钻井仪器简介
钻井测量仪器--多点
第章钻井测量仪器第一节 ESS电子多点测斜仪一、作用及功能ESS全称为 ELECTRONIC SURVEY SYSTEM 译为电子测量系统简称电子多点（以下简称ESS）。
是NL SPERRY-SUN公司的一种新型的电子测量仪器，用于钻井过程中的井眼轨迹测量施工。
ESS应用范围：ESS由于测量数据的精确度高，现场施工时的测量成功率高，它与无磁钻铤配合使用。
主要应用在井眼轨迹测量精度要求较高的定向井中，特别适用于大斜度定向井和水平井的井眼轨迹数据测量。
ESS具有磁性参数的分析与修正功能。
ESS具有磁扫描功能：运行磁扫描程序可以检查无磁钻铤、无磁扶正器、仪器外筒等无磁材料的磁化情况。
ESS具有错误和状态诊断功能：在测量过程中，它可以检测来自井下探管对电源、工作状态和测量环境的信息。
二、工作原理利用重力加速度计和磁通门分别敏感地球的重力场和地磁场来测取井斜角和井斜方位角，采用电池供电，可以在井眼中连续工作边测量边记录，利用计算机和打印机输出和处理数据。
三、主要组成部件及作用功能ESS主要由井下探管、电池筒总成、地面计算机及操作软件、TI热敏终端、点阵打印机、探管保护筒总成。
井下探管：三维放置的磁通门、重力加速度计传感元件和温度传感元件，采集井眼井斜角、井斜方位角、工具面原始信号和井下温度数据，并将原始信号转换成测斜数据，又把测斜数据储存在探管里。
电池筒总成：电池筒总成内装8节2号碱性高能电池，为探管提供电源。
它采用了分隔减震的方式，增强了电源的抗冲击性。
地面计算机：地面计算机可采用一台兼容的PC 80286或PC 80386型以上台式或便携式计算机，要求硬盘容量20MB以上，技术性能无特殊要求。
ESSDUMP 软件：通过地面计算机对ESS探管进行程序的改写输入，ESS 01 是单点测量和探管性能调试软件，ESS 02 是多点测量软件。
MAP 软件：通过地面计算机对ESS探管进行单点、多点测量的初始化设置与数据输入，测量数据的输出和编辑。
石油钻井仪表知识
仪表知识
5.记录仪
（1）组成
（2）记录卡片 （3）工作原理
仪表知识
（1）组成
主要由机械时 钟、记录弹簧管总
成、记录表盘、记
录表接头、面板、
压纸装置、传纸垫
等组成。
仪表知识
（2）记录卡片
记录卡片所记
录的工作曲线，是
反映悬重随时间变
化的曲线。
仪表知识
（3）工作原理
记录仪的工作过程是，由传感器产生的
仪表知识
（3）表盘
重力指示仪表盘为黑地黄字。10股 绳其一周刻度为0—2400千牛。 灵敏表的表 盘为黑地白字。
一周刻度为0—
600千牛，均为
等份刻度。
仪表知识
（4）油压传递
由传感器产生液体压力通过传压管线、快 速接头和连接于重力指示仪上的减震阀，调节减 震阀使液体的压力作用于指重弹簧管和灵敏弹簧 管，经过放大机构的连杆及扇形齿轮转动齿轮轴 ，使指针产生偏转，指示井下钻具重力。
仪表知识安全经验分享源自仪表知识一、指重表
二、泵压表
仪表知识
一、指重表
1、用途 2、结构
3、工作原理
4、ＪＺＺ１型重力指示仪
5、记录仪
6、指重表的使用
7、故障排除
仪表知识
1、用途
指重表是石油钻井普遍使用的一 种重要钻井仪表，主要用于测量钻具 悬重和钻压大小及其变化。
2、结构
ＪZ系列指重表包括： ＪＺＧ型死绳固定器 ＪＺＺ型重量（力）指示仪 ＪＺＪ型记录仪
液体压力经过减震阀上三通接头，通过金属
软管传递到记录弹簧管总成，使其变形产生
位移，带动连动机构和记录机构在记录纸上
做曲线运动。记录纸随时钟轴做圆周运动。
随钻测井仪器介绍
1. 钻井过程中的测量是间接测量, 必须借助专用工具和仪器完成。而且根据测 量仪器的数据记录和传输方式的不同, 钻井测量分为实时测量和事后测量。
2. 测量仪器的尺寸受到井眼和钻井工具的限制, 特别是下井仪器的径向尺寸必 须能够下入套管和钻具内, 而且不会因仪器的下入而影响泥浆的流动或产生过大的 泥浆压降。
国内LWD配备现状
