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1、FEWD随钻测井技术的简介与应用摘要:哈利伯顿公司的FEWD(FormationEvaluationWhileDrilling)系统可以跟踪钻井作业,根据地层自然伽玛以及地层电阻率及时调整井身轨迹,提高油气的暴露程度。该仪器投入使用后,性能稳定,数据可靠,开发效果显著。本文简要介绍了FEWD系统的基本组成和工作原理,以及该技术涉及到的常用井下仪器组合、常用钻具组合、现场施工管理模式、主要应用领域。以便合理使用FEWD,严格规范操作规程,增强石油勘探的实践能力。关键词:FEWD;随钻测井;自然伽马、电磁波电阻率、中子孔隙度、岩石密
2、度;优势;应用。一、引言。21世纪是一个能源紧张的时代,能源是一个国家发展的生命线,在当代国际竞争中具有战略性的意义,可以说谁走在能源开发的前端,谁就掌握了发展的先机,尤其对我们这样一个人口大国而言,更是意义重大。并且我国是一个石油大国,石油开发效率有很大提升空间,为此引进哈利伯顿公司的FEWD(FormationEvaluationWhileDrilling)系统,增强石油开发的软实力,打开我国石油开发的新思路,实现跨越式发展,这样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目的。同时这也是在新时期的
3、时代背景下贯彻科学发展观的具体要求,实现可持续发展的目标,为中华名族的伟大复兴奠定能源基础。二、FEWD系统简介。(一)、系统说明。FEWD(FormationEvaluationWhileDrilling)系统是美国哈里伯顿公司生产的一种正脉冲无线随钻测量系统,在钻井作业的同时能提供定向工程参数、地层特性参数以及仪器状态参数。,主要功能是随钻测井,由测井传感器、定向工程参数传感器、钻具振动传感器等部分组成,可以实时获得地层自然伽玛、电阻率、补偿中子孔隙度、岩石密度四道地质参数和井斜角、方位角、磁/高边工具面角等工程参数,同时仪
4、器自动记录井下钻具的震动情况,当井下钻具的振动超过允许的范围时,井下仪器优先将该钻具剧烈振动的信息传递至地面,以警示施工人员采取措施减振、预防井下复杂情况或井下事故的发生。(二)、系统组成。FEWD系统由地面设备和井下仪器组成。地面设备通常由司钻显示器、压力传感器、绞车编码器、大钩载荷传感器(或IN-SLIP传感器)、防爆箱、INSITE计算机系统组成。压力传感器用于检测井下仪器所发出的泥浆脉冲信号,绞车编码器、大钩载荷传感器用于实时跟踪井深,防爆箱用于隔离强、弱电并负责传感器的供电以及传感器信号处理,INSITE计算机系统则负
5、责处理各种数据。井下仪器可以在钻井作业的同时采集井斜角、磁方位、磁性/重力工具面、地层自然伽玛、地层电阻率以及仪器振动数据等,并由脉冲器产生携带这些信息的泥浆脉冲信号。井斜角、磁方位、磁性/重力工具面等参数可用于指导定向工程师进行定向施工作业;同时,INSITE计算机系统根据井下仪器所提供的地层自然伽玛、电阻率数据以及绞车编码器所提供的井深数据绘制出实时测井曲线,现场地质师通过比对实时测井曲线与前期所钻探的邻井测井曲线,调整钻探目标,使井眼轨迹尽量穿过油气层,以获得高产量。3(三)、系统工作原理。井下各传感器根据设置的内容测量数
6、据,并将数据存储于各自使用的存储器内。PCD探管根据设置的内容顺序采集最新的工程、地质数据,统一编码后由脉冲信号发生器以正脉冲的方式,通过钻柱内的钻井液传至地面。地面设备对钻井液脉冲检波、编码、处理,最后得到井下传递上来的数据并向需要该数据的地方发送。仪器出井后,再在地面读取各传感器的测量数据,经处理后得到详尽的地质数据(测井曲线)。(四)、传感器介绍。1、自然伽马传感器(DGR)。DGR包含有两组伽马射线探测器,每组由8根22.9mm长的盖革·米勒计数管组成,16根计数管在仪器周围均匀排列(如图1所示)。测量范围为0~380A
7、PIunits,系统测量误差±5%,统计精度4APIunits@100APIunits,垂直分辨率229mm,探测深度300mm。2、电磁波电阻率传感器(EWR-Phase4)。EWR-Phase4采用四相位技术,具有高精度、高灵敏度和高可靠性的特点。它由四个发射极和两个接收极组成(如图2所示),通过测量每一组发射极和接收极之间的相位差和波幅衰减,可以合成4条不同探测深度(极浅、浅、中深、深)的电阻率曲线和组合电阻率曲线。测量范围为0~20008·m,系统测量误差±1%@108·m,垂直分辨率153mm,探测深度762mm。3、
8、岩石密度传感器(SLD)。SLD利用铯137作为放射源,主要用于测量地层密度和光电指数,同时和其它参数一道,分辨油、气、水层。4、中子孔隙度传感器(CN5)。CN5用镅-铍中子源作为放射源,主要用于测量地层的中子孔隙度,同时和其它参数一道,分辨油、气、水层。一、