随钻声波测井
随钻电磁波电阻率测井(EWR)基础知识
随钻电磁波电阻率测量技术一、引言提高服务质量，降低服务成本是工程技术服务努力追求的目标。
随钻测井相对于电缆测井具有多方面的优势：一是随钻测井资料是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得的，能够更真实地反映原状地层的地质特征，提高地层评价精度；二是随钻测井在钻井的同时完成测井作业，减少了井场钻机占用时间，从钻井一测井一体化服务的整体上节省成本；三是在某些大斜度井或特殊地质环境(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，随钻测井是唯一可用的测井技术。
因此，随钻测井既提高了地层评价测井数据的质量，又减少了钻井时间，降低了成本。
（一）、随钻测井技术发展现代随钻测井技术大致可分为三代：90年代初以前属于第一代，提供基本的方位测量和地层评价测量，在水平井和大斜度井用作“保险”测井数据。
但其主要应用是在井眼附近进行地层和构造相关对比，以及地层评价。
随钻测井确保能采集到在确定产能和经济性、减少钻井风险时所需要的测井数据。
90年代初和中期属于第二代，方位测量、井眼成像、自动导向马达及正演模拟软件相继推出，通过地质导向精确地确定井眼轨迹。
司钻能用实时方位测量，并结合井眼成像、地层倾角和密度数据，发现目标位置。
这些进展导致了多种类型的井，尤其是大斜度井、超长井和水平井的钻井取得很高的成功率。
从90年代中期到目前属于第三代，称为钻井测井(Logging for Drilling)，提供界定地质环境、钻井过程、采集实时信息时所要求的数据。
表1 随钻测井技术发展（二）、随钻测井的一般知识1、随钻测量MWD包括井眼几何形状（井眼尺寸、井斜、方位等）的测量，与钻井工程相关的工程参数（钻压、钻具扭矩、井眼压力、转速、环空压力等钻井参数）的测量，以及对自然伽马、电阻率的测量。
主要是测量工程数据，并具有单一性。
2、随钻测井LWD在随钻测量MWD的基础上，增加了识别岩性和孔隙性、判识储层的方法如中子、密度等，能对储层做出基本的评价。
随钻测井
内容摘要摘要：随钻测井是在钻开地层的同时实时测量地层信息的一种测井技术,自1989年成功投入商业应用以来得到了快速的发展,目前已具备了与电缆测井对应的所有技术,包括比较完善的电、声、核测井系列以及随钻核磁共振测井、随钻地层压力测量和随钻地震等技术,随钻测井已成为油田工程技术服务的主体技术之一。
随钻测井(LWD)技术的萌芽只比电缆测井晚10年。
由于基础工业整体水平的制约,随钻测井技术在前50多年发展缓慢。
其业务收入和工作量快速增长。
勘探开发生产的需要仍是随钻测井继续发展的强劲动力。
作为一种较新的测井方法,随钻测井技术仍有许多有待发展和完善的方面,尤其是数据传输技术、探测器性能、资料解释和评价等。
关键词：随钻测井 LWD 研究进展第一章随钻测井技术现状迄今为止,随钻测井能提供地层评价需要的所有测量,如比较完整的随钻电、声、核测井系列,随钻地层压力、随钻核磁共振测井以及随钻地震等等。
有些LWD 探头的测量质量已经达到或超过同类电缆测井仪器的水平。
1.1随钻测井数据传输技术多年来,数据传输是制约随钻测井技术发展的“瓶颈”。
泥浆脉冲遥测是当前随钻测量和随钻测井系统普遍使用的一种数据传输方式。
泥浆脉冲遥测技术数据传输速率较低,为4~10 bit/s,远低于电缆测井的传输速率,这种方法不适合欠平衡水平井钻井。
电磁波传输数据的方法也用于现场测井,但仅在较浅的井使用才有效。
哈里伯顿公司的电磁波传输使用的频率为10Hz,在无中继器的情况下传输距离约10000 ft。
此外,声波传输和光纤传输方法还处于研究和实验阶段。
1.2随钻电阻率测井与电缆测井技术一样,随钻电阻率测井技术也分为侧向类和感应类2类。
侧向类适合于在导电泥浆、高电阻率地层和高电阻率侵入的环境使用,目前的侧向类随钻电阻率测井仪器能商业化的只有斯伦贝谢公司的钻头电阻率仪RAB及新一代仪器GVR。
GVR使用56个方位数据点进行成像,图像分辨率比RAB有较大提高。
随钻电磁波测井文献综述
随钻电磁波测井文献综述
电磁波测井是一种广泛应用于地球物理勘探领域的技术，它利
用电磁波在地下介质中传播的特性来获取地下岩石的电磁参数信息，从而推断地下岩石的性质和构造。
随钻电磁波测井是指在钻井过程
