电磁随钻测量技术现状及发展趋势
随钻测量技术的发展现状及前景展望_孟耀华
随钻测量技术的发展现状及前景展望
孟耀华 1 朱宝泉 2 杨 坤 3 （1、黑龙江八一农垦大学 信息技术学院，黑龙江 大庆 163319 2、大庆石油管理局通信公司，黑龙江 大庆 163453
3、中国石油管道华中输气公司，湖北 武汉 430072）
摘 要：介绍了随钻测量技术并对当前国内部分油田随钻测量（MWD）工具的应用情况以及国外 MWD 研究状况进行了详尽的分析，总结提出 了随钻测量技术的发展趋势。
2.1 国外 MWD 研究发展现状。国际上的 垄断。
在精度、耐温、测量成功率、使用方便性等方面都
MWD 制造公司主要有八家，生产约 20 个系列的
2.2 国内 MWD 技术的应用开发。国内 MWD 达到并且有些已明显优于国外同类产品。国内许
8 种产品，可测量 30 多种参数，基本能满足各种定 技术的引进应用与研发也在不断进展中并已经取 多油田服务公司，例如大庆油田，中海油服都逐渐
密度和中子孔隙度等，并且具备了随钻测井和地 度可达±0.25 毫欧，伽玛短节±燮3%（测量范围 0~ 井系统 CGDS-1 的一个测量传输子系统。该系统
质导向能力。
500API）垂直分辨率可达 9 英寸。
的推出，解决了地质导向钻井所要求的数据传输
1 随钻井下测量技术
2.1.3 MWD 井底仪器规格。直接将各测量仪 高速率，大井深问题，在深井大于 4500 米中仍能
平井中，现在广泛应用的是泥浆脉冲和电磁波 量/测井作业。近几年来，曾先后在国内的十几口探 能更真实的反映地层客观情况。
MWD。20 世纪 80 年代以有线随钻测量仪应用较 井和开发井中提供了随钻测量/测井服务，取得了
3.2 多方法集成 MWD 系统。
为普遍，但工作距离有限等缺点使其很快被性能 很好的效果和经济效益。
随钻测量系统技术发展现状探讨
43随钻测量是钻井作业过程中不可缺少的重要技术，可以对钻遇的地层岩性进行实时监测，从而获取到准确的地层物理参数。
随钻测量多利用声波、放射线、电阻率等技术，可以对钻遇地层进行评价并进行地质导向，可为水平井、大斜度井等钻井作业方案的制定提供数据支持。
随钻测量数据是在地下储层没有受到钻井液污染前获取到的，可以更为准确地体现出地下储层岩性，该技术经过数十年的发展，已经在稳定性和准确性方面取得到很大的进步，本文主要对随钻测量系统的发展情况进行分析和探讨。
一、随钻测量系统技术发展情况1.国外随钻测量系统发展情况在上世纪三十年代，石油行业的科研人员就已经对随钻测量系统开展了大量的研究和实验，但只停留在电极测量、地下储层电阻率测量方向。
进入到五十年代，科研人员开始把电磁波技术应用到随钻测量中，但电磁波在地层中传递过程中，信号的强度会不断衰减，没有取到很好的应用效果。
在五十年代后期，正脉冲泥浆遥测传输系统已经被研发出来，在六十年代初得在钻井实验中取得了成功应用，是随钻测量系统首次进入到工业应用领域。
进入到七十年代以来，随钻测量技术得到了石油行业的重视，正弦波泥浆遥测传输系统研发成功，制定了随钻测量工业标准及可靠性标准，在钻铤部位设置发射器和接收装置，对随钻系统进行了完善，研发的自然伽马井下随钻仪也被推向市场。
进入到八十年代，很多石油公司加大对随钻测量仪器的研发力度，随钻测量仪质量和性能也在不断进步，利用导向螺杆钻具和无线随钻系统，在水平井钻井作业中取得了成功。
随着定向井、水平井等钻井作业的需求增多，随钻测量系统的应用也逐渐变多，随钻测井技术服务也得到了快速的发展，国外石油公司已经开发出自然伽马、电阻率、声波测井等技术。
最近一些年来，国外公司研发出使用寿命更长的随钻测量系统，该测量仪器可以适应井下恶劣的自然环境，可以满足钻井作业的多种需求。
国外随钻测量系统不断向着高性能、高可靠性方面发展，在硬件方面也取得很大进步，监测数据解释和软件性能方面也取得很大突破。
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。
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
Ｈ ＾ Ｔ Ｍ Ｉ Ｌ ＾
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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
钻井新技术及发展方向分析
钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。
近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。
主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。
(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。
