鉆井技術發展的高階段是自動化鉆井。所謂自動化鉆井就是:鉆井全部過程依靠傳感器測量各種參數,并采用計算機采集,進行綜合解釋與處理,然后再發出指令,后由各相關設備自動執行,使整個鉆井過程變成一個無人操作的自動控制過程。在鉆井自動控制過程當中,井下隨鉆測量和井下自動控制是關鍵環節,同時也是關鍵技術,二者結合起來實際上是井眼軌跡自動控制技術—導向鉆井技術。
導向鉆井技術
導向鉆井技術是鉆井工程領域的高新技術,代表著世界先進的鉆井發展方向。目前,在世界范圍內水平井、大位移井,分支井等高難度的復雜井蓬勃發展,并得到大規模應用,傳統的鉆井技術難以適應這些高難度井的作業需要,必須依靠先進的導向技術才能保證井眼軌跡的準確無誤。
鉆井導向方式
導向方式主要有兩種:
1)幾何導向:
由井下隨鉆測量工具(MWD/LWD)測量幾何參數,井斜、方位和工具面的數值傳給控制系統,由控制系統及時糾正和控制井眼軌跡。
2)地質導向:
地質導向是在擁有幾何導向能力的同時又能根據隨鉆測井(LWD)得出的地質參數(地層巖性、地層層面、油層特點等),實時控制井眼軌跡,使鉆頭沿著地層的優位置鉆進。這樣可在預先不掌握地層特性的情況下實現優控制。
地質導向可利用近鉆頭處實時采集的地質地層參數,超前預測和識別油氣層,并根據需要調整井眼軌跡,引導鉆頭準確鉆達油氣富集區域。地質導向的技術關鍵是近鉆頭處地層參數、井眼軌跡參數和鉆頭工作參數的實時測量。