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LWD地质导向钻井就是根据随钻测量仪器提供的井下实时地质信息和定向数据,辨明所钻遇的地质环境并预报将要钻遇的地下情况,引导钻头进入油层并保证井眼轨迹在产层中延伸。该技术以实时测量多种井底信息为前提,随钻测量井底信息包括两类:一是地质参数,包括电阻率、自然伽马、岩性密度、中子孔隙度、声波、地层倾角等;另一类是工程参数,包括井斜角、方位角、工具面角、井底压力等。目前我国常用的地质导向仪器测量自然伽马、电阻率、中子孔隙度和岩石密度等四道地质参数。通常,自然伽马和电阻率两道地质参数即可满足地质导向需求,其中CPR (Compact Propagation Resistivity)被称作紧凑性电磁波电阻率。该技术把钻井技术、测井技术和油藏工程技术融合为一体,大大提高了对所钻地层地质构造、储层特性的判断精度以及钻头在储层内钻进时井眼轨迹的控制能力,对于提高油层钻遇率、油气采收率具有重要作用,在增储上产、节约钻井成本方面经济效益巨大。江汉油田存在着大量自然形成的复杂断块油藏、隐蔽油藏、薄油藏和老油田长期开采剩余的边底水构造油藏等复杂断块油藏,作为技术支撑的地质导向工具为开发这类油藏提供强有力的技术保障,他们于2009年引进英国Geolink公司CPR-LWD仪器,同时开展了地质导向配套工艺技术的研究工作。本文以江汉油田重点攻关项目。’CPR-LWD地质导向测斜仪推广与应用”为背景,围绕基于地质导向钻井井眼轨迹随钻预测技术研究,首先利用纵横弯曲法对下部钻具组合进行力学计算,并结合实钻资料统计分析江汉油田常用钻具组合造斜率影响规律;然后采用多元回归方法建立常用钻具组合造斜率预测模型,以提高钻具组合造斜率预测精确:在此基础上,建立基于地质导向钻井井眼轨迹预测模型,给出了针对不同钻进方式选择合适的预测模型,并开发井眼轨迹预测与控制应用系统。利用这些模型及系统软件对江汉油田地区实钻数据进行计算,对预测结果给予分析,通过预测结果连同井眼轨道随钻监测与诊断技术,指导地质导向钻井,实现井眼轨道的预测与控制。基于地质导向钻井井眼轨迹预测与控制的研究,提出了一套适合于江汉油田CPR-LWD地质导向优快钻井的配套技术,为江汉油田CPR-LWD地质导向测斜仪推广与应用探索出了一条切实可行的技术途径。本文主要贡献如下:1、在工具造斜率的理论计算的基础上,结合实钻资料建立了多元线型回归修正计算模型,提高了工具造斜率预测精度。能够准确预测江汉油田广华及浩口两区块常用螺杆钻具组合造斜率,误差分析结果基本保持在5%以内。2、通过对工具造斜率和井眼轨迹预测模型的研究,编制了轨迹预测与控制软件。该软件运用二维图实时显示和监测轨迹的现状及未来的走向,结合实时地质信息对井眼轨迹参数进行精确预测和控制。在广2平7等多口应用成功。