中进行电磁波测井，可以实时获取地下岩石的电磁参数信息，对地
层进行快速、准确的评价，具有较高的时效性和实用性。
在进行随钻电磁波测井方面，有许多文献综述涉及到不同方面
的研究。
首先，从技术原理方面来看，有关电磁波测井的物理原理、信号传输与接收、数据处理与解释等方面的文献综述十分丰富。
这
些综述从理论角度系统总结了电磁波测井的基本原理和方法，为研
究者提供了重要的理论参考。
其次，从应用方面来看，随钻电磁波测井在油气勘探、矿产勘探、地质灾害监测等领域都有广泛的应用，因此相关的文献综述也
涵盖了不同领域的应用案例和成果。
这些综述从实际应用的角度总
结了随钻电磁波测井技术在不同领域的应用效果和发展趋势，为相
关领域的工程技术人员提供了宝贵的经验和借鉴。
此外，随钻电磁波测井技术的发展也受到了地球物理学、电磁
学、信号处理等多个学科的影响，因此相关的文献综述还涉及了多学科交叉研究的内容，探讨了随钻电磁波测井技术与其他技术的结合与创新，为相关领域的学术研究提供了新的思路和方法。
综上所述，随钻电磁波测井文献综述涵盖了技术原理、应用案例、多学科交叉研究等多个方面的内容，为相关领域的研究者和工程技术人员提供了全面和深入的资料和参考，对该领域的发展具有重要的指导意义。
最新随钻声波测井仪器的技术性能
最新随钻声波测井仪器的技术性能近年来，声波测井技术已成功应用于随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)中。
随钻声波测井技术为钻井施工和储层评价提供了全面的数据支持和测井解释。
目前，国外三大公司分别推出了最新的随钻声波仪器，它们分别是贝克休斯公司的APX随钻声波测井仪，哈里波顿Sperry Drilling Service公司研制的双模式随钻声波测井仪器（BAT）和斯伦贝谢公司研制的新一代随钻声波仪器sonicVISION。
下面我们对三种仪器的性能分别进行介绍和对比。
1．APX随钻声波测井仪APX随钻声波测井仪由贝克休斯公司INTEQ公司生产，其结构简图见图1。
该仪器声源以最佳频率向井眼周围地层发射声波，声波在沿井壁传播的过程中被接收器检测并接收。
接收器采用了先进的嵌入技术，将接收到的声波模拟信号转换为数字信号，以获取地层声波时差(△t)，而后将原始声波波形数据和预处理的声波波形数据存储在高速存储器内。
仪器的主要技术性能●计算机模型(FEA)：该模型是为声学仪器的优化配置而设计，同时具备有助于不同窗口模式的评价和解释。
●全向发射器：与典型的LWD仪器等单向的有线测井仪不同，APX发射器使用一组圆柱形压电晶体，对井眼和周围地层提供3600的覆盖范围，其声源能够在10～18，000Hz频率范围内调频，并可以单极子和偶极子发射。
●全向接收器阵列：6×4接收器阵列，间距228.6mm。
这种全向结构类似于XMAC电缆测井系统，接收器阵列与声源排成一条线，以实现径向多极子声波激发。
●接收器。
该仪器的声源具有优化发射频率功能，其接收器有几个比仪器本身信号低很多的波段，可以显著减少接收器及钻柱连接的干扰。
在关掉发射源的情况下，该仪器测试到的信号主要来自于频率低于5KHz的PDC钻头噪音。
●较大的动力范围。
该仪器具有较大的信号采集动力范围，能够显著提高信号穿越地层的能力，有助于信号的提取。
●四极子波技术。
首次采用四极子波发射技术，同时兼容单极子和偶极子的信号发射和接收。
随钻声波测井系统技术参数
INTEQ 先进的SoundTrak TMLWD 声波测井服务可以精确测量所有地层中纵波和横波传输时间，SoundTrak 是唯一能与电缆测井匹敌的随钻测井系统，且考虑到大多数旋转导向钻井应用的特殊环境。
并行多重频率的声波可以在各种传播速度范围的地层和井眼尺寸下获得高质量的测量数据。
专利的Quadrupole(四极子)技术可以在极软地层中精确直接的测得横波速度，无须进行dipole(偶极子)LWD 工具的离散校正。
地层的声学特性可直接测得。
SoundTrak 得益于它的一个高输出全方位多极声波发送器；一个能消除工具偏心影响的六级、24阵列接收器；和一个用来隔开发射极和接收极的声波绝缘体，来削弱直接耦合影响；在井眼扩径的情况下也可获得可靠声速数据。
即便在很具挑战性的环境下，先进的井下处理系统和声波层叠技术也能够优化信噪比。
