r i l l i ng pe r i od o f we l l Hu o 0 03 迪那地 区三开储层裂缝发育 ， 易漏 、 易涌 ， 钻井 液安全窗 口窄。漏失是迪那地区山前钻井最为突出 的问题， 占总复杂事故 的 4 2 ％。迪那 2 0 4井应用了 NDS技术 ， 将 E S D和 E C D控制在孔 隙压力和破裂 压力之间， 钻井液漏失大幅降低 。如图 4所示 ， 迪那 2 0 4井 2 3 6 d 是迪那地区钻井周期最短的井之一。 图 4迪那 2气田实钻进度对比曲线 Fi g． 4 Co mpa r i s o n o fpe n e t r a t i o n r a t e ofDi n a 2 Gas Fi el d 4 结论和认识 Co n c l u s i o n s a n d u nd e r s t a n d i n g 1 NDS技术实际上是一种新工艺 ， 是一个开 放 的多学科 、 跨学科相结合的技术平台。安全钻井 是 NDS技 术 的 目的， 钻 井力 学 是 NDS技 术 的基 础 ， 实时测控 包括测量 、 风险管理、 预测和控制 是 NDS技术的保证 ， 3 D可视化是 N DS技术的手段。 2 NDS技术的发展仍处于起步 阶段 ， 远未成 9 4 石油钻采工艺 2 0 0 9年 2月 第 3 l 卷 第 1期 熟 。ND S技术未来发展方 向就是形成集风险分析 、 数据采集 、 传输与实时解释、 井下监测和控制为一体 的高度集成化 、 信息 化 、 智能化 和 自动化 的钻井技 术平 台， 有效避免井下风 险， 提高钻井效率和效益。 NDS技术的市场应用前景非常广阔。 参考文献 Re f e r e nc e s l 1 j C H R I S R h o d e s ． I n t e l l i g e n t p l a n n i n g r e d u c e s n o n p r o d u c t i v e d ri l l i n g t i me s[ J ]． O i l fi e l d R e v i e w , 2 0 0 1 ， 1 3 2 1 - 4 ． 1 2 J L AU R E NC E C a h u z a c ， C H I N Y u i n Hu i ， S E DC O F o r e x ， e t a 1 ． Ma n a g i n g d ri l l i n g ri s k[ J ] ． Oi l fi e l d R e v i e w , 1 9 9 9 ， 1 1 2 2- 2 0 ． 1 3 J WA L T Al d r e d ， I A I N C o o p e r , C E NGI Z E s me r s o y , e t a 1 ． A v o i n g d r i l l i n g p r o b le ms [ J ] ． O i l fi e l d R e v i e w , 2 0 0 1 ， 1 3 2 3 2 5 1 ． 1 4 J A M1 N Ami n ， S A AD B a r g a c h ， J I M D o n e g a n ， e t a 1 ． B u i l d i n g a k n o w l e d g e s h a ri n g c u l t u r e [ J ]． O i l fi e l d R e v i e w , 2 0 0 1 ， 1 3 1 4 8 6 5 ． 1 5 ] L E S T E R B a y n e ， C AR AC A S ， P AO L O C e n s i ， e t a 1 ． L i f e l o n g a s s e t ma n a g e me n t u s i n g t h e we b[ J] ． Oi l f i e l d R e v i e w , 2 0 0 1 ， 1 3 4 4 2 5 7 ． [ 6] P A T R I C K Ho o y ma n ， R I C HA R D P l u mb ， D AN I E L B o r d e I o n ． M i n i mi z i n g d ril l i n g s u r p ri s e s i n d e e p wa t e r g o a l o f’l i v e ’ d ri l l i n g p l a n[ J ]． O f f s h o r e ， 2 0 0 1 ． 1 0 ， 6 1 1 0 ． [ 7 ] R I C H AR D P l u mb ， S T E P H E N E d w a r d ， G A R Y P i d c o c k ， e t a l _ T h e me c h a n i c a l e a r t h c o n c e p t a n d i t s a p p l i c a t i o n t o h i g h r i s k w e l l c o n s t r u c t i o n p r o j e c t s[ R]． I A DC ／ S P E 5 9 1 2 8 ， Ame ric a n． 