随钻测井行业内的革命性产品
随钻测井技术进展和发展趋势
随钻测井技术进展和发展趋势随钻测井技术进展和发展趋势作为油气勘探的重要手段之一,测井技术具有分辨率高、连续性强、节约成本等优势。
随着油气勘探开发向着更深更复杂储层的推进,常规测井技术逐渐难以满足当前地层评价的需求。
对此,越来越多的石油公司和服务公司致力于改进、提升测井探测和评价能力。
下面是小编整理的随钻测井技术进展和发展趋势,欢迎阅读与收藏。
随钻测井技术进展和发展趋势篇1[摘要]石油测井技术主要用于地下油气层的勘察,并对油气层的变化情况进行实时监控。
随着我国科学水平的不断提高和石油勘探事业的快速发展,测井技术也在不断提高,目前已经成为一种比较成熟,并且具有多样化特征的技术手段。
本文就从石油测井技术的现状出发,对它的未来发展趋势进行探讨。
[关键词]测井,技术现状,发展趋势1927年,法国的斯伦贝谢公司开发出测井技术。
而我国于1939年将它正式应用到石油工业当中。
历经几十年的发展,测井技术从最初的模拟测井逐渐发展为后来的数字测井、数控测井、成像测井等。
目前,该项技术已被列为石油十大学科之一,已广泛应用于油气田的整个勘探、开发过程中。
另外,测井技术不仅能应用于油气田的开发利用,还被广泛应用到对煤炭、金属等矿产资源的勘探中。
1测井技术现状分析1.1电法测井电法测井是通过井下测井仪器向地层发射一定频率的电流测量地层电位,从而得到地层电阻率的测井方法(如地层倾角测井、侧向测井、感应测井等),还包括向地层发射电流测量地层自然电位的测井方法。
1.2放射性石油测井技术放射性石油测井技术又被称作核测井技术。
其具体形成原理是通过研究地层岩石见空隙流体的核物质性质,探测油气储备的一种石油测井技术。
根据所使用的放射源或者测量的放射性物质和所研究的岩石性质,核测井技术可分为,伽马测井技术和中子测井技术。
伽马测井技术是以伽马射线为基础的核测井技术。
中子测井技术是通过对岩石及空隙流动体与中子间的相互作用为基础的核石油测井技术。
美国斯伦贝谢随钻声波测井新技术
根 据 所 需 的 物 理 记 录, 可 将 声
波信号中识别出来 [1]。
波测井仪设计成一组发射器(声源),
很 多 物 质 都 有 各 自 具 体 的 声 波 用于产生特定形式的压力脉冲。最基
慢度(下表)。例如纵波通过钢材的 本 的 方 式, 也 是 各 种 声 波 测 井 仪 常
慢度是 187 微秒 / 米(57 微秒 / 英尺)。 用 的 类 型 是 单 极 子 声 源。 单 极 子 声
波快。
于快地层这种情况。
声源的测井仪记录的资料中提取。在
临界折射的纵波在井筒中产生的
如果地层的横波慢度大于井筒流 非常需要这些资料的井段通常也无法
头波以地层纵波速度传播 [3]。根据惠 体的纵波慢度(这种情况被称为慢地 获得。
更斯原理,井壁上每一点上的纵波都 层),纵波在到达井筒时仍然会发生折
单极子声源在测量慢地层横波资
偶极子声源也具有定向性,利用
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定向接收器阵列和两个互成 90°的声 源,工程师能够得到井筒周围的定向 横波资料。这种交叉偶极测井方法提 供了最大、最小应力方位,径向速度
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分布和各向异性横波资料的方向。 上世纪 80 年代引入了将快地层中
使用的单极子声源纵波和横波数据与
Jeff Alford Matt Blyth Ed Tollefsen 美国得克萨斯州休斯敦
John Crowe 雪佛龙卡宾达海湾石油有限公司 安哥拉罗安达
Julio Loreto 得克萨斯州Sugar Land
Saeed Mohammed 沙特阿拉伯宰赫兰
随钻声波测井新技术
工程师根据声波测井仪记录的声波资料以更高的安全系数提 高钻井效率,优化完井方式。LWD 声波测井仪是在上世纪 90 年 代中期问世的,能够记录纵波资料,但不能记录所有地层的横波 资料。新型 LWD 声波测井仪能记录以前无法得到的横波资料,工 程师正在利用横波资料优化钻井作业,确定最佳钻进方向,识别 具有更好完井特征的岩层。
一种随钻测井仪器的研制及应用
徐 凤 玲
( 利石 油 管 理 局 钻 井 工 艺研 究 院 钻 井 测 量 仪 器研 究 所 , 山 东 东 营 2 7 1 ) 胜 5 0 7
摘
要:随钻测 井是 电缆测井 、钻 井和 录井技 术的综合体 ,是迈 向 自动化 、智能化钻 井的重要环 节和 关键技 术。本文论
释模 型 ,能 够 实 现 地 质 导 向 。
关键词 :地 质导向 ;随钻测井 ; 自然伽 马; 电阻率 ;L D W
D I 1 .9 9 Jsn1 7 —6 9 . o .5o 9 O : 5 6 / .s.6 1 5 62 o2 .o 0 i 1
随着 石 油 工 业 的 不 断 发 展 和 油 气 勘探 开 发难 度 的不 断