纵波的传输速度参数和质量信息会被实时传输，原始波形数据可存储在高容高速的内存中以备后续操作。
在单趟钻中就可获取所有数据。
服务应用服务应用：：纵波和横波传输时间的应用：■ 钻井——预测孔隙压力从而避免钻井中的不利因素 ■ 地球物理——表面地震波校正和深度基准点可确定井位和优化油藏模型 ■岩石物理——孔隙度和油气确认 (AVO) 计算油藏储量 ■ 地质力学——岩石特性，出砂潜在性和井眼稳定性分析钻井完井方案服务优势服务优势：：■ 在世界范围200多口井出色的成功表现■ 减少钻机时间，单趟钻即可获取多种模式的信息资料■运用纵波数据预测孔隙压力确保井下安全■ 在超慢地层中(200usec/ft) 用低频单极子可以获得纵波传播速度■ 工具在泥面以下和大井眼尺寸中也能够直接获取纵波传播时间差∆t■ 通过井下WAVEVAN 实时处理计算传播时间差∆t c ■ 地层横波速度直接通过Quadrupole(四极子)模式测得 ■较长的接受发射极间距使得在扩径井眼和超慢地层中也可以获取到可靠的声波数据■ 补偿系统可以消除工具偏心影响■ 自带的大容量内存可以长时间的存储大量信息■现场LQ C显示和实时的工具监测 ■ 先进的多任务处理技技 术 参 数 表SoundTrakSoundTrak工具尺寸(外径OD)：9 1/2"(241mm)8 1/4"(210mm) 6 3/4"(171mm)适用井眼范围12 1/4"-26"10 1/2"-17 1/2"8 3/8"-10 5/8"(311mm-660mm)(267mm-445mm)(213mm-270mm)工具长度32.8 ft(10m)32.8 ft(10m)32.8 ft(10m)工具重量6,800 lbs (3,084 kg)5,200 lbs (2,359 kg)3,750 lbs (1,701 kg)常规井眼尺寸17 1/2" (445 mm)12 1/4" (311 mm)8 1/2" (216 mm)肋板/扶正块或TSS 外径11 1/2" (292 mm)10" (254 mm)8 1/4" (210 mm)当量刚性 ODXID 9.7" x 7.6" (246 mm x 193 mm)8.4" x 6.3" (213 mm x 160 mm)7.1" x 5.5" (180 mm x 140 mm)止电短接上部接头7 5/8" API 正规.母扣 6 5/8" API 正规.母扣NC50 or 4 1/2"IF 内平.母扣工具扣型和上扣扭矩工具尺寸(外径OD)：9 1/2"(241mm)8 1/4"(210mm) 6 3/4"(171mm)450 - 1,560 gpm 300 - 1,300 gpm 200 - 900 gpm (由MWD 叶轮片配置决定)(1,703 - 5,905 lpm)(1,136 - 4,921 lpm)(757 - 3,407 lpm)最大抗拉力(旋转)1,348 klbs (7,040 kN)1,144 klbs (5,090 kN) 881 klbs (3,920 kN) 最大失效抗拉力(非旋转)1,978 klbs (8,800 kN) 1,430 klbs (6,360 kN) 1,102 klbs (4,900 kN) 最大折弯度 -旋转通过55 kNm (40.6 k ft-lbs) 55 kNm (40.6 k ft-lbs) 26 kNm (19.2 k ft-lbs) -滑动通过150 kNm (110.6 k ft-lbs)150 kNm (110.6 k ft-lbs)70 kNm (51.6 k ft-lbs)最大工作温度最大压力压降最大通过狗腿度 -滑动通过 -旋转通过遥测类型工作时间 -实时/内存内存存储读取速率最大轴向、横向和切向振动工具尺寸(外径OD)：9 1/2"(241mm)8 1/4"(210mm) 6 3/4"(171mm)测点到工具底部的距离发送接收极间距发射极数量频率范围纵波速度快慢范围 ∆tc 横波速度快慢范围 ∆ts 探测深度纵向分辨率 -∆t-层界面识别精确度 ∆tc 精确度 ∆ts 测井速度2%5%根据工具循环时间而变化.