单位 胜利定向井公司 胜利油田钻井院 大港定向井公司 中海油技术服务公司 大庆油田钻井院 长庆油田钻井院
配套仪器类型 斯派里森公司FEWD 英国吉奥林公司Orienteer 贝克休斯公司MPR 斯派里森公司FEWD / 贝克休斯公司On-Track 贝克休斯公司MPR 英国吉奥林公司Orienteer
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
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。
石油钻井中的井下测井仪器使用指南
石油钻井中的井下测井仪器使用指南井下测井是指通过使用各种仪器和技术手段，对井内的地层进行详细的测量和分析。
石油钻井中的井下测井仪器使用指南致力于帮助钻井工程师在油井钻探和生产过程中正确选择和使用井下测井仪器，以获得准确的地层参数数据和优化钻井结果。
本文将介绍常见的井下测井仪器，并提供使用指南，包括测井仪器的选择、操作方法和常见问题解答。
1. 自由曲线仪(Free Point Indicator)：自由曲线仪是一种用于测量固定故障位置的测井工具。
在进行海外钻井活动时，它可用于测量管柱的自由长度并确定爆炸裂纹位置。
使用时需要注意以下几点：- 在运行自由曲线仪之前，务必确保井孔内没有其他工具或障碍物。
- 安装自由曲线仪时应根据工作环境调整其敏感度，以确保准确的测量结果。
- 当自由曲线仪出现故障时，必须立即停止操作，检查仪器是否损坏。
2. 测井仪(Logging Tool)：测井仪是一种能够进行地层测量和数据记录的工具。
常见的测井仪包括电阻率测井仪、自然伽玛射线测井仪、声波测井仪等。
使用测井仪时需要注意以下几点：- 根据井孔的特征和测井目的选择合适的测井仪。
- 在使用测井仪之前，检查仪器是否完好，电池是否充电，探头是否清洁。
- 将测井仪缓慢地降入井孔，在下降和上升的过程中平稳操作，以避免损坏仪器或产生误差。
3. 旁远探测器(Sidekick)：旁远探测器是一种用于测量井眼直径和探测井孔壁上各种缺陷的测井工具。
使用旁远探测器时需要遵循以下指南：- 在使用旁远探测器之前，清洁井眼内的堵塞物，并确保仪器和电缆没有损坏。
- 安装旁远探测器时，根据井眼的尺寸和形状适当调整测量参数。
- 在探测井孔壁上的缺陷时，移动旁远探测器的位置以获得完整的测量数据。
4. 测井电缆(Logging Cable)：测井电缆将井下测井仪器与地面设备连接起来，用于传输数据和供应电源。
使用测井电缆时需要注意以下几点：- 在使用测井电缆之前，检查电缆是否有明显的损坏，如断裂或磨损。
旋转导向钻井工具介绍
静态偏置推靠钻头工作方式
静态偏置指向钻头工作方式
动态偏置推靠钻头工作方式
动态偏置指向钻头工作方式
推靠式旋转导向系统的特点：侧向力大, 造斜率高, 但旋转导向钻出的井眼狗腿大, 轨迹波动大, 不平 滑。钻头和钻头轴承的磨损较严重。
可控弯接头导向结构示意图 可控弯接头导向原理图
指向式旋转导向钻井工具
中国地质大学的李颖对指向式旋转导向钻井工具的 动力学分析和工作性能研究，且做出了偏置导向机 构的实验样机。
偏置单元的实物图
偏置单元样机主要由电机、齿轮同步器传动机构、 两套双丝杠对顶滑块-斜面传动机构等组成。
谢谢
产品特点： 1、系统是全旋转式的。 2、该系统由稳定平台单元、工作液控制分配单元及偏置 执行机构3部分组成。
Pad out
偏置单元
Pad in
导向原理
3.Geo-Pilot旋转导向钻井系统
主要特点：外筒不旋转，改变角度导向
导向原理
偏置原理
旋转导向钻井工具的分类及对比
• 旋转导向系统按导向方式可分为两类：推靠式(Push the bit) 和指向式(Point the bit)。
动态推进式旋转导向钻井工具
• 胜利油田承担国家“863”计划“旋转导向钻井系统关键 技术研究”后,与西安石油大学联合开发
• 原理：斯伦贝谢的PowerDrive基本一样。 • 现状：进行了20 多次的地面试验,2006 年8 月在营122斜