量更大 、可靠性更 高、地面软件功能更强等 ,基本上能够满
足 各 种 井 型 的需 要 , 丰 要 用 于 随 钻 地 层 评 价 和 地 质 导 向钻
井。
层、确 定岩性 、进行泥岩含量评价等;在水平井 、大位移
井 中 , 随钻 测 井 能 够 及 时 分 辨 油 、 气 、 水层 及 其 界面 ,预
增 大 ,石 油 勘 探 开 发 工 业 已 逐渐 转 向 开发 规 模 更 小 、油 层 更 薄 、 物 性 更 差 、 非均 质 性 强 的油 藏 ,定 向井 、水 平 井 等
突破 了录井 、测井 、钻井 单项技术 的局 限性 ,打破 了原有行
业 界 限 ,形 成 了新 的技 术 体 系 和 新 的行 业 ,是 迈 向 自动 化 、
智 能 化 钻井 的重 要 环 逐 年 增 多 ,在 这 些 特 殊 工 艺 井 的 施 工 过
电磁波随钻测量——精确定向钻井利器
集 的过程 中 ,E MWD M— 的通 讯工 具提
供 了一种高效益 的方式 ,可 以应用在欠
去循环 井 ,垂直钻井 ,水平井 ,再入井
随钻测 量系统E MWD 是这样一种 平衡钻井 ,煤Βιβλιοθήκη 气抽提 ,过压地层 ,失 M— 就
技 术 ,它可 以针 对 不 同的地 质及 录 井
的钻 井 时 问。 当等待 测量 数据 时 ,降
在钻进 的过程 中实时了解井斜 ,方位角
和工具 面以便于按照 汁划准确钻进 。它
可 以传输 准确 、实时的数据 以满足严格 眼的重力高边 。这 种配置 通过 与 目标 层 的钻井过程管理 要求 ,提高与定 向井工
图1
程师的沟通 ,见 图3 。
9 4 石油与装备 P t l m&E up n er e ou qi me t
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含少量的 自然辐射元素 。
他们可以更好的利用由电磁波传输 的钻 E MWDT. 以提供 诸如录 井及地 M— 具可
头的方位等数据并接受 , 码 , 解 处理并 质导 向功能作为可选项 :内部环空压力
传递到司钻显示屏上 ,而不受为传 输电 传感器 ,轴向和径向震动传感器和录井
泛应用 。同时 ,其他相关技术也在广泛 应用 :旋转导向钻井 ,多点测量工具和
E MWD M— 技术 采用E MWD M— 技 浆 系统 。此外 ,我们的工具还 可以应用
马比较他有更好的 灵敏度 ,也不容易 由
于震动和 冲击的影 响而 损坏 。3 0 6 度伽 马常 用于 直井或定 向井的直井段 。 聚焦伽 马 伽马探测 器安装在一个
中国石油集团测井有限公司_国之重器-中油测井CPLog走出国门
成果简介:“国之重器”-中油测井CPLog 成套装备横空出世,标志着具备完全自主知识产权的国产测井成套装备实现了从“0”到“1”的突破,结束了我国高端测井装备长期依赖进口的历史。
2022年3月,CPLog 走出了国门。
打造更多享誉世界的“中国制造”品牌,是我国制造业向全球产业链与价值链中高端攀升、实现高质量发展的必由之路。
CPLog 品牌成功走出国门,是中油测井“世界眼光、国际标准、测井特色、高点定位”的有力印证。
主要创新点:1.坚持世界眼光。
胸怀天下、放眼世界,不断提升国际竞争力和品牌影响力;补链、延链、强链,拓展高质量发展空间。
2.坚持国际标准。
瞄准国际前沿、紧盯国际标准,用先进理念推进科技创新、公司治理、队伍培育和文化建设,打造中国测井原创技术策源地和现代产业链链长,增强高质量发展动能。
3.坚持测井特色。
坚持专业化、一体化发展,全面形成“主营业务协同发展、国际国内双轮并进”的发展格局,建立与党建“四化”相融互促的“四化”管理体系,夯实高质量发展基础。
4.坚持高点定位。
坚持科技第一生产力、人才第一资源、创新第一动力,积极融入国家发展战略,持续深化测井改革创新发展,全力打造中国测井创新、人才、文化高地,激发高质量发展活力。
测井被誉为地质家的“眼睛”,是石油勘探开发的重要环节。
长期以来,作为中国石油集团独资的专业化测井技术公司,中油测井始终致力于为客户提供地质研究、测井、射孔、测试、录井、随钻测导等地质工程一体化解决方案,持续深耕测井基础理论研究、技术研发、装备制造以及技术服务和资料应用,现已成为中国最大的专业化测井公司。
结束我国先进测井装备长期依赖进口的历史近年来,在创新驱动发展战略的引领下,中油测井以推进测井装备技术国产化为重点,集中力量开展原创性、基础性、前瞻性测井关键核心技术攻关。
公司每年研发投入占总收入5%以上,建立了测井院士工作站、博士后科研工作站,拥有国家级测井重点实验室,通过——会议篇·尖峰时刻2023国企管理年会中国石油集团测井有限公司 副总经理、总工程师 陈宝国之重器-中油测井CPLog走出国门样本单位:中国石油集团测井有限公司56 | 创新世界周刊 | 2024.1Exclusive 独家了CNAS和CMA国家资质认证,具备10个门类57种岩石物理实验分析能力。
随钻测井仪器介绍
谢谢观看!