循环时间100hr 时，最大机械钻速500ft/hr(152m/hr)的情况下1个样点/ft 或更好层界面识别厚度会根据采样率不同而变化深达3 ft∆t 是6个接收极高度的平均值45" or 3.75 ft (1.14 m) 24" or 2 ft (0.61 m)24 (6 X 4)单极：4-18 KHz /多极：2-10 KHz 40 - 220 µsec/ft (131 - 722 µsec/meter) 60 - 550 µsec/ft (197 - 1,804 µsec/meter)脉冲发射接受已经本身内部存储. 在地面做好相应设定. 可以支持500小时1Gb/2.25Gb 每分钟35 Mb10.7 ft (3.3 m)请参考技术文件TDS-20-60-0000-00关于RPM ，含砂量和堵漏材料请参考WMD 技术表(如Ontrak ，NaviTrak)9.3 ft (2.85 m)注意：测量点取决于工具本身而且会根据现场钻具组合的变化而不同最大允许通过狗腿度根据具体应用和其他一些参数如钻具组合、井眼轨迹和钻井方式(造斜、降斜或稳斜)的不同而变化。
随钻测井——精选推荐
随钻测井一﹑随钻测井的引入在油气田勘探、开发过程中，钻井之后必须进行测井，以便了解地层的含油气情况。
一般来说,测井资料的获取总是在钻井完工之后，再用电缆将仪器放入井中进行测量.遇到的问题：1、某些情况下，如井的斜度超过65度的大斜度井甚至水平井，用电缆很难将仪器放下去2、井壁状况不好易发生坍塌或堵塞3、钻完之后再测井，地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别.(由于钻井过程中要用钻井液循环，带出钻碎的岩屑，钻井液滤液总要侵入地层二﹑随钻测井的概念随钻测井(因为它不用电缆传输井下信息，所以也称为无电缆测井 )：是在钻开地层的同时,对所钻地层的地质和岩石物理参数进行测量和评价的一种测井技术.首先，随钻测井在钻井的同时完成测井作业，减少了井场钻机占用的时间，从钻井—测井一体化服务的整体上又节省了成本。
其次，随钻测井资料是在泥浆侵入地层之前或侵入很浅时测得的，更真实地反映了原状地层的地质特征，可提高地层评价的准确性.而且，某些大斜度井或特殊地质环境（如膨胀粘土或高压地层）钻井时，电缆测井困难或风险加大以致于不能作业时，随钻测井是唯一可用的测井技术。
另外，近二十年来海洋定向钻井大量增加。
采用随钻定向测井，可以知道钻头在井底的航向，指导司钻操作；可以预测预报井底地层压力异常，防止井喷；可以提高钻井效、钻井速度和精度，降低成本，达到钻井最优化（现代随钻测井技术大致可分为三代）•20世纪80年代后期以前属于第一代可提供基本的方位测量和地层评价测量在水平井和大斜度井用作“保险”测井数据,但其主要应用是在井眼附近进行地层和构造相关对比以及地层评价;随钻测井确保能采集到在确定产能和经济性、减少钻井风险时所需要的测井数据。
•20世纪90年代初至90年代中期属于第二代过地质导向精确地确定井眼轨迹 ;司钻能用实时方位测量 ,并结合井眼成像、地层倾角和密度数据发现目标位臵。
这些进展导致了多种类型的井尤其是大斜度井、超长井和水平井的钻井取得很高的成功率。
APX随钻声波测井仪简介
用于 随钻并 开发 出 Ａ Ｘ随钻声 波 测井 仪 ， 有 了实 Ｐ 才 质进展 。国内在随钻测井领域 的研 究处于起 步阶段 ， 近年来相继 开展 了随钻 伽 马 、 感应 电阻率 、 中子密 度 等方面 的研究 ， 目前 还没有与随钻声 波仪器相关 的报
道。
实时确定 地层界 面 的位 置 、 计地 层压缩 。单 极 子声 波 的工作 情 使 况是在 前半个 工作 时序 ， 部 ８片压 电 陶瓷 薄 片 同 全 时通正 电压 脉冲激励 ， 之 向外 伸张 ， 后半个 工作 使 在 时序 ， 全部 ８片压 电陶瓷 薄 片 同 时通 负 电压 脉 冲激
励 ， 之 向内压缩 。 使
图 １ ＡＰ Ｘ结 构 示意 图
拣臻
工 程 师 ，９８年 生 ，９０年 毕业 于 山东 广播 电视 大学 应 用 电子 技术 专 业 ， 直 在胜 利 石油 管 理局 钻 井 院钻 井测 量 仪 器研 究 所 从 事钻 井 测 １６ １９ 一
量 仪器 研 究工 作 。通 讯地 址 ：５０ ７山东 省 东 营市 东营 区馨 园小 区 １ １ 。 电话 ：０４ ）７ ３４ ２７１ １１３号 （ ５６ ８８ ９４。Ｅｍａ ：ｎ ｙｌ ＠ ｙｈｏｃｒ ｃ — ｉａｎ＿ｉ ａｏ ｏ ｎ ｌ ｎ ｎ