225 井上进行了整个旋转导向钻井系统的联合现场试验, 获得了成功。目前已基本成熟。
石油钻井仪器操作指南说明书
石油钻井仪器操作指南说明书一、引言石油钻井是一个复杂而又关键的工艺过程，而钻井仪器则扮演着至关重要的角色。
为了确保钻井作业的顺利进行，本操作指南旨在为操作人员提供详细的指导和说明，以确保仪器的正确操作和维护。
二、仪器概述1. 主钻井仪器主钻井仪器包括钻井平台、驱动装置、显示屏和控制面板等。
操作人员在操作之前需要熟悉主钻井仪器的组成部分和功能，以确保能够正确地进行操作。
2. 测井仪器测井仪器用于对孔眼及井底进行测量和记录，包括射孔器、测井工具等。
操作人员需要熟悉不同测井仪器的特点和使用方法，并按照要求进行操作。
三、操作准备1. 安全注意事项在进行钻井仪器操作之前，操作人员需仔细阅读并严格遵守相关的安全准则和操作规程。
确保操作过程中的安全环境，如佩戴防护设备、保持机器稳定等，以减少事故的发生。
2. 环境检查在进行钻井仪器操作前，操作人员需要对作业区域进行仔细检查，确保环境良好，没有潜在的危险因素。
同时，仪器本身也需要经过检查，确保其正常工作。
四、操作步骤1. 仪器启动与校准根据不同钻井仪器的要求，按照指示进行启动和校准的过程。
该过程需要进行仔细的仪器检查和参数校准，以确保仪器的准确度和稳定性。
2. 仪器操作根据实际需要和工艺要求，进行相应的仪器操作。
操作人员需要熟悉不同功能按键和控制面板的布局，并按照操作手册中的指导进行相应的操作。
3. 数据记录与分析在钻井作业过程中，操作人员需要实时记录和分析数据，以便及时调整钻井参数和维护钻井仪器。
同时，需要将数据记录并存档，以备后续的分析和参考。
五、故障排除与维护1. 故障排除在钻井仪器操作中可能会出现一些故障和问题，操作人员需要具备一定的故障排查能力，并根据操作手册中提供的故障排除指南进行相应的处理。
2. 仪器维护钻井仪器的正常维护对于延长其使用寿命和确保操作效果至关重要。
操作人员需要认真按照维护手册的要求进行仪器的定期保养和检修，确保仪器的良好状态。
六、操作注意事项1. 经验与技术钻井仪器操作需要一定的经验和技术，操作人员需要经过专门的培训和学习，熟悉操作流程和技巧，以提高操作的准确性和效率。
钻井自然伽马测井仪器用途
钻井自然伽马测井仪器用途
钻井自然伽马测井仪器是一种常用的地质测井仪器，用于获取钻井井眼周围地层的放射性测井参数，以便进行地层分析、岩性识别、层位对比、沉积环境分析、孔隙度和储层含油气性评价等。
它通过测量地层的自然伽马辐射反映地层中不同放射性元素的存在和分布情况以及地层的物性变化。
钻井自然伽马测井仪器主要测量目标是地层介质中的钍、铀、钾等放射性元素。
在地质勘探中，这些自然伽马辐射元素是普遍存在的，它们辐射出的γ射线可以通过测量仪器准确地定量和记录。
该仪器的使用有以下几个主要用途：
1. 地层分析和岩性识别：钻井自然伽马测井仪器能够记录地层中不同岩性的放射性元素含量，在测井曲线上显示出不同的伽马射线强度变化，从而可以通过分析伽马射线测井曲线识别和划分不同的地层岩性。
2. 沉积环境分析：钻井自然伽马测井仪器可以提供地层的放射性地层反演和层位分析，可以帮助揭示沉积相及其储集性。
3. 孔隙度和储层含油气性评价：钻井自然伽马测井仪器通过针对地层的放射性特征，可以预测地层的孔隙度和含油气性，对油气勘探和评价具有重要意义。
4. 地层层位对比：钻井自然伽马测井仪器具有较高的分辨率，可以提供地层的准确层位信息，帮助勘探人员进行区域和局部地层对比。
除了以上主要应用之外，钻井自然伽马测井仪器还可以用于测量井眼的辐射强度，以确定井眼附近地层的放射性矿石产状，为矿床勘探提供有力的线索。
总而言之，钻井自然伽马测井仪器是一种非常重要的地质测井工具，可用于获取地层放射性参数，进行地层分析、岩性识别、沉积环境分析、孔隙度和储层含油气性评价等工作，对于油气勘探和矿产资源评价具有重要意义。