2 0 0 0． [ 8 J US MAN A h me d , K A R E N G l a s e r , E D U AR D S i e b r i t s 。 e t a 1 ． Wa t c h i n g r o c k s c h a n g e - - me c h a n i c a l e a r t h m o d e l i n g[ J ]． Oi l fie l d Re v i e w, 2 0 0 3 ． 1 5 2 2 2 3 9 ． 1 9 J V A N O OR T E ， N I C H O L S O N J ， A G OS T I NO J D ． I n t e g r a t e d b o r e h ol e s t a bi l i t y s tudi e s ke y t o d r i l l i ng a t t he t echn i c a l l i mi t a n d t r o u b l e c o s t r e d u c t i o n[ R] ． S P E fl AD C 6 7 7 6 3 ， A me r i c a n． 2 0 01 ． [ 1 0 ] T O R RE S M E ， F R YD MAN M， C AS A L I S D ， e t a 1 ． 3 D An a l y s i s f o r we l l b o r e s t a b i l i t y r e d u c i n g d r i l l i n g r i s k s i n O r i e n t e B a s i n ， E c u a d o r[ R] ． S P E 9 47 5 8 ， A me r i c a n ， 2 0 0 5 ． 1 1 1 j T 0 M B r a R o n ， MA I F r e d e R e ， L I Q i m i n g ， e t a 1 ． R e a l t i me L WD l o g g i n g for d r i l l i n g [ J J ． O i l fi e l d R e v i e w , 2 0 0 0 ， 1 2 3 5 8 ． 7 8 ． 1 1 2 j J AME S C l i p p a r d ， R I J S WI J K， R I C HA RD C o a t e s ， e t a 1 ． We l l p o s i t i o n e d s e i s mi c me a s u r e me n t s l J j． Oi l fi e l d R e v i e w, 2 0 0 2 ． 1 4 1 3 2 -45 ． [ 1 3] T E L F O RDC ， B UR N SM， WHI T E L E YN， e t a 1 ． 3 Dv i s u a l - i s a t i o n a c o mmo n l a n g u a g e fo r t h e d r i l l i n g a n d s u b s u r f a c e c o mm u n i t i e s[ R] ． S P E 9 0 6 5 9 ， A me ri c a n ， 2 0 0 4 ． 修 改稿收到 日期2 0 0 8 1 0 0 2 编辑薛 改珍 ] 适用于煤层气开发的小井眼智慧马达 在开发煤层气、 非常规页岩、 致密气藏等非常规油 气资源 时， 实施水 平定 向钻 井作 业 可 以减 少钻 井对环 境的影响 并提 高采收 率， 对 于较厚 油层 ， 可以采取传统 方法定向钻进， 但对于厚度小于 4 ． 5 7 m 的薄层来说， 定 向及钻井难度很 大。 科学钻井公司开发出一种具有先进导向技术的井 下工具 智 慧马达。 可 以确 定 水平 井眼方位 ， 完成 厚层、 薄层、 超薄层 0 ． 6 m 以下 煤层的水平钻进和 多 分 支井钻 井。智 慧马 达 由动 力部 分 、 智 慧外 壳 内含 传 感 器 、 外 弯盒、 轴承 组 4部分 组成 ， 主要 优 点如 下 1 使 用聚 焦伽 马测 井数据 进行 导 向； 2 伽 马和 井斜 角传 感器 离钻头更近 ； 3 智慧马达 中的传感 器可以和 MWD 中的传感 器结合使 用， 而这 可以通过 电磁 和泥浆 脉 冲 实现 双 向通 信 ； 4 仪 器短 ， 可 以更早地探 测 到地 层边界 ； 5 安装在 马达上的测斜仪 能提供 真 实的倾斜 角测量数据 ， 无需对 马达 弯度进行校 正。 2 0 0 8年 6月， 智 慧马 达成 功 地进 行 了 0 9 5 m m 小 井 眼 钻 井现 场 实 验 ， 1 d之 内钻 进 煤 层 9 0 0 m 以上 。 Mo u t a i n e e r 公 司使 用智 慧马达 用不到 8 d时 间钻 成一 口煤层水平井。智慧马达为薄层水平井钻井提供 了可 靠的钻进 手段 ， 拓 宽 了获取 油气资源的途经。 供稿童惠