这些方 面的应用 ， 都可取代常规 的电缆声 波测井 。随 钻声波测井 的任 务是 在钻井 过程 中确 定地 层 的纵 波 和横波速度 ， 这两个弹性 波速度更 多被用 于地 层孔 隙 压力预测和地层 模 型修正 。随钻声 波 测井 最大 的优 势在于其实时性 ， 及时有 效地 获取 地 层信 息 ， 科学 为 地制定下步施工措施提供依据 。 自 １９ 年 以来 ， ９０ 斯仑 贝谢 、 哈里伯顿 以及贝 克休
随钻测井
超深电阻率随钻测井仪（深度达6.6-32.8英尺；而常规为3.3英尺；
CDLC
随钻方位密度中子测井仪adnVISION;
CDLC
大港测
大港测井
CDLC
CDLC
大港测井
大港测井
CDLC
大港测
CDLC
大港测井
斯仑贝谢公司随钻声波测井仪器
CDLC
CDLC
大港测井
大港测井
CDLC
大港测
CDLC
大港测井
斯仑贝谢公司随钻电阻率测井仪器
大港测井
包括： 双阵列单/偶极双模式随钻声波测井仪BAT； 双阵列单/偶极双模式随钻声波测井仪BAT； BAT 随钻电阻率测井仪EWR随钻电阻率测井仪EWR-M； EWR
CDLC
Directional Sensor
CDLC
DGRTM (Dual Gamma Ray) Sensor
大港测
随钻补偿热中子CTN；方位岩性密度ALD； 随钻补偿热中子CTN；方位岩性密度ALD； CTN ALD 随钻核磁测井仪MRI-LWD； 随钻核磁测井仪MRI-LWD； MRI
大港测井
随钻地震SWD 随钻地震SWD GR 、方位、井径等等 方位、
CDLC
CDLC
斯仑贝谢公司VISION 斯仑贝谢公司VISION随钻测井装备系统 VISION随钻测井装备系统
大港测井
钻头电阻率GVR（侧向类）； Nhomakorabea大港测井
随钻电磁波测井仪ARC； 随钻声波测井仪sonicVISION； 随钻核磁测井仪LWD NMR； 随钻地震SeimicVISION) 等等
CDLC
大港测
CDLC
大港测井
随钻核磁MagTrak 随钻核磁 等
随钻测井
内容摘要摘要：随钻测井是在钻开地层的同时实时测量地层信息的一种测井技术,自1989年成功投入商业应用以来得到了快速的发展,目前已具备了与电缆测井对应的所有技术,包括比较完善的电、声、核测井系列以及随钻核磁共振测井、随钻地层压力测量和随钻地震等技术,随钻测井已成为油田工程技术服务的主体技术之一。
随钻测井(LWD)技术的萌芽只比电缆测井晚10年。
由于基础工业整体水平的制约,随钻测井技术在前50多年发展缓慢。
其业务收入和工作量快速增长。
勘探开发生产的需要仍是随钻测井继续发展的强劲动力。
作为一种较新的测井方法,随钻测井技术仍有许多有待发展和完善的方面,尤其是数据传输技术、探测器性能、资料解释和评价等。
关键词：随钻测井 LWD 研究进展第一章随钻测井技术现状迄今为止,随钻测井能提供地层评价需要的所有测量,如比较完整的随钻电、声、核测井系列,随钻地层压力、随钻核磁共振测井以及随钻地震等等。
有些LWD 探头的测量质量已经达到或超过同类电缆测井仪器的水平。
1.1随钻测井数据传输技术多年来,数据传输是制约随钻测井技术发展的“瓶颈”。
泥浆脉冲遥测是当前随钻测量和随钻测井系统普遍使用的一种数据传输方式。
泥浆脉冲遥测技术数据传输速率较低,为4~10 bit/s,远低于电缆测井的传输速率,这种方法不适合欠平衡水平井钻井。
电磁波传输数据的方法也用于现场测井,但仅在较浅的井使用才有效。
哈里伯顿公司的电磁波传输使用的频率为10Hz,在无中继器的情况下传输距离约10000 ft。
此外,声波传输和光纤传输方法还处于研究和实验阶段。
1.2随钻电阻率测井与电缆测井技术一样,随钻电阻率测井技术也分为侧向类和感应类2类。
侧向类适合于在导电泥浆、高电阻率地层和高电阻率侵入的环境使用,目前的侧向类随钻电阻率测井仪器能商业化的只有斯伦贝谢公司的钻头电阻率仪RAB及新一代仪器GVR。
GVR使用56个方位数据点进行成像,图像分辨率比RAB有较大提高。
随钻测井仪器介绍
contents
目录
• 随钻测井仪器概述 • 随钻测井仪器分类 • 随钻测井仪器技术参数 • 随钻测井仪器优缺点分析 • 随钻测井仪器发展趋势与展望
01
随钻测井仪器概述
定义与特点
定义
随钻测井仪器是一种在钻井过程中实时监测和测量井下地质参数的仪器。
特点
随钻测井仪器具有实时性、可靠性、高精度和多功能等特点，能够提供准确的 地质信息，帮助钻井工程师更好地了解地下情况，优化钻井方案，提高钻井效 率。