三常用测井仪器介绍
的机械特性，出砂分析。
AC质量控制
应在套管(187us／m，57us/ft)和已知岩性如盐岩或硬石 膏(盐岩223-230us／m ,
差自动地平均进行井眼补偿。在两个接收探头上的首
波时间取决于在井眼附近地层中的首波传播路径。为
了取得垮塌地层的精确声波速度测量，要求使用长源
距的声波仪，具有探测深度更深，受大井眼的影响小
的特点。
AC技术指标(1603)：
– 直径
3.38in 85.7mm
– 长度
19.17ft 5.842m
– 重量
320 lb 145.2kg
常用测井仪器及质量控制
张卫平
常用测井系列
1、电阻率声波系列 2、放射性系列 3、测压取样系列 4、备选系列(倾角测井、全井眼电阻率扫
描、核磁测井、垂直地震剖面测井等)
5、井壁取心 6、固井质量检查
1、 电阻率声波系列 DLL/MLL/MAC/GR/CAL/SP
该系列进行三种电阻率测量和声波测量：深侧向
或地层防砂方案 – 10.渗透率:从斯通利波幅度衰减导出渗透率 – 11.岩性:改善慢速地层中孔隙度与岩性的测定 – 12.地层流体特性: 给出声波油气指示参数 – 13.各向异性:采集交叉偶极测量值，并评价垂直微裂缝和
应力状态 – 14.套管井: 过套管采集横波与纵波数据
MAC质量控制（1）
仪器测前刻度是在管外无水泥的套管中进 行 , 允 许 误 差 范 围 为 57±2 微 秒 / 英 尺 (187± 7微秒/米)。
cpl随钻测井介绍
钻测井仪器任意组合，对钻井过程中的地层孔隙度进行实时监 测，实现“无化学源”测井，能够满足随钻测井地层评价要求 。 仪器组成： 脉冲中子发生器、中子探测器、处理电路 仪器主要特点： 1、安全、环保，几乎不会对施工人员造成放射性损伤 2、脉冲中子能量高、计数多，可以扩展进行全谱测量 3、采用开放式总线结构，可以和其他的随钻测井仪器任意 组合 仪器主要技术指标： 总长度：4200mm 最大工作温度：155℃ 最大工作压力：140MPa 冲击：4900m/s² 1ms 半正弦波形
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仪器功能介绍： DSTL定向遥测随钻测井仪作为FELWD的 遥测短节，同时还提供井斜、方位等钻井工程参数或者单 独用于钻井施工作业进行随钻测量。该仪器不仅测量精度 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。 技术指标详见“CGMWD-1型无线随钻测量仪”介绍。 三、CNP可控源中子孔隙度随钻测井仪 技术名称： CNP可控源中子孔隙度随钻测井仪 仪器功能介绍：CNP可控源中子孔隙度随钻测井仪是国内首 次采用脉冲中子发生器取代化学源的随钻测井仪。该仪器 仅用一根钻铤，采用采用开放式总线结构，可以和其他随
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仪器图片：
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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
钻井仪器仪表指重表
钻井仪器仪表指重表指重表是石油钻井普遍使用的一种重要钻井仪表，主要用于测量钻具悬重和钻压大小及其变化。
根据悬重和钻压的大小及其变化，了解钻头、钻柱的工作棺况，指导钻进、打捞作业相井下复杂情况的处理。
指重表按其工作原理可分为液压式和电子式两大类。
目前，普遍使用把系列液压式指重表。
1．指重表的结构及工作原理亿系列指重表包括JZG型死绳固定器、JZZ型重力指示仪和JZ型记录仪三部分。
死绳固定器将钻机死绳拉力通过传感器转换成液体压力信号，传递给重力指示仪，迫使弹簧管自由端产生位移，经过放大机构带动指针，直接在表盘上指示出悬重及钻压值。