(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。
1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。
与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。
由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。
1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。
1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。
发展中的我国电磁随钻测量技术
钻井工程无疑是石油工业中采用先进技术思想、实施新科技最活跃的领域，近年来，气体钻井技术更加有利于发现和保护油气层，能大幅度地提高机械钻速和钻头使用寿命，为复杂地层油气勘探开发提供了新的工程技术手段。
可喜的是这项技术在我国呈迅猛发展态势，形成了空气钻井、雾化钻井、泡沫钻井、氮气钻井、天然气钻井、柴油机尾气钻井、充气钻井等配套装备和工艺技术，具备了３５００米井深的气体钻井能力。
气体钻井中的钻井液可压缩性强，不能产生有效的钻井液脉冲，常规随钻测量技术（ＭＷＤ）无法使用，因此斯伦贝谢、哈利博顿以及俄罗斯的一些石油公司相继推出了一系列的电磁随钻测量系统（ＥＭ－ＭＷＤ），并在欧洲、加拿大、南美洲和俄罗斯等地区推广应用。
在我国，中国石化经过几年的技术储备和研究攻关，研制开发了具有独立知识产权的ＥＭ－ＭＷＤ系统样机——ＣＥＭ－１ （Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ＭＷＤ），填补了该项技术的国内空白。
工区现场试验表明：在相近的地层条件下，ＣＥＭ－１的主要技术指标达到了国外同类产品的先进水平。
CEM-1系统结构与工作原理中国的石油钻井工程界从２００２年开始跟踪国际电磁随钻测量技术，并于２００３年初由中国石化所属的科研部门完成了调研报告。
２００３年１１月，完成了俄罗斯ЗТС－１７２Ｍ型ＥＭ－ＭＷＤ系统在我国的现场试验。
试验井的地层电阻率为２～４Ωｍ，其有效测量深度为１６００米。
２００６年，中国石化正式启动了“电磁随钻测量系统研制”项目的立项研究，经过连续攻关，攻克了一系列技术难点和技术关键，首次现场试验即获得圆满成功。
由于电磁波可以穿透包括大多数导体在内的若干介质并在这些介质中传播，因此基于电磁信号传输方式的ＣＥＭ－１可用于各种钻井液。
ＣＥＭ－１的井下信号发射机将来自传感器的数据进行编码、调制、功率放大，由发射天线发出电磁信号；地面的信号接收机用信号接收天线来获取电磁信号，同时用噪声天线来接收电磁干扰；信号和噪声分别经低噪声放大后，由ＤＳＰ（数字信号处理）模块进行数据处理，即经过数字滤波、自适应消噪、解调、译码后，送入数据处理计算机、司钻显示器等终端设备。
电磁波随钻测量系统
发射机连接图
第三部分 现场操作
施工准备 仪器连接 开机测试 井口安装 入井测试 出井测试 注意事项
施工准备
在到达井场后，将接收机及计算机放进仪器房，确认仪 器房与钻机的距离，距离太远不能进行安装； 在钻机上找一个接触比较良好的地方安装接收天线连钳； 以井口为中心，便于连接接收机方向找一个湿润的地方， 将地锚砸入地中，在接线口安装上连接线缆； 将连接线缆安全高架，注意防碰、防损，连接线不允许 打直角弯，以防折断；
电 磁 波 随 钻 测 量 系 统
今后发展方向
1.高数据传输率随钻测量系统 采用数据压缩技术、高效编码技术的EM-MWD系统。 2.地质导向技术 大量的测井技术转化为随钻测井工具，实现随钻实时地 质评价，通过测井信息与井眼轨迹信息结合，使得钻井轨迹 能够准确行进在储层中最佳位置。 3.提高综合井控能力 随钻测量系统携带大量的地质信息、工程参数、井眼轨 迹信息，更多的工程信息井下化对于安全井控意义重大，利 于工程事故早期准确预报。
e)
f)
仪器主体外径：Φ48mm；电路骨架直径：Φ35mm；
测量范围和精度： 井斜角： 0~180° ±0.2° 方位角： 0~360° ±3.0°（井斜角 <5°） ±2.0°（5°≤井斜角≤9°） ±1.5°（井斜角>9°） 工具面角： 0~360° ±1.5°
下密封盖帽
下密封盖帽安装在仪器测量串的最下端，其材料为优质钛 合金，其外径为： Φ48mm，有效长度为：175mm。
第二部分
电磁波随钻测量系统原理和组成
一.系统概述
电磁波随钻测量系统是以电磁波形式将井下随钻测 量参数通过地层向地面传输的随钻测量系统。 测量参数：井斜、方位、工具面、温度
电磁随钻测量技术现状及发展趋势
和 ＮＱ 司的产 品情 况 。 Ｉ公 Ｒｙ ｎ公 司 Ｅ ＭＷＤ的最 小外 径 为 １ ０ ６ ａ Ｍ ２ ． ５ｍｍ，
