随钻测井技术进展和发展趋势

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1、随钻测井技术进展和发展趋势张辛耘，王敬农，郭彦军(中国石油集团测井有限公司技术中心,陕西西安710021)摘要：大斜度井、水平井钻井活动推动了随钻测井技术的发展，在海上钻井中儿乎100〜4使用随钻测井。冃前大多数电缆测井项冃都町按随钻的方式进行，一些LWD探头的测量质量已经达到同类电缆测井仪器的水平。随钻遥测，随钻电法、声波、核、核磁共振、随钻地震等技术近几年具启长足的发展。随钻测井资料主要应用于地质导向和地层评价。人力发展随钻测井技术是国外油田技术服务公司的一个主耍关注方向。我国发展随钻测井技术要有新的

2、思路，实现跨越式发展，才能紧跟世界石油工业先进技术的发展步伐，达到提高国内随钻测井技术水平的冃的。关键词：随钻测井；数据传输；随钻电法测井；随钻声波测井；随钻核测井；随钻核磁共振测井中图分类号：P631.84；TE927.6文献标识码：A石油工业随钻测井LWD(LoggingWhileDrilling)一•般是指在钻井的过程中测量地层岩石物理参数，并用数据遥系统将测量结果实时送到地而进行处理。由于H前数据传输技术的限制，大量的数据存储在井下仪器的存储器中，起钻后回放。随钻测量MwD(Measure-men

3、tWhileDrilling)-®是指钻井工程参数测最，如井斜、方位和工具面等的测最。有时候,MWD泛指钻井时所有的井下测量。儿乎在电缆测井诞住的同时，随钻测井的想法就形成To20世纪60和70年代，尽管随钻测井系统在设计上是可行的，但由于技术和工艺原I大I,仍然达不到商用水平。第1套实用的随钻测井仪器是在1978年产生的。直到20世纪80年代末，大斜度井和水平井钻井活动十分活跃，随钻测井技术开始迅速发展。经过最近10多年的发展，日前国外随钻测井技术已经比较成熟，几乎所有的裸眼井电缆测井项目都可用随钻的方

4、式进行。随钻测井相对于电缆测井具有很多优点。电缆测井需占用一定的钻机在用时间，井眼环境和泥浆滤液的侵入严重影响常规测井数据的质量。与之相比,随钻测井资料是在泥浆滤液侵入地层Z前或侵入很浅时测得的，更真实地反映原状地层的地质特征。在大斜度井、水平井或特殊地质环境(如膨胀粘土或高压地层)钻井时，电缆测井困难或风险大以致不能进行作业时，随钻测井可以取而代之进行测最。这样既减少钻井在用时问，降低成本，乂提高了地层评价测井数据的质量。目前，在海上钻井活动川儿乎都使用随钻测井技术。未来5〜1O年，全球石油钻井活动继续

5、从陆上向海上转移，水平井、大斜度井、多分支井的数量会持续增力山与Z配套的随钻测井技术也会进一步完善利发展。1随钻测井技术进展20壯纪80年代末、90年代初，石汕工业界的随钻测井项1=1仅有伽马、屮子孔隙度、岩性密度、光电因子、相移电阻率和衰减电阻率。在过去的近15年吋问里，随钻测井技术得到迅速发展，不仅原有的一些测量方法得以改进，还出现了许多新的随钻测井方法。首先是随钻方位测井，如方位密度中了(AND)~I井仪提供方位密度和光电因了(P),钻头电阻率仪器(RAB)提供方位伽马和实时电阻率图像；其次是多探测

6、深度的定最成像测井，如RAB产生的电阻率图像，VISION系统测量的密度成像图。随钻方位测井与多探测深度测井，完善了随钻地层评价l_Uo迄今为止，可进行随钻测井的项冃有比较完整的随钻电、声、核测井系列，随钻井径、随钻地层压力、随钻核磁共振测井以及随钻地震，等等。冇些LWD探头的测量质量己经达到同类电缆测井仪器的水平。国际三人石汕技术服务公司紧盯测井领域的随钻测井这一•发展方向研制随钻测井仪器。斯伦贝谢的VISION系列、Scope系统、哈里们顿的Geo-Pilot系统和贝克休斯的OnTrack系统等均能提

7、供中子孔隙度、岩性密度、多个探测深度的电阻率、伽马，以及钻井方位、井斜和工具而等参数，基本能满足地层评价、地质导向和钻井工程应用的需要。根据用户的需要，这些系统分别冇各种不同的组合形式和规格，最常使用的2种组合是MWD+伽马+电阻率，提供地质导向服务，结合邻近地层的孔隙度资料还可用于地层评价；MwD+伽马+电阻率+密度+中子，提供地质导向和基本地层评价服务[2,3,43。1.1随钻测井数据传输技术_516]泥浆脉冲遥测是普遍使用的一种数据传输方式，大多数随钻测量都采用泥浆脉冲遥测方式传输数据。泥浆脉冲遥测

8、技术的数据传输速率较低，为4〜16bit/s,远低于电缆测井的传输速率。预计通过提高信噪比和优化调制解调,新一代的泥浆脉冲遥测系统的传输速率可望提高到50bit/s。电磁传输、声波传输和光纤传输技术还处于研究和试验阶段。1.1.1电磁(EM)传输电磁传输作为把MWD/LWD数据从井下传送到地而的一种替代方法，止处于发展Z中。这种方法是双向传输的，可以在井中上下行传输，不需要泥浆循环。EM传输的最大优点是不需要机械接收装置，缺点