另一路压力信号通过金属软管传递到记录弹簧管，其位移经连动机构，用记录笔在专用记录纸上做出钻压与悬重变化曲线。
下面对JZ250型指重表予以介绍。
1、JZG24型死绳固定器。
死绳固定器是将钻机的死绳拉力转换为液体压力的机构，它是由绳轮、底座、传感器三大部件组成。
传感器是死绳固定器的主要部件，它将死绳的拉力通过橡胶膜片压缩液体而砖换为压力信号，传递给重力指示仪、记录仪。
因此，它是一个能量转换机构。
绳轮与底座处装有轴承，以提高绳轮杠杆微量偏转的灵敏度。
当大钩上有负荷时，死绳拉力迫使绳轮绕辆转动，绳轮臂将微微上抬，传感器上盖与压盖同时稍许上移。
从而压缩橡胶膜，使液腔容积缩小。
液腔内压力升高，压力通过传压管线传入指重表的显示仪表和记录仪表。
传感器液腔内的压力是与死绳拉力（大钩负荷）成正比的，所以显示仪表可间接指示大钩负荷。
2、JZZ1型重力指示仪。
重力指示仪是一种特制的弹簧液管压力表。
它主要由弹簧管、放大机构、重力指示仪指针、灵敏表指针、表盘等组成。
重力指示仪和灵敏表组装在一起。
重力指示仪指针最大偏转角度为375度，灵敏表指针的最大偏转角度为重力指示仪指针的4倍。
重力指示仪十灵敏表各有一根弹簧管。
重力指示仪、灵敏表弹簧管的自由端位移通过连杆带动扇形齿轮转动齿轮铀，而使指针产生偏转。
放大机构由三块固定板和支承固定。
石油行业中常见的钻井设备及作业流程
石油行业中常见的钻井设备及作业流程钻井是石油行业中的一个重要环节，它涉及到石油的开采和探明储量。
在钻井作业中，常见的钻井设备有钻机、钻铤、岩石钻头等。
本文将介绍这些设备的功能和使用方法，并对钻井作业流程进行详细的探讨。
一、钻机钻机是钻井作业中最常见的设备之一，它具有将钻铤或岩石钻头推进到地下的功能。
钻机通常由钻井塔架、提升系统、旋转系统和钻井液循环系统组成。
钻机的运作原理是利用钻杆的旋转和下压力来推进钻铤或岩石钻头。
在钻井过程中，钻机将钻铤或岩石钻头连续地向地下推进，同时还会通过旋转系统对其进行旋转，从而加速钻进速度。
二、钻铤钻铤是一种用于切削和破碎地下岩石的工具。
它的形状通常是圆柱形，底部有齿轮或其他切削结构。
在钻井作业中，钻铤经常被安装在钻杆的末端，并通过钻机的旋转系统进行旋转。
钻铤的主要功能是将地下岩石切削或破碎成小块，以便于后续的钻井作业。
它的使用方法是通过钻机的下压力和旋转系统的旋转使其逐渐钻入地下，同时利用其齿轮或切削结构来切削或破碎岩石。
三、岩石钻头岩石钻头是一种用于切削地下岩石的工具，它的形状通常是圆锥形或圆柱形。
岩石钻头被安装在钻杆的末端，并通过钻机的旋转系统进行旋转。
岩石钻头的主要功能是切削地下岩石，使其变成碎屑并带出地面。
与钻铤相比，岩石钻头更适用于较硬的岩石层。
在钻井作业中，通常需要根据地质勘探结果选择合适的岩石钻头。
钻井作业流程钻井作业流程包括井口准备、套管下套、钻井阶段、取芯、测井、完井等几个主要环节。
井口准备是为了确保钻井作业的安全和顺利进行，包括搭建钻井塔架、安装钻机等工作。
套管下套是为了加固井壁，防止井壁塌方。
在这一环节中，钻机会安装套管，并通过旋转和下压力将其推入地下。
钻井阶段是钻井作业的核心环节，从地表钻入地下并取芯。
它的目的是探明石油储量，并为后续的工作提供数据支持。
取芯是指在钻井作业中获取地下岩石样品。
通过取芯，可以对地下岩石的性质、组成和储油能力进行分析。
石油勘探试验和检测仪器设备表
石油勘探试验和检测仪器设备表
地质勘探仪器设备
1. 激发电源：用于产生地震波，用于地震勘探实验。
2. 地震仪：用于检测地震波的传播和反射，对地层结构进行分析。
3. 钻井设备：包括钻机、钻头、钻管等，用于地下钻探，获取地质样本。
4. 钻井测井仪器：包括测井仪、测井探头等，用于探测井孔内的地层信息。
地球物理勘探仪器设备
1. 电阻率测量仪：用于测量地下岩石或土壤的电阻率，从而判断地质结构。
2. 重力仪：用于测量地球重力场的变化，揭示地下构造。
3. 磁力仪：用于测量地球磁场的变化，分析地下磁性物质。