通用公司QD三T-M、WD 地质导向作业(地质参数的测量分析)
通用公司QDT-MWD 这类仪器的测量基准是测点与地心的连线, 即铅垂线。 电子陀螺测斜仪适用于已下探管的井眼中测取较高精度的井身轨迹数据, 或在丛式井、套管开窗井中为井下钻具组合定向。 有线随钻测斜仪适用于较深的定向井、无邻井磁干扰的丛式井或大斜度井、水平井中与无磁钻铤配合使用, 为井下钻具组合定向。 磁罗盘单、多点照相测斜仪 连续波 借助于重力场测量井斜角或高边工具面, 采用的测量元件为测角器、罗盘重锤或重力加速度计等。 井下数据测量系统、数据传输系统、
随钻测井仪器介绍
定向井定义
定向井钻井被(英) T .A.英格利期定义为: “使井筒按特定方向偏斜,钻 遇地下预定目标的一门科学和 艺术。”
我国学者则定义为:定向井 是按照预先设计的井斜角、方 位角和井眼轴线形状进行钻进 的井。
性质和特点
石油钻井过程中的测量属于工程测量的一种类型。
从物理意义上讲, 测量井下钻具的工具面角(井下钻 具定向)或测量井眼的轨迹参数,均属于空间姿态的 测量。
由此产生了与这三种测量媒介有关的测量仪器。 3. 借助于天体坐标系测量方位角或磁性工具面, 采用的
测量元件为陀螺仪。陀螺仪为惯性测量仪器, 不以地球上任 何一为基准, 这类仪器下井测量之前必须对陀螺仪的自转轴 进行地理北极的方位标定。
钻井过程中测量的方法、参数和基准
性质和特点
钻井过程中测量的特点
MWD / LWD
整套仪器由 井下数据测量系统、 数据传输系统、 地面数据采集和处 理系统组成。
MWD / LWD
传输方式: 一、水力脉冲
正脉冲 负脉冲 连续波
二、电磁波
泥浆正脉冲
随钻测量系统前沿技术浅析及发展思考
随钻测量系统前沿技术浅析及发展思考陈晓晖中石化石油工程技术研究院钻井工艺所,北京100101摘要:如何丰富随钻测量参数、提高信号传输性能以及开展近钻头测量是目前随钻测量领域研究的重点。
本文着重介绍了随钻测量领域在参数测量、传输等方面的一些先进技术,分析了目前国内随钻测量技术存在的不足,并提出了对中石化石油工程技术研究院随钻测量技术发展的认识和建议关键词:随钻测量;测量参数;近钻头;传输性能;发展趋势Brief Analysis and Thinking for Development of Measurement While Drilling TechniqueChen Xiaohui(Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering, Beijing, China, 100101Abstract: Presently the study keystone of measurement while drilling is how to increase the variety of measure parameters, improve the transmission performance and short hop communicate in downhole. In this paper, firstly some advanced techniques in measurement while drilling are detailed introduced. Secondly, the shortage of measurement while drilling technique in existence in the native is analyzed. Finally, suggestions for the development of measurement while drilling technique in Sinopec research institute of petroleum engineering are put forward.Key Words: Measurement While Drilling; measure parameter;, At-Bit measurement; transmission performance; development trend。
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。
随钻测井技术
有非常独特的作用。
东北石油大学
随钻测井技术
随钻测井的优点
与电缆测井相比,随钻测井具有准确性、实时性和适用性广等优势。具体表现为: a) LWD是在钻头破岩后不久、泥浆侵入较浅、井眼平滑与尚未明显垮塌的条件下测量的,测 井曲线受泥浆侵入影响比常规测井小得多,更能反映原状地层的电性、物性和孔隙流体性质。 其不同测量方式获得的时间推移测井资料,也易于识别油气层和分析储层渗透性; b) 人们可根据实时记录测量的近钻头的地质参数,判释易于造成井涌的高压层、造成井漏的裂 缝、破碎带(断层)以及地层岩性和油气水界面,结合井眼几何参数,确定钻头在地层中的空 间位置并做出迅速反应,采取适当的工程措施,引导钻头沿着设计的井眼轨迹或实际地质目 标层(油气藏中)钻进,提高钻井效率; c) 复杂条件下不能进行电缆测井时,利用LWD可采集井眼和地层物理信息。与钻杆传输测井 (PCL一WL)相比,LWD更为安全可靠,它适合在各种恶劣的井下环境中作业,在大斜度井、 水平井和小井眼中测量更是见其特长。