长 度 为 ２ ５ ． ９ｍ，质量 为 １ ７ ３ｋ ，要求 的排 量为 ０ ５ ８ ． ｇ ． １ ０ｍ ／ ｎ 适用 于井径 为 １ ９ ２ ０ ． ． ｍｉ ， ４ ． ～２ ０ ０ｍｍ 的井
刘修 善 侯 绪 田 涂 玉林 杨 春 国
（ 国石 化 打 油 勘 探 肝 发 研究 院德 州 ７油 钻 井研 究所 ， 中 山东 德 州 ２ ３ ０ ） ５ ０ ５
摘 要 ：随 钻 测 量 是 井 眼轨 迹监 测 与 控 制 中的 一 项 关 键 技 术 。 气体 钻 井技 术 的 推 广 应 用 为 电磁 随 钻 测 量 （ Ｍ～ Ｅ
ｌ 国外 ＥＭ— ＭＷ Ｄ技 术 现 状
电磁 随钻 测量 技术 的研 究 可追溯 到 ２ Ｏ世纪 ３ ０年
代 ，并 于 ２ ０世 纪 ７ ０年 代初 研 制 出 了 实用 型 的 Ｅ Ｍ—
ＭＷＤ系统 ，２ ０世 纪 ８ ０年 代 中期 实 现 了商 业 化 生 产 和 应用 ］ 。特 别 是 ２ ０世 纪 ９ ０年 代 以 来 ，Ｓ ｈｕ ｃ ｌｍ—
用。
ｗｈｌ ｄ ｉｉｇ ｉ ｒ ｌ ，简称 Ｅ ＭＷＤ）是 ２ ｅ ｌｎ Ｍ ０世 纪 ８ ０年 代
１ １ 加 拿 大 ．
Ｅ ＭＷＤ技术 在 加 拿 大 应 用 广 泛 ，有 １ Ｍ ０多 个 Ｅ ＭＷＤ生产 厂 家 。笔 者 主 要 介 绍 Ｒ ａ 、Ｐ ｏｎｘ Ｍ— ｙ ｎ ｈ ｅ ｉ
因此 使用 成本高 。
电 磁 随 钻 测 量 （ ｌｃｒｍａ ｎ ｔ ａ ｕｅ ｎ ｅｅｔｏ ｇ ｅｉ ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔ ｃ
国内外随钻测量技术现状分析
技术应用与研究随着定向井、水平井施工任务的不断增加，随钻测量技术也在不断的发展，其已成为钻井施工过程中不可缺少的部分。
随钻测量技术最初起源于国外，在上世纪70年代斯伦贝谢研发出第一套随钻测量工具，在当时的技术水平下，该工具仅能够测量井斜角、方位角、工具面角。
但是随着定向井技术的不断发展和油田勘探开发难度的不断增加，也促使随钻测量工具的不断发展，其在数据传输速率、稳定性、抗高温高压等方面都有了很大进步。
随着水平井部署的增多，随钻测量工具也逐渐向随钻测井方向发展，现已能够实现常规电缆测井的项目，也即随钻测井技术（Logging While Drilling）。
随钻测量技术主要包括地面系统和井下系统两部分，其中地面系统主要包括数据的采集、数据的解码、数据的显示等部分。
井下系统主要包括数据的测量、数据的编码、数据的发送等部分。
其中井下所有功能的实现都离不开供电系统，目前的供电主要有电池供电和涡轮发电两种方式。
电池供电可以不间断为仪器提供电源，但是也限制了其使用时间的长度。
而涡轮供电需要在开泵的情况下，依靠泥浆的冲击实现涡轮的旋转实现供电，在涡轮不受到损坏的情况下能够长时间提供电源。
井下数据的测量主要依靠测量探管来提供控制井眼轨迹所需的参数，如井斜角、方位角等，但是目前随钻随钻测量技术的不断发展，MWD工具也与具有其他功能的测量短节组合，对地层参数进行检测，如伽马、电阻率、钻压、扭矩、环空密度等。
目前的数据传输方式主要分为无线传输和有线传输，其中有线传输主要是指光纤、智能钻杆等，而无线传输主要有钻井液、电磁波、声波等方式。
一、国内随钻测量技术现状国内的随钻测量技术起步很晚，所以技术水平相对于其他发达国家还很落后。
但是随着国家对石油资源的不断重视，各石油企业高校也在不断的增大科研力量，随钻测量技术也有了很大发展，并取得了不错的成绩，在部分领域缩短了与国际间的差距。
北京海蓝科技公司自主研发了一系列泥浆脉冲随钻测量系统（YST），该系统以电池供电，具有结构简单，较强的抗冲击能力，成本低，并且具有可打捞等特点。
无线电磁波随钻测量系统的发展与展望
2024年2月地质装备无线电磁波随钻测量系统的发展与展望王小波,张鹏(中煤科工西安研究院(集团)有限公司,西安 710077)摘 要:无线电磁波随钻测量系统是煤矿地质透明㊁智能钻孔探测的重要组成部分㊂无线电磁波随钻测量㊁随钻数据传输技术能够将孔内的数据传输到孔外,有效解决煤矿钻孔探查信号传输 最后一公里 的技术难题㊂中长距离碎软煤层定向钻进及在钻孔中开展地球物理探测是未来煤矿井下物探技术发展的方向㊂孔中探测能够极大地减少外界干扰,也能够简化解释地质模型㊂本文介绍了无线电磁波测量系统的构成㊁技术性能㊁应用场景和技术发展现状,列举了技术装备存在的一些不足,重点分析了无线传输系统中发射部分的绝缘短节和基础单元轨迹测量短节的稳定性,并对无线电磁波随钻测量系统的未来测量短节类型及技术发展趋势㊁高速率数据传输,多学科协同创新等方面进行了展望㊂关键词:电磁波随钻测量;无线传输系统;随钻测井中图分类号:P 634,T D 76 文献标识码:A 文章编号:1009282X (2024)01001107D e v e l o p m e n t a n d p r o s p e c t s o f w i r e l e