闫长政（中石化中原石油工程有限公司钻井三公司，河南 开封 475300）

浅谈随钻导向技术在水平井钻井中的运用

闫长政（中石化中原石油工程有限公司钻井三公司，河南 开封 475300）

随着大斜度分支井和救援井等高新技术的运用，随钻导向和实时地质解释对准确中靶、控制井眼轨迹、提高钻井效率、提高油层钻遇率、提高油井产量等方面具有重要意义。因此先进的随钻测井技术和研发随钻导向仪器是当今石油技术人员努力的方向。

随钻导向；随钻测井技术；随钻导向仪器

进入21世纪以来，随钻导向技术被公认为是最有发展前景的钻井技术。随钻导向技术不仅能获得钻井、测斜和地质录井以及其他地质参数，还能及时调整钻井参数保证钻井成功率，提高钻遇油层的几率。在国际市场中，斯伦贝谢是唯一一家拥有商业化随钻导向技术及仪器的油服公司，有很高的市场占有率。在国内，中国石油集团钻井工程技术研究院研发的CGDS-1，是我国独立知识产权的近钻头地质导向钻井系统。

1 随钻导向技术的特点

1.1 随钻导向技术的历史

随着油田勘探技术的发展和进步，涌现出许多新兴的钻井技术。随钻导向技术是钻井作业的核心技术。被广泛应用于大位移定向井、水平井和其他特殊工艺井中。

早期的随钻导向技术依赖于测井技术和仪器。其中随钻测井技术主要包括随钻自然伽马、电阻率、岩层密度、声波、中子孔隙度、井径、地层温度等。这些技术所需要的仪器可根据施工需要的顺序和MWD连接，从而组成不同内容的实时地质测井系统，对所需地层进行各种参数的测量，并了解地层性质，岩层界面，岩层走向及地层流体性质等参数，最后通过井眼轨迹控制钻遇目的地层。但这些数据很容易受到干扰，尤其依赖于泥浆质量。在定向过程中，需要地面可调弯头调整工具面，钻井过程中使用滑动钻进来形成所需工具面和井斜。其原理是利用反扭矩实现定向。由于井下数据不能非常及时的传输到地面，因此整个导向过程不能实现实时连续进行。

如今运用较多的是近钻头地质导向钻井系统。该系统将随钻导向工具安装在钻头上方，距离钻头的位置很近，能保证钻头一直在目的地层钻进。常规的LWD/MWD随钻导向工具都在钻头后面较远的地方，大概有40尺的距离，由于这段距离的存在给后期定向带来了很多不准确性，很难保证钻头穿过一些薄油层。

随着钻井技术的不断发展，一些更先进的随钻导向工具横空出世。如斯伦贝谢的旋转导向系统。这套系统分静态可调式旋转导向和动态可调式旋转导向。静态可调式旋转导向和近钻头导向系统很接近，他们都是在钻柱不旋转时进行定向工作，但是由于导向工具的技术革新，这套导向系统能实现实时传导数据和控制钻头轨迹，从而更高效准确的完成钻井；动态旋转导向系统将钻具转动稳定器安装与井下组合中，通过控制可调偏心稳定器翼片在一固定方向轮流伸出，从而给钻头一个反扭矩力实现定向，同时通过调整导向轴方向使钻具处于工作需要的工具面上。施工时，由高压流体提供动力，高压流体经过导向轴进入高压腔流经控制阀，控制翼片工作。

1.2 随钻导向技术的优缺点

早期的随钻导向系统，主要受限于当时技术的不成熟，许多数据无法得到处理或者不能得到及时处理。造成井下轨迹无法准确控制。在施工过程中，需要大量的时间和人力去分析处理数据。同时泥浆的性能对数据的干扰很大，有时候泥浆性能的变化直接导致没有数据传输到地面。

随着钻井技术不断的进步，涌现出许多优质的随钻导向技术。这些技术能准确、高效的指导钻头工作，不断地提高了生产效率。但由于技术专利的限制，这些技术的使用成本都很高，在很大程度上制约了其商业化发展。

2 国内外随钻导向技术的现状及趋势

2.1 国外现状及趋势

进入21世纪以来，随钻导向技术运用的范围越来越广。在国外，各大油服公司掌握着最先进的技术，他们拥有全球最好的随钻导向系统。如：斯伦贝谢公司的POWERDRIVE旋转导向系统，该系统曾被称为世纪产品，能运用于各种复杂地层，经过这些年的改进，现在已经是全球唯一一个能商业化的随钻导向系统产品。其次还有贝克休斯的AUTOTRAK旋转导向系统，SPERRY-SUN公司GEO-PILOT旋转导向钻井系统等等。这些公司都代表全球钻井技术的前沿技术，同时也占据了全球市场最大的油服分额。其昂贵的租用价格也让很多石油勘探公司惊叹。

2.2 国内现状及趋势

在国内，由于技术和制造工艺的限制，许多随钻导向系统都是模仿的国外淘汰的产品，再加以改进运用。这些导向系统的弊端也很明显。近年来，中国石油集团自主研发了一套近钻头地质导向钻井系统（CGDS-1），这套系统将测量、传输和导向各大功能集合到一起，就像给钻头装上了眼睛一样，能实时、准确地指导钻头钻进，从而更准确、快速的完成钻井，大大地提高了钻井质量和效率。

3 结语

随着各种高难度井的开发，使用随钻导向技术将成为全球钻井现场施工的首选技术。因此，不断的开拓创新，技术革新是钻井技术人员应该努力的方向。

[1]荣海波,贺昌华.国内外地质导向钻井技术现状及发展.钻采工艺.

[2]孙金浩.水平井地质导向及解释技术研究及应用.国外测井技术.

[3]闫振来.基于随钻测井的地质导向解释系统研究与应用.钻采工艺.