东北石油大学
随钻测井技术
随钻声波测井
现场服役的随钻声波测井仪器使用的声源有单极子、偶极子和四极子,如 贝克休斯INTEQ公司的APX既使用单极子也使用四极子声源,斯伦贝谢公司的 SonicVision使用单极子声源,哈里伯Sperry公司的BAT是偶极子仪器。这些仪 器可测量软/硬地层纵/横波速度和幅度,测量数据一般保存在井下存储器内, 起钻后回放使用。随钻声波测井数据可用于岩性识别、孔隙度计算、岩石力 学参数计算、井眼稳定性预测、泥浆比重优化、下套管位置选择等。
过泥浆编码脉冲实时传输到地面,传输率很低,目前最大传输率仅为巧15bps。Sperry-Sun
井下存储器可以记录8MB数据量,若为随钻全波测井,则可记录256MB,但这种数据须 等到起钻后才能获得。 c) 测井环境响应不同 LWD探测深度较饯,受井眼和侵入影响小,但由于钻杆本身重量特别大,大多是在偏心 条件下采集数据的,尤其是中子密度测井受仪器偏心影响较大。此外,在大斜度井或水平井 中,随钻电阻率测井不再象直井那样测量水平电阻率,其测量值介于水平电阻率和垂直电阻
国外随钻测井发展历程
国外随钻测井发展历程随着石油工业的发展,钻井技术的进步和应用成为石油勘探与开发的重要环节之一、随钻测井作为一种利用测井工具在钻杆内进行测井的技术,广泛应用于国外石油勘探与开发中。
下面将从技术发展历程的角度,介绍国外随钻测井的发展情况。
20世纪50年代初,法国教授Marcel Schlumberger首次提出了随钻测井的概念。
在此之后,美国石油公司Schlumberger公司开始了随钻测井的研究与应用。
1951年,Schlumberger公司成功地在拉丁美洲一口井中使用了自家研制的ΣΔ倾斜度测井仪器进行了随钻测井。
这标志着随钻测井技术进入了实用化阶段。
随钻测井的技术进展主要包括三个方面:测量原理的改进、测井工具的发展和数据处理技术的改进。
在测量原理方面,随钻测井技术的发展主要由电阻率测井向多参数测井的发展过渡。
在电阻率测井中,引入了侧向电阻率测井、十字偶极子测井等新的测量方法。
此外,还发展了自摆翻面射孔测井、核磁共振测井等新的测井原理。
在测井工具的发展方面,随钻测井工具的结构和性能得到了很大的改善。
随钻测井仪器从原来的大型、笨重、功率不足的情况发展成了体积小、功能强大、功率大的现代化测井工具。
此外,还有一些新型的测量工具被开发出来,如新一代的声波测井工具、半导体测井工具、高分辨率测井工具等。
在数据处理技术方面,随钻测井的数据处理和解释技术也得到了很大的改进。
由于随钻测井的数据量大、数据复杂、数据更新速度快的特点,传统的数据处理方法已经无法满足需求。
因此,一些新的数据处理方法和技术被应用到随钻测井中,如神经网络技术、模糊逻辑技术、图像处理技术等。
总结起来,国外随钻测井的发展历程主要包括测量原理的改进、测井工具的发展和数据处理技术的改进。
随钻测井技术的发展使得石油勘探与开发更加高效、准确,并且为油田开发提供了重要的技术支持。
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。
随钻NMR测井仪与井下NMR流体分析仪
3中国石化 东北 油气分公 司工程技 术研 究 院
摘 要 : 文主要 介 绍 了随钻核磁 共 振 测 井仪 以及 井下核磁 共振 流体分 析仪 的 测量原 理 与主要 功 本
能, 随着 随钻 核磁 共振 测 井仪 和 井 下核磁 共 振 流体分 析仪 的应 用, 为 油田勘探 开发 中的地 质和 必将 油 藏 工程等 难题 的 解 决作 出更 大 的贡献 。通 过 本文 对 随钻核 磁 共振 R测 井仪 和 井 下核 磁 共振 流
体分析仪的介缉 为从事核磁共振测井的科研人员 了解新技术提供 了参考。
关键 词 : 随钻 NMR ̄ 井仪 ; r l 4 井下 NMR流体 分析仪 ; 量原理 后,aiu o 公 司和 Shu br r 00 H l rn l t b clm e e公 g 司 都 相 继 推 出 了 随钻 N MR 测 井 仪, 者 为 前
层孔隙度和束缚流体相对体积等重要信息 。 叫
2 井下 N MR流体 分 析 仪
H lbr n 司最 新 研制 出 了井 下 N aiut 公 l o MR流 体
图 1随钻 N MR测并仪器 结构
分析仪, 能在储层温度和压 力条件下采集地层流体
l _ ’: j t
作者简介 : 良志 (91 ) 男, ,00 7 邹 18一 , 硕士 21年 月毕业 于中国石 油大 学( 北京) 地球探测与信息技 术专 业, 事测井资料处理解 从