4. 电磁仪：用于探测地下电磁物性参数，如电导率、介电常数等。
5. 探地雷达：利用电磁波作为信号，探测地下构造及水文地质条件。
化学分析仪器设备
1. 质谱仪：用于分析和鉴定石油中的有机物成分和其他化学物质。
2. 气相色谱仪：用于分离和分析石油中的气体成分。
3. 高效液相色谱仪：用于分离和分析石油中的溶液成分。
4. 石油密度计：用于测量石油样品的密度。
钻探测试仪器设备
1. 钻井动力学仪器：用于分析钻井过程中的钻头受力情况。
2. 钻井液测试仪器：用于检测钻井液中的各种参数，如密度、粘度等。
3. 钻进记录仪：用于记录钻井过程中的各种数据，如井深、时间等。
以上是石油勘探试验和检测仪器设备表的简要介绍。
具体的仪器设备列表会根据勘探项目的需求而有所不同。
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
定向井工具简介
L2 -------
弱降斜组合
定向井中心-塘沽
0.8
18.0～27.0
13
三、非磁钻铤（1）
非磁钻铤结构
Á «
ID
ÇÅêú «´ ¬î Non-magnetic Drilling Collar
S/N
非磁钻铤作用
在使用MWD或者电子多点测斜仪等仪器时，在钻具组合中使用非磁钻铤可 以有效防止由于钻具所带来的磁干扰，使测量结果准确有效。
第三位数字用1和0分别表示公扣和母扣。例如：411表示4-1/2 "的钻杆， 内平式的公接头。
定向井中心-塘沽
27
工具扣型识别(2)
钻杆接头的类型：
1）内平接头（IF）： 适用于外加厚及内外加厚钻杆，其接头内径钻杆加厚部分内 径和钻杆本体内径相等或相近。泥浆流过该类型接头时，流动阻 力小，有利于水功率的利用。但该类接头强度低，易于磨损。 2）贯眼接头（FH）： 适用于内外加厚及内加厚钻杆。接头内径等于钻杆加厚部分内 径，但小于钻杆本体内径。泥浆流过时，流动阻力大于内平式接 头，但强度大于内平式接头。 3）正规接头（REG）： 适用于内加厚钻杆，正规式接头内径小于钻杆加厚部分内径， 钻杆加厚部分内径又小于钻杆本体内径，因此该类型连接的钻杆 有三种不同的内径，并且公接头内径比母接头内径还小。泥浆流 过时阻力大。但该类接头外径小，耐磨损，强度大，常用某些打 捞工具和水龙头下部保护接头等的连接处。
定向井中心-塘沽
14
三、非磁钻铤（2）
8 "非磁钻铤：
扣型：631*630 内径： 3 " 外径：8 " （203.2mm）
3-1/4 " （82.55mm）
定向井专用工具介绍-无磁
外径（mm）
内径（mm）
连接螺纹
重量（kg）
长度7620mm
长度7620mm
88.9
38.10
NC26
302
362
120.65
57.15
NC35
531
662
158.75
71.44
NC46
947
1178
158.75
57.15
NC46
1034
1245
165.1
71.44
NC46
1043
3、使用要求
（1）无磁钻铤使用长度要根据井斜和方位的不同情况进行合理选择；
（2）测量时，测斜仪位置必须按要求放在无磁钻铤中下部；
（3）由于无磁钻铤比普通钻铤硬度高，上扣时注意不要错扣。
二、无磁承压钻杆
1、定义
无磁承压钻杆又叫无磁加重钻杆，它的壁厚介于钻杆和钻铤之间，能承受拉伸载荷，也允许承受压缩载荷。
一、无磁钻铤
1、作用与原理
由于磁性测量仪器的磁通门感应的是井眼的大地磁场，所以测量仪器工作时必须是一个无其它干扰磁场的环境。然而在钻井过程中，钻具往往具有磁性，影响磁性测量仪器正确测量井眼轨迹。利用无磁钻铤可以实现无干扰磁场的环境，并具有普通钻铤的作用。
无磁钻铤上下的干扰磁场线对测量仪器部位没有影响，因而无磁钻铤为磁性测量仪器创造了一个无干扰磁场的环境，保证了磁性测量仪器测到的数据为真实大地磁场信息。
2、用途
替代无磁钻铤的功用，使具有磁通门或磁性测量仪器不受钻具磁场的影响，确保磁性测量仪器数据准确。
3、规格（表27）
外径（mm）
内径（mm）
