2.3 地質導向鉆井隨鉆預測理論與方法研究

　　目前我國通常應用的地質導向儀器的測量傳感器距離鉆頭普遍較遠（約為8～20m），一般情況下電阻率距離鉆頭最近，伽馬和/或其他地質參數次之，井眼姿態測量傳感器距離鉆頭最遠，這就嚴重制約了鉆頭處工程和地質參數的準確獲取，也不利于井眼軌跡在油層中的有效穿行。地質導向鉆井隨鉆預測理論與方法研究就是為有效解決上述問題而開展的，并重點對井眼軌跡參數隨鉆估計和預測、導向標志層隨鉆預測、目標層隨鉆預測、地質導向鉆井隨鉆預測軟件進行了研究。

　　1）通過開展基于地質導向鉆井的測量盲區井眼軌跡參數隨鉆估計和井眼軌跡預測方法研究，分別提出了基于Kalman濾波的井眼軌跡參數實時估計和預測新方法以及基于支撐向量機統計學習理論的井眼軌跡預測新方法。實踐表明，軌跡預測新方法不僅提高了BHA測量盲區的軌跡預測精度，還可以進一步預測待鉆井眼軌跡，具有良好的應用前景。

　　2）地層可鉆性級數（ ）反應了鉆頭所在地層的巖性，在鉆井的過程中通過獲取 參數，可以實時判別鉆頭是否鉆遇蓋層或是否穿出目標層。通過研究地層可鉆性隨鉆估計問題，提出了基于遺傳算法的地層可鉆性級數估計理論與方法，以便利用地層可鉆性作為判斷鉆頭是否在目標層鉆進的依據。

　　3）在薄油層或有復雜褶皺、斷層的油藏中，如何確定目標層的位置、走向和厚度是地質導向鉆井急需解決的一個關鍵問題。利用Bayes估計理論對地質導向鉆井三維地層建模和隨鉆實時修正方法進行了深入研究，提出了基于Bayes估計理論的三維地層建模和隨鉆實時修正方法，并利用模擬數據進行了驗證。

　　4）提出了基于小波變換和沃爾什變換的測井曲線分層新方法。

　　2.4 基于地質導向的井眼軌道設計與井眼軌跡控制軟件研制

　　在常規水平井井眼軌道設計和井眼軌跡控制軟件基礎上，通過集成和銜接相關功能性模塊，編制出了基于地質導向的水平井井眼軌道設計和井眼軌跡控制程序，構建出了地質導向鉆井系統平臺。該平臺除具有水平井井眼軌道設計和井眼軌跡控制程序的全部功能外，增加了基于地質導向鉆井的現場實時數據資源共享和遠程實時決策、LWD曲線實時顯示、地質導向測量參數隨鉆解釋、待鉆井眼軌道校正設計及地質導向鉆井三維可視化等多個功能性實用控件，能夠把鉆井現場數據及時傳送到基地服務器及各相關終端上，并將后續作業指令實時返回到系統平臺，實現現場實時數據資源共享和遠程實時決策、隨鉆解釋、真三維顯示等功能，承擔著地質導向鉆井軟件平臺的作用。

　　2.5 地質導向鉆井工藝技術研究

　　以地質導向測量工具為依托，以地質導向隨鉆解釋和地質－鉆井一體化設計和施工軟件為手段，開展了鉆具組合優化設計、鉆井參數優選技術、隨鉆跟蹤地質目標的井眼軌跡預測和控制技術等地質導向鉆井工藝研究工作，形成了具有勝利特色的地質導向鉆井工藝配套技術。

　　勝利鉆井院通過近十年的MWD應用實踐，自行研制出了具有自主知識產權的新型正脈沖MWD、隨鉆自然伽瑪測量儀和隨鉆電阻率測量儀，配套形成了帶兩道地質參數的純國產地質導向鉆井系統。目前，應用自行研制的新型正脈沖MWD和自然伽馬測量系統，配合引進或自行研制的隨鉆電阻率測量儀，已經完成了25口薄油層水平井的地質導向鉆井現場試驗（其中，利用國產地質導向鉆井系統完成5口井），成功地實施了地質導向鉆井，初步形成了地質導向現場應用技術，為薄油層、厚油層頂部剩余油等復雜油氣藏開發提供了技術支撐，應用效果良好。

　　3 認識與體會

　　1）作為地質導向鉆井重要技術支撐的地質導向鉆井工藝技術，在地質導向鉆井過程中發揮著重要作用，隨鉆測井/測量儀器與鉆井工藝的和諧統一構成了完整的地質導向鉆井技術。

　　2）由眾多功能性模塊集成構建的地質導向鉆井系統平臺在地質導向鉆井中真正起到了地質導向鉆井軟件平臺的作用，現場工程師可以在同一平臺上進行軌跡控制、隨鉆解釋、遠程傳輸與決策、待鉆設計等操作，設計新穎，功能強大，兼容性與可操作性強。

　　3）水平井地質導向測量參數隨鉆解釋系統在指導油氣藏評價和薄油層水平井地質導向鉆井施工方面具有重要作用，具有較高的推廣應用價值。

　　4）借助于Internet的現場實時數據資源共享和遠程實時決策系統為現場工程師、開發商和后方專家搭起了一座實時信息橋梁，在實時數據的資源共享、合理利用和遠程決策方面進行了有益的探索，為海上油田和邊際油田開發開辟了一條新路。

　　5）實踐表明，自行研制的帶兩道地質參數的地質導向鉆井系統與具有勝利特色的地質導向鉆井工藝配套技術的有機結合，成功地實施了地質導向鉆井，為薄油層、厚油層頂部剩余油等復雜油氣藏開發提供了技術支撐，應用效果良好。