、
释 与 储 层评 价 和射 孔 技 术 研 究 工作 。
~
2 1 年第 1 02 期
邹 良志 , : 等 随钻 N MR ̄井 仪与井下 NM J t R流体分析仪
随钻测控技术现状及发展趋势
◄测井录井►doi:10.11911/syztjs.2024017引用格式:王延文,叶海超. 随钻测控技术现状及发展趋势[J]. 石油钻探技术,2024, 52(1):122-129.WANG Yanwen, YE Haichao. Current status and development trend of measurement & control while drilling technology [J]. Petroleum Drilling Techniques ,2024, 52(1):122-129.随钻测控技术现状及发展趋势王延文1, 叶海超2(1. 中石化石油工程技术服务股份有限公司, 北京 100020;2. 中石化石油工程技术研究院有限公司, 北京 102206)摘 要: 随钻测控技术是随钻测量、随钻测井和随钻控制的统称,是当今石油工程高端技术的代表,也是自动化智能化钻井的核心。
随钻测控技术的发展为油气勘探开发提供了重要利器,大幅提高了作业效率,降低了作业成本和油气综合开发成本。
全面梳理了斯伦贝谢、贝克休斯和哈里伯顿等国际大型油服公司随钻测控技术的发展现状,分析了油气勘探开发对随钻测控技术的需求,厘清了随钻测控技术的发展方向,提出了中国随钻测控技术的发展建议,凝炼了随钻测控技术的发展重点,以期推进我国随钻测控技术的快速发展,提升随钻测控技术水平。
关键词: 油气;随钻测量;随钻测井;随钻测控;旋转导向;发展趋势中图分类号: TE927 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890(2024)01–0122–08Current Status and Development Trend of Measurement & Controlwhile Drilling TechnologyWANG Yanwen 1, YE Haichao2(1. Sinopec Oilfield Service Corporation, Beijing, 100020, China ; 2. Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Co ., Ltd .,Beijing , 102206, China )Abstract: Measurement & control while drilling technology is a broad term for measurement while drilling,logging while drilling, and control while drilling. It represents high-end technologies in petroleum engineering and forms the core of automated and intelligent drilling. The evolution of measurement & control while drilling technology has provided an important tool for oil & gas exploration and development, significantly enhancing operational efficiency and reducing operational cost and comprehensive oil & gas costs. This paper offers a comprehensive review of the research progress in measurement & control while drilling technology within major international oil service companies such as Schlumberger, Baker Hughes, and Halliburton. It analyzes the demand for measurement & control while drilling technology in oil & gas exploration and development. Furthermore, the development direction of measurement & control while drilling technology was clarified, and suggestions