02
随钻测井仪器分类
电阻率随钻测井仪器
总结词
电阻率随钻测井仪器是用于测量地层电阻率的仪器，通过测量地层导电性能来评 估地层含油气性。
详细描述
电阻率随钻测井仪器利用地层导电性能的差异来识别地层岩性、含油气性等信息 。通过向地层发射电流，测量地层电阻率，进而判断地层含油气性。该仪器具有 实时、准确、不受钻井液影响等优点。
定。
03
随钻测井仪器技术参数
测量范围
电阻率
0-10000Ωm
自然电位
0-100mV
声波速度
0-10000m/s
钻井液电阻率
0-10000%
02
自然电位：±0.2mV
03
声波速度：±1%
04
钻井液电阻率：±2%
工作温度范围
• 40℃ to +85℃
尺寸与重量
长度
380mm
传感器集成化
将多种传感器集成于一体，提高测量精度和稳 定性，降低仪器复杂度。
人工智能与机器学习技术
应用于随钻测井数据分析，自动识别地层特征，提高解释精度。
应用领域拓展
非常规能源勘探
01
随钻声波测井技术综述
随钻声波测井技术综述随钻测井的研究从20世纪30年代开始研究，在1978年研究出第一套具有商业价值的随钻测井仪器。
在那以后，随钻测井在国外取得迅速发展并获得广泛应用，我国对随钻测井的重视达到了前所未有的程度。
随钻声波测井也是如此。
1发展随钻测井的意义和随钻声波测井发展现状随钻测井（LWD）是近年来迅速崛起的先进技术。
它集钻井技术，测井技术和油藏描述等技术于一体，在钻井的同时完成测井作业，减少了钻机占用井场的时间，从钻井测井一体化中节省成本[1]。
跟常规电缆测井相比，除了节省成本外，随钻测井有如下优势：（1）从测量信息上讲，随钻测井是在泥浆尚未侵入或者侵入不深时测量地层信息，泥饼和冲洗带尚未形成，所测得到的曲线更加准确，更能反映原始地层的真实信息，如声波时差等。
（2）从对钻井的指导作用来讲,随钻测井可以提前检测到超压地层，以指导钻井泥浆的配制，提高钻井安全系数。
它也可以根据测井信息，分析出有利的含油气方向，确定钻井方向，增强地质导向功能。
（3）从适应环境上讲，在大斜度井，水平井或特殊地质环境（如膨胀粘土和高压地层），电缆测井困难或者风险大以致不能进行作业时，随钻测井可以取而代之。
目前在海上，几乎所有钻井活动都采用随钻技术[2]。
正因为这些优点，作为随钻测井的重要组成部分的随钻声波测井近年来也获得了巨大的发展。
总体而言，国外无论在随钻声波测井的基础理论研究方面还是在仪器研发方面都比较成熟，而国内近年来也对随钻声波测井的相关难题进行了大量的工作。
具体而言，从上世纪90年代起，贝克休斯、哈里伯顿、斯伦贝谢三大公司就率先开始了随钻声波测井的研究，并逐渐占领随钻测井的国际市场份额。
APX随钻声波测井仪,CLSS随钻声波测井仪,sonicVISION随钻声波测井仪的相继出现，更加巩固了他们的垄断地位。
在国内，鞠晓东，闫向宏[等人在随钻测井数据降噪[3]，存储[4]，压缩[5],传输特性[6]和电源设计[7]等方面做出了大量的工作。
科技成果——随钻声波测井关键技术
科技成果——随钻声波测井关键技术技术开发单位中国科学院声学研究所适用范围油田勘探与开发成果简介（1）课题来源与背景：随钻声波测井技术在我国油田勘探与开发，特别是在非常规油气藏的水平井钻井测井中有着重大需求。
她可以实时评价地层岩性和孔隙性，进行地层孔隙压力异常预测，给出岩石力学参数，为钻井施工安全提供决策依据。
在我国该项技术与装备属于技术空白，一直被对国外油田技术服务公司长期垄断。
（2）技术原理及性能指标：随钻声波测井基本测量原理主要是由发射换能器产生声波，经过钻井泥浆进入地层，在地层中传播，再由接收换能器组合通过泥浆接收到包含地层信息的压力信号。
然后通过数字处理的方法，分析和提取地层信息。
存储式单极子随钻声波测井实验样机主要包括发射换能器1只、接收换能器4只、隔声体1个、电池插件1个、发射电路插件1个、数据采集与处理电路插件1个。
仪器主要性能指标：最高耐温150℃，最高耐压100MPa，工作频率10-15kHz。
（3）技术的创造性与先进性：仪器核心部件如换能器技术获得发明专利1项，申请在审1项，机械结构短节测量装置获得实用新型专利3项；在我国较早地获得了随钻声波测井实际资料，填补了国内空白。
（4）技术的成熟程度，适用范围和安全性：目前该项技术处在工程应用示范阶段。