连Байду номын сангаас螺纹
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
过钻头测井原理
过钻头测井原理钻头测井是一种常用于石油勘探和开采的地球物理测井技术。
它通过将仪器装置置于钻井中的钻头上，测量地下地层的物理性质和工程参数，以便帮助石油工程师评估油气储层的产能和采收潜力。
本文将详细介绍钻头测井的原理、仪器装置和应用。
钻头测井原理钻头测井的原理是通过测量钻头附近地下地层的物理性质来获得地下的相关信息。
这些物理性质包括电阻率、自然伽玛辐射、声波传播速度、密度和中子散射截面等。
钻头测井仪器装置钻头测井仪器通常由测井传感器、信号处理仪表和数据记录器等部分组成。
下面将介绍一些常见的钻头测井仪器装置。
1.电阻率测井仪：电阻率测井仪是用来测量地下岩石的电阻率。
它通过将测井仪器的电极接触井壁和地下形成闭合电路，利用电流经过地层产生的电位差来测量岩石的电阻率。
电阻率测井仪通常由多个电极构成，以便在不同深度测量电阻率。
2.自然伽玛测井仪：自然伽玛测井仪是用来测量地下岩石的自然伽玛辐射强度。
自然伽玛辐射是由地下放射性元素如铀、钍和钾等产生的。
测井仪器通过将探测器放置在钻头附近，测量自然伽玛辐射的能量和强度来确定地下放射性元素的分布和岩石类型。
3.声波测井仪：声波测井仪是用来测量地下岩石的声波传播速度。
它利用声波在岩石中传播的时间来计算地层的声波速度。
常见的声波测井方法包括正转波测井、侧向波测井和全波测井等。
4.密度测井仪：密度测井仪是用来测量地下岩石的密度。
它通过测量反射回的γ射线的能量来确定岩石的密度。
密度测井可以提供有关岩石的组成和孔隙度等信息。
5.中子测井仪：中子测井仪是用来测量地下岩石的中子散射截面积。
它通过发射中子束使岩石中的原子核发生散射，然后测量散射后的中子数量和能量来确定岩石的含水量和其他组成参数。
钻头测井应用钻头测井在石油行业的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1.油气储层评价：钻头测井可以提供有关储层的信息，如孔隙度、渗透率、饱和度和岩性等。
这些信息对于评估油气储层的产能和采收潜力非常重要。
定向井测量仪器介绍
准。框架在转动机构驱动下可
绕旋转轴在0-180°范围内旋转。 定位装置保证框架旋转到0°和 180°二个位置上锁紧定位。
四、陀螺测量仪器
陀螺测斜仪的主要用途
套管开窗侧钻 丛式井开发 老井复测
五、无线随钻MWD仪器
五、无线随钻MWD仪器
（一）随钻仪器MWD的基本构成
MWD
工作房
地面接收系统
脉冲发生器
定向井测量仪器 介绍
定向井技术服务分公司
二○一四年十二月
介 绍 内 容
一、概述
二、电子单多点仪器
三、有线随钻仪器
四、陀螺仪器介绍 五、无线随钻MWD仪器 六、无线随钻LWD仪器 七、旋转导向简介
一、概
述
一、概 述
定向钻井测量Biblioteka 器是定向工作者的眼睛，是控制井眼轨迹必
不可少的工具。定向钻井测量仪器和定向钻井工艺是相辅相成的 ，二者缺一不可。而且随着定向钻井技术的发展，其越来越依赖 于测量仪器和工具的技术发展，先进的测量仪器和工具是完成高 质量高难度定向井、水平井的必要条件。常用的定向井测量仪器 包括以下种类： 单多点测量仪器：照相式、电子式、自浮式单点 陀螺测量仪器
电子单多点探管的型号、参数：
型 寸： SQDD01(T型头) Φ32×260mm 适用于大径仪器 SQDD01-1(半圆头) Φ27×260mm 适用于小径或高温仪器 井 斜 角 误 差： ±0.2°(井斜< 120°) 方 位 角 误 差： ±1.5°(井斜≥5° ) 重力工具面误差： ±1.5°(井斜≥5° ) 磁性工具面误差： ±1.5°(井斜< 5° ) 工作 环境 温度： -10℃～125℃ （加保温瓶可达250℃） 探 管 重 量： 255g 工 作 井 斜： 0º ～120° 探管数据存储量： 1818组数据 号 尺