on the development of measurement &control while drilling technology in China were put forward. Finally, the development focus of measurement & control while drilling technology was summarized, so as to promote the rapid development of measurement & control while drilling technology in China and elevate the overall standard of measurement & control while drilling technology.Key words: oil & gas; measurement while drilling; logging while drilling; measurement & control while drilling; rotary steering; development trend随钻测控技术是利用测量、传输、控制等手段引导钻头沿着目标轨道钻进的综合技术,是石油工程高端技术的代表,被称为“钻井(石油工程)技术皇冠上的明珠”,其发展推动了定向钻井从几何导向到地质导向、智能导向的跨越,大幅度提高了钻井效率,降低了钻井和油气开发综合成本,为油气高效勘探和经济开发提供了重要利器。
随钻测井仪器介绍
钻井过程中测量的方法、参数和基准
地理北极
磁北极
栅极北极
子午线 收敛角
磁偏角
S O
性质和特点
石油钻井过程中的测量需要借助三种媒介, ——大地的重力场、大地磁场、天体坐标系
测量仪器分类
适用范围
1. 磁罗盘单、多点照相测斜仪 这类仪器适用于普通定向井和无邻井磁干扰的丛式井中与无磁钻铤配合使用, 为井下钻具组合定向或测取 井身轨迹数据。 2. 有线随钻测斜仪 有线随钻测斜仪适用于较深的定向井、无邻井磁干扰的丛式井或大斜度井、水平井中与无磁钻铤配合使用, 为井下钻具组合定向。 3. 无线随钻测斜仪 无线随钻测斜仪适用于超深定向井、大斜度井、水平井中或海洋钻井平台上与无磁钻铤配合使用, 为井下 钻具组合定向或测取井身轨迹数据。 4. 电子多点测斜仪 电子多点测斜仪适用于精度要求较高的定向井、无邻井磁干扰的丛式井、大斜度井、水平井中或海洋钻井 平台上与无磁钻铤配合使用, 为井下钻具组合定向或测取井身轨迹数据。 5. 照相单、多点陀螺测斜仪 这类仪器适用于已下探管的井眼中测取井身轨迹数据, 或在丛式井、套管开窗井中为井下钻具组合定向。 6. 电子陀螺测斜仪 电子陀螺测斜仪适用于已下探管的井眼中测取较高精度的井身轨迹数据, 或在丛式井、套管开窗井中为井 下钻具组合定向。
元件为测角器、罗盘重锤或重力加速度计等。这类仪器的测 量基准是测点与地心的连线, 即铅垂线。
钻井过程中测量的方法、参数和基准
1、测量方法:间接测量 2、测量参数:大地的重力场、 3、基本测量单元:重力测量仪
性质和特点
石油钻井过程中的测量需要借助三种媒介, ——大地的重力场、大地磁场、天体坐标系
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
cpl随钻测井介绍
3、采用通用总线结构,易于扩展升级 4、在钻铤中居中放置,能够探测周围地层的射线 仪器主要技术指标: 最大工作温度:155℃ 最大工作压力:140MPa 冲击:4900 m/s2,1ms 半正弦波形 振动:196m/s2,扫频范围 5~200Hz 测量范围:0~500API 测量误差:±3% 灵敏度: 2.1 API/CPS
16
仪器图片:
17
LWD仪器系列: FELWD地层评价随钻测井系统 技术名称: FELWD地层评价随钻测井系统 仪器功能介绍: FELWD地层评价随钻测井系统由SDAS地 面数据采集处理系统和井下仪器组成,其中井下仪器包 括DSTL定向遥测随钻测井仪、CNP可控源中子孔隙度 随钻测井仪、WPR电磁波电阻率随钻测井仪、GIR方位 伽马感应电阻率随钻测井仪等。该系统既能准确地提供 井斜、方位等钻井工程参数,又能提供岩性、饱和度、 孔隙度等地层参数,形成了国内首套完整的地层评价随 钻测井系统。 一、地面系统
2
仪器系列
MWD仪器系列: 一、无线随钻测量仪 技术名称:CGMWD-1型无线随钻测量仪 仪器功能介绍:CGMWD-1型无线随钻测量仪是随钻测井 中心为CGDS-1型地质导向系统配套生产的MWD随钻测 量仪器,除进行地质导向钻井服务外,还可挂接其他测井 仪器短节,或单独用于MWD随钻测量。CGMWD-1型无 线随钻测量仪不仅测量精度高,而且硬件、软件具有拓展 性;安装使用方便、工作性能稳定、耗电低、可靠性高。 仪器组成:地面仪器 井下仪器 仪器主要特点:
4