（5）应用情况及存在的问题：该项技术已经在我国某油田完成了三口井的测试检验，最大井深1250米，承受住了井下连续工作72小时、耐高温、耐高压、强震动和泥浆冲蚀等恶劣环境考验，并且能在井下存在钻柱系统的振动与冲击的实时钻进过程中依然可以正常工作。
在我国，我们较早地获取了第一手的随钻声波测井资料，目前处于国内领先水平，具有较强的应用前景。
（6）历年获奖情况：“随钻声波测井关键技术及实验样机研发”项目曾获得2015年度中国科学院声学研究所“科研项目重大进展奖”。
效益分析由于国内石油公司对随钻声波测井技术存在着迫切需求，势必会加速推动该成果的应用示范与成果转化，这将节省钻井成本，应用前景十分广阔。
随钻声波测井技术发展现状
ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｉ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍ ｏ ｎ ｏ ｐ ｏ ｌ ｅ ， ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｐ ｏ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｓ ｙ ｍ ｍ ｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ａ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ，ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｗ ａ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｈ ｅ ａ ｒ ｗ ａ ｖ ｅ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ
摘
要： 文章介绍了随钻声波测井理论和仪器。经过二十多年的发展 ， 已经形成了单极子、 多极子和偏心声源测井技术， 不仅能
够 实现快慢地层 的纵横波速度测量 ， 而且能够 实现方位声波的测量。随钻 声波数据处理 的难点在 于解决钻 井噪 声和仪 器偏心对地 层信号的影 响， 旋转叠加技术提供 了 一种 消除噪声影响的途径。随钻 声波测 井仪研 制需要解决的 关键技术 包括 ， 声波换能 器、 隔声
体和井下电路 的设计 ， 其 中声波换能器和 隔声体的设 计至关重要 。随钻 声波测井技 术代 表 了未来声波测井的发展趋 势 ， 具有 广泛
的应用前景。
关 键 词： 随钻声波测井； 声波换能 器； 数据处理 ； 井下电路 中图法分类号： Ｐ ６ ３ １ ． ８ １ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ０ ９ ６— ０ ０ ７ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６— ０ ０ ０ ６— ０ ４
随钻声波测井的声场分析
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一、绪论
低渗透油藏渗流特征及其试井分析
11
低渗透油藏渗流特征及其试井分析
请老师和各位同学批评指正
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4
研究思路
低渗透油藏渗流特征及其试井分析
在实际的测井过程中，通过接收器往往只能测量到位移和声压信号，所以我们必须得 到井孔声场中位移和声压的表达式。
5
一、绪论
低渗透油藏渗流特征及其试井分析
6
一、绪论
低渗透油藏渗流特征及其试井分析
在钻铤和钻铤内流体的交界面（r=c）处 法向位移连续： 法向应力连续： 切向应力连续： 切向应力连续： 在钻铤和钻铤外流体的交界面（r=b）处 法向位移连续： 法向应力连续： 切向应力连续： 切向应力连续： 在钻铤外流体和地层的交界面（r=a）处 法向位移连续： 法向应力连续： 切向应力连续： 切向油藏渗流特征及其试井分析
1几何上是轴对称
2径向方向上存在四层介质：钻铤内流体、 钻铤、钻铤与地层之间的流体和井外地 层。 3忽略钻铤本身半径的变化，将钻铤简化 为等半径的各向同性的均匀的弹性圆柱 壳，钻铤内和钻铤与地层之间均是填充 同一种理想流体，井外是无限延伸的均 匀地层，声源的发射器和接收器均附着 在钻铤的外表面。