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钻测井技术发展趋势
• • • • (1)减小测井传感器到钻头的距离。 (2)提高实时数据传输率。 (3)提高测井传感器的可靠性。 (4)提高作业的安全性。
发展趋势
• 在今后的发展中，人们将更多地关注测量点到
• 钻头的距离、数据传输率、仪器的可靠性和放射 性源
• 等问题。随着这些指标的改善，随钻测井资料的 应 • 用范围在逐步扩大，据报道，2006年随钻测井 在地 • 层评价数据采集中所占比例超过了1／3，其应用 还 • 在继续增长。
主要内容
1 随钻声波测井仪器 2 新仪器的设计
3 LWD低频四极横波测井仪器
4 紧凑型补偿随钻电阻率测井仪器 5 随钻宽频多极声波测井仪器 6 lnSite ADR方位深电阻率传感器 7第2代LWD地层压力测试技术 8钻测井技术发展趋势
• 随钻声波测井仪器可以提供电缆测井质 量的纵波和横波数据。贝克INTEQ公司 的LWD低频四极横波仪器在低频时无需 声隔离装置，可以作为单极、偶极和四 极仪器使用，测量低速地层的横波数据； 哈里伯顿公司的LWD宽频多极声波测井 仪器，同时使用了单极、偶极和四极声 源，改善了数据质量并拓宽了横波测量 范围。
lnSite ADR方位深电阻率传 感器
• • • • • • • • 现有的电阻率测井仪器分为侧向测量和成像测 量，侧向测量进行中等探测深度的补偿电阻率测量， 而成像测量的探测深度非常浅，是非补偿的。在近 水平井段，厚2 ft的高电阻率层段在测井曲线上可 能显示出近20 ft厚，侧向测井很难指示这种地层的 存在。而电阻率成像测井极易探测到这样的地层， 但非补偿测量会受到泥浆侵人或仪器与井壁间隙的 影响，无法提供准确的地层电阻率值。
• 在LWD电阻率测井方面，新仪器的设计 更加紧凑，测量深度逐步增加，并且可 以同时进行侧向和成像测量。此外，第2 代LWD地层压力测试系统具有自学习功 能的优化测试程序，并采用了智能化的 极板控制。
LWD低频四极横波测井仪器
• • • • • • • • 新仪器的优点：提高了数据存储能力，可以在更 长的时间内记录高密度数据；扩展了测量频率，在 500 Hz到30 kHz之间具有平缓的频率响应；配备 了高灵敏度接收器和可编程宽频发射器。对地层信 号更敏感，受钻井噪声的影响更小；新的声源组合具 有更高的声波能量输出，声波极性和频率是可以选 择的；采用新的频散追踪方法，降低了慢速横波测量 的不确定性。
第2代LWD地层压力测试技术
• • • • • • • 因LWD环境下泥浆脉冲数据传输率有限，第2 代LWD压力测试技术采用了智能井下系统，可以 根据压降、最低测试时间来优化测试程序，并自动对 数据质量进行有效评估，有助于降低测试时间，避免 钻杆遇卡。减少测试时间意味着节省钻机时间和成 本，并能保障井眼安全。为了进一步增加井眼安全 性，测试期间可以保持泥浆循环。
紧凑型补偿随钻电阻率测井仪 器
• • • • • • 随钻电磁波电阻率测井仪器投入商业应用已经 20多年了。第1代电磁波电阻率仪器比较简单，具 有1个发射器和2个接收器，测量电磁波信号的相 位差，提供一个电阻率值。近年来，随着电阻率测量 技术的逐步成熟，仪器的测量参数也在增加，可以提 供多个电阻率测量值，并且具有不同探测深度。
随钻宽频多极声波测井仪器
• • • • • • • • • 最近，松代克斯公司推出了新的随钻电磁波电 阻率测井仪器——紧凑型补偿电磁波电阻率测井仪 器，新的仪器能够支持电磁波电阻率测井的基本需 求：多个探测深度、井眼补偿、多个频率等[3]。 新测量方法扭转了通过降低天线数量、增加长 度和复杂性来满足井眼补ห้องสมุดไป่ตู้等需要的趋势。新仪器 的天线数量更多，长度更短，同时能完成多个频率测 量。与传统天线阵列相比，紧凑天线阵列的长度缩 短了40％，这就降低了井底组合的长度和成本。