井下仪器: 下井仪器总长:6400 mm 下井仪器直径:48 mm 泥浆脉冲发生器外径:126 mm 贮存温度:-40℃~+70℃ 最大工作温度:155℃ 最大工作压力:140 MPa 冲击:4900m/s² 1ms 半正弦波形 振动:196m/ s² 扫频范围5~200Hz 泥浆含砂量:<1% 排量范围: 15~47 L/s(6.75in脉冲器) 井斜角测量范围:0~180°
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
随钻测井技术的发展现状和趋势研究
随钻测井技术的发展现状和趋势研究摘要在油气田勘探、钻井、开发的过程中,通过把测井仪器放在钻头上,让钻头能够“观察事物”,实现边钻边测,及时获取地层的各种资料,这就是随钻测井。
关键词随钻;测井;技术;发展;研究随钻测井技术是当前钻井测井技术的一个重要关键技术,其核心技术就是信号传输,目前广泛使用的是钻井液压力脉冲传输,这是目前随钻测井仪器普遍采用的方法。
由于随钻测井既能用于地质导向,指导钻进,又能对复杂井、复杂地层的含油气情况进行评价,已是世界各石油服务公司争相研究、不断推出新方法新技术的热点。
1 随钻测井相关技术的现状随钻测井设备作为一种前沿的技术,受市场和需要的多重影响。
近年来,随钻测井的相关技术发展方向受到两方面主要因素的影响:一是技术因素的影响,按照随钻技术发展的内在逻辑,更多适应技术需求的设备不断上升,和技术相辅相成,成为随钻测井技术的发展原动力;二是受市场因素影响,根据市场的需求,相关设备也随之不断发展。
国内测井技术多年以来,基本上本着国外发展什么,国内就引进什么技术的模式,不能真正实现技术的吸收、消化和创新,就会导致技术不断处于落后的状态,总是学习状态,不能实现技术的超越。
目前,国内测井设备和测井技术相对进入一个快速发展的良好时期。
计算机技术的引进和应用,对于开发随钻测井技术和设备,具有突破性的历史性意义。
因为我国在后发优势方面,具备更加突出的优势。
对于开发那些高性能、更可靠、精度更高的地面采集系统,逐渐成为技术的一种可能,但如何能够使井下仪器技术更好地发展,这才是衡量技术水平是否提高的真正标志和品牌。
中国石油在投入、研发上面不断下功夫、作文章;部分技术相对优势的民企会大规模加入到这项技术的开发中来,广泛积极地参与,从而实现技术、资金、市场、优势的良性互补,这将会使我国的随钻测井技术研究不断实现在竞争中合作,在合作中进步,在进步中共赢的良好局面。
着眼未来的随钻测井技术,可以预见的未来发展格局,会以更加网络化、综合化、系统化、便携化为主要特征,而在钻井实践过程中,钻机配套地面设备系统能够实现与测井仪器等的全面结合,这样不仅能够实现及时成像,进而会通过这种技术实现对裸眼井的技术测井,同时能够与生产测井、测试、射孔、取心等工具实现对接,进而实现套管井的有效测井。
对我国发展随钻测井技术和装备的思考
地 层评价 和钻 井工 程 的需 要 。 同 时 , 钻测 井 工作 量 随 在 大 幅 增 加 。 北 海 、 西 哥 湾 等 海 上 钻 井 , 乎 在 墨 几
10 0 %使用 随钻 测井 。从 服务 收入 上看 , 近两年 MWD / L WD收 人直逼 电 缆测井 。
攻 关 , 阶段 实施 L D发 展 计 划 。 还 可 采 用 并 购 战 略 , 分 W 实现 跨 越 式 发 展 。 同 时重 视 知 识 产 权 保 护 。 关 键 词 : 钻 测 井 ( WD ; 术 和 装 备 ;自主 创 新 ;可 行 性 分析 ; 购 随 L )技 并 中 图法 分 类号 : E 7 T 21 文献标识码 : A
摘
要 :国 外 随钻 测 井( WD) 术 快 速 发 展 日趋 成 熟 , WD 已 成 为 石 油 工 程 技 术服 务 的 主 力 装 备 之 一 , L 技 L 主要 用 于 优
化钻 井工程和地层评价 。国内油气勘探 开发 和参 与海 外竞争急 需 L WD装备 , 发展 L WD技 术和装备 已成为测井行业的
我 国尚无 具有 自主知 识产权 的随钻 测井 技术 和装
电缆测井 仪器 的水 平 。 在 国际 测井市 场 , 随钻 测井 正在取代 电缆测井 , 成 为测井服 务 的主体 技 术 。从 装 备 上 看 , 以斯 仑 贝谢 的 V s n和 So e 哈里 伯 顿 的 G o i t 贝克 休斯 的 io i cp 、 e —Pl 和 o O Tak等成 套 随钻 测 井 装 备 为 主 , 些 仪器 均能 提 n rc 这
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石
油
仪
器
20 07年
随钻地质导向设备在近井地层岩性识别中的应用案例分享
随钻地质导向设备在近井地层岩性识别中的应用案例分享近年来,随钻地质导向设备在地质勘探中的应用越来越广泛,尤其是在近井地层岩性识别中起到了重要的作用。