在钻铤和钻铤外流体的交界面rb处在钻铤外流体和地层的交界面ra处低渗透油藏渗流特征及其试井分析一绪论纵波速度横波速度密度半径钻铤柱内液体1470100000275860313078000090钻铤外流体147010000117快速地层397224652320低渗透油藏渗流特征及其试井分析一绪论低渗透油藏渗流特征及其试井分析一绪论10低渗透油藏渗流特征及其试井分析一绪论11低渗透油藏渗流特征及其试井分析12请老师和各位同学批评指正
汇报人：叶正伟
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1. 声波测量的历史
为了对变化莫测的井底钻井环境进行可视化分析， 为了对变化莫测的井底钻井环境进行可视化分析，一代又一代的钻 井工程师们付出了艰辛的努力。如今， 井工程师们付出了艰辛的努力。如今，工程师和地质学家们可以依靠各 种日益完善的传感器从地下采集数据，了解地下岩性、确认地质特征、 种日益完善的传感器从地下采集数据，了解地下岩性、确认地质特征、 寻找油气藏，以及进行多种钻井完井决策。虽然人类的视觉发育良好， 寻找油气藏，以及进行多种钻井完井决策。虽然人类的视觉发育良好， 但也有一定的局限性。 但也有一定的局限性。 世纪初， 在20世纪初，科学家就开始开发可视化技术，以便对视觉无法看到 世纪初 科学家就开始开发可视化技术， 的环境进行可视化分析。 的环境进行可视化分析。1906年，Lewis Nixo。早期的声纳装置是无源的， 仪，即声纳装置，用以探测冰山。早期的声纳装置是无源的，1914-1918 年的第一次世界大战激发了人们对使用有源声纳仪器探测潜水艇的兴趣， 年的第一次世界大战激发了人们对使用有源声纳仪器探测潜水艇的兴趣， 并促进该仪器在潜水艇探测方面的发展。 并促进该仪器在潜水艇探测方面的发展。 最早的有源声纳技术是通过水来传导声的， 最早的有源声纳技术是通过水来传导声的，适用多个检波器来接收 回音，提供有关静态或移动物体相对位置的信息。现在， 回音，提供有关静态或移动物体相对位置的信息。现在，先进的升学技 术在许多方面，包括医学、军事和油气勘探与生产等方面得到了应用。 术在许多方面，包括医学、军事和油气勘探与生产等方面得到了应用。
3. 随钻身波测井仪器的未来发展
新一代随钻声波测井仪器可以帮助钻井人员、工程师和地 新一代随钻声波测井仪器可以帮助钻井人员、 质学家做出多种决策，提高钻井作业的安全性和成本效率。 质学家做出多种决策，提高钻井作业的安全性和成本效率。 及时提供地层速度信息，对钻井工程队是十分重要的。 及时提供地层速度信息，对钻井工程队是十分重要的。 目前的随钻测井系统能够提供准确的声波数据，对数据实 目前的随钻测井系统能够提供准确的声波数据， 时处理能够可靠地确定所钻地层的孔隙压力。 时处理能够可靠地确定所钻地层的孔隙压力。 随钻声波测井数据与地震和其它实时数据结合后，能帮助 随钻声波测井数据与地震和其它实时数据结合后， 地质学家预测钻头前方到下一个地层或更远范围内的情况。 地质学家预测钻头前方到下一个地层或更远范围内的情况。 钻井过程中确定泥浆比重窗口可以使工程师们修正钻前的 套管设计，将套管下入更深的深度，并大大降低成本。 套管设计，将套管下入更深的深度，并大大降低成本。 随着随钻声波测井在模拟软件以及仪器设计等方面的新进 可以帮助工程师对未知情况进行预测、 展，可以帮助工程师对未知情况进行预测、进行科学钻井 决策、降低成本并提高钻井作业效率。 决策、降低成本并提高钻井作业效率。
2. 随钻声波测井的优点
基于声学原理的随钻声波测井仪器提供的资料可以用来 降低不确定性，帮助工程师及时有效地进行决策。 降低不确定性，帮助工程师及时有效地进行决策。 通过随钻声波测井仪器获得的数据不仅可以用来建立孔 隙压力梯度和渗透率，探测并确定烃的类型， 隙压力梯度和渗透率，探测并确定烃的类型，评估井眼 稳固性，解释岩性变化，检测井眼中流体的流动影响， 稳固性，解释岩性变化，检测井眼中流体的流动影响， 以及准确地设定套管下入深度。 以及准确地设定套管下入深度。 在制定对钻井成本和钻井效率有重大影响的一些关键决 策时，及时获得这些数据显得尤为重要。 策时，及时获得这些数据显得尤为重要。