本文将分享几个随钻地质导向设备在实际应用中的案例,以展示其在地质勘探中的价值和效果。
案例一:基于电阻率测井图的岩性判别在一次油田勘探中,使用随钻地质导向设备进行了岩性判别的实验。
通过随钻测量的电阻率数据,绘制了电阻率测井图。
通过分析电阻率测井曲线的变化情况,结合已知的地质资料,确定了不同地层的岩性。
例如,当电阻率曲线呈现明显的高低变化时,可以判定该地层为砂岩;当电阻率曲线变化不大时,可以判定该地层为页岩。
这种基于电阻率测井图的岩性判别方法较为准确,提高了地质勘探的效率。
案例二:基于声波测井的地层预测在另一次勘探中,随钻地质导向设备采用了声波测井技术进行地层预测。
通过随钻测量的声波数据,绘制了声波测井图。
通过分析声波测井曲线的变化情况,可以预测出地层的类型。
例如,当声波曲线呈现出明显的波谷和波峰时,可以判定该地层为砂岩;当声波曲线呈现出平缓的曲线时,可以判定该地层为页岩。
这种基于声波测井的地层预测方法具有较高的准确性,并且可以实时获取地层信息。
案例三:基于地磁测井的矿产资源勘探在矿产资源勘探中,随钻地质导向设备的地磁测井技术被广泛应用。
地磁测井可以通过测量地下磁场的变化来推测矿产资源的存在。
在一次石油勘探中,通过随钻磁场测量,发现了一个异常的磁性地层。
结合地质学知识,地质勘探人员判断该地层可能存在磁性矿物,进一步的勘探工作证实了这一推测。
地磁测井技术在矿产资源勘探中具有高度的敏感性和准确性,为勘探人员提供了重要的信息。
通过以上案例的分享,可以看出随钻地质导向设备在近井地层岩性识别中的应用效果显著。
无论是基于电阻率测井图的岩性判别、声波测井的地层预测还是地磁测井的矿产资源勘探,均展示了随钻地质导向设备在提高地质勘探效率、降低勘探风险方面的价值。
通过实时获取地层信息,勘探人员能够更准确、快速地判断地层的岩性类型,进而指导后续的勘探工作。
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【新技术】随钻测井行业内的革命性产品
加拿大卡尔加里的Cold Bore技术公司,目前正在试验用于定向井作业井下信号传输的革命性产品——声波电测技术,可以用来替代目前行业内常用的
MWD/LWD技术。
公司刚刚成立了1年半,目前正在融资进行工具测试。
Cold Bore 是行业内最先尝试应用声波电测技术进行井下信号传输的公司之一。
并且目前已经取得革命性的成果。
制作的原型机已经测试了2500个小时,行业内测试原型机的标准是2500-3000h,公司准备成功测试20000个小时之后再进行商业化推广。
基本原理:在井下将电信号转化为机械能通过钻柱来传播声波信号。
优势:传输速度快,传播的极限速率56000bps,多数试验下,传输速率比目前市场常用的工具快2800倍。
目前MWD/LWD常用的Mud pulse 传输速率约
5-8bps,EM传输速率约10-15bps。
有个比喻很形象,声波电测技术的传输速率对比目前MWD/LWD所用工具的传输速率,就如90年代的拨号上网和如今的高速宽带。
目前常用井下传输技术主要有Mud pluse和EM技术,EM传输速率稍快,但是不够稳定,传输的井深较浅;Mud pluse 稳定且能够达到足够的井深要求,但是传输速率慢,并且测量时,需要停泵,停转盘,降低钻井时效。
在石油行业内,用于井下数据测量的工具,成本和传输速度是两个重要的因素。
由于所用的电子元件极其昂贵,目前行业内的产品创新速度比较缓慢。
根据 的数据,在2013年MWD/LWD的市场额达到60亿美金,MWD市场额从2000年的10亿美金,到2008年达到20亿美金,预计到2016年市场价值可翻倍达到40亿美金。
LWD市场从2009年的20亿美金,到2013年增加到37.5亿美金。
对比,2013年定向井的陆地市场额约160亿美金,海上定向井市场额约400亿美金,水力压裂市场额300亿美金。
对于一个创新性的小公司,Cold Bore的目标是成为石油天然气行业的“苹果”。
对于如此巨大的的市场额,如果技术能够成功的商业化应用,可以想象能够获得多大的回报。
对于油服行业来说,最高的利润回报点,还是存在于高新技术附加值上。
每一个领域的巨大创新,都会带来巨额的利润回报。
而目前在国内,很少的企业和研究
机构能够抓住技术创新这个点,在绝大多数的领域内,都处在苦苦的追赶、仿造和山寨的道路上,多数公司一旦仿造山寨的产品,能够获得一些成就,创造一些利润,就放松了技术研究的持续投入和专注,而忙于赚此一时的钱。
记得在学校时,院内有一位老师,专注于基础理论和技术的研究,发明了一个工具,现场试验非常好用,与一般的教授外出主动拉项目不同,很多油田都抢着试验使用这位老师的工具,试验费用是非常非常可观的。
而且这位老师,也是院内最年轻的教授。
希望在国内能看到越来越多的研究机构和公司能够踏实、认真的做技研究和产品创新。
真正的赚得巨额利润的,永远是那些站在行业内最顶端的,出卖劳动力是没有前途、钱途的,我们需要少一些富士康,多一些苹果。