s s e l e c t r o m a gn e t i c w a v e m e a s u r e m e n t w h i l e d r i l l i n g s ys t e m W A N G X i a o b o Z H A N G P e n gC C T E G X i a n R e s e a r c h I n s t i t u t e G r o u p Co L t d X i a n 710077 C h i n a A b s t r a c t T h e w i r e l e s s e l e c t r o m a g n e t i c w a v e m e a s u r e m e n t s y s t e m w h i l e d r i l l i n g i s a n i m p o r t a n t p a r t o f t r a n s pa r e n t a n d i n t e l l i -g e n t d r i l l i n g e x p l o r a t i o n i n c o a l m i n e g e o l o g y W i r e l e s s e l e c t r o m a g n e t i c w a v e m e a s u r e m e n t w h i l e d r i l l i n ga n d d a t a t r a n s m i s s i o n t e c h n o l o g y w h i l e d r i l l i n g c a n t r a n s m i t d a t a f r o m i n s i d e h o l e t o o u t s i d e h o l e e f f e c t i v e l y s o l v i n g t h e t e c h n i c a l pr o b l e m o f t h e l a s t m i l e o f s i g n a l t r a n s m i s s i o n i n c o a l m i n e d r i l l i n g e x p l o r a t i o n M e d i u m t o l o n g d i s t a n c e d i r e c t i o n a l d r i l l i n gi n f r a c t u r e d s o f t c o a l s e a m s a n d g e o p h y s i c a l e x p l o r a t i o n i n b o r e h o l e s a r e t h e f u t u r e d e v e l o p m e n t d i r e c t i o n s o f u n d e r g r o u n d g e o p h y s i c a l e x pl o r a t i o n t e c h n o l o g y i n c o a l m i n e s B o r e h o l e d e t e c t i o n c a n g r e a t l y r e d u c e e x t e r n a l i n t e r f e r e n c e a n d s i m p l i f y t h e i n t e r p r e t a t i o n o f g e o l o g-i c a l m o d e l s T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e c o m p o s i t i o n t e c h n i c a l p e r f o r m a n c e a p p l i c a t i o n s c e n a r i o s a n d c u r r e n t d e v e l o pm e n t s t a -t u s o f w i r e l e s s e l e c t r o m a g n e t i c w a v e m e a s u r e m e n t s y s t e m s l i s t s s o m e s h o r t c o m i n g s o f t h e t e c h n i c a l e q u i pm e n t f o c u s e s o n a n -a l y z i n g t h e s t a b i l i t y o f t h e i n s u l a t i o n s h o r t s e c t i o n i n t r a n s m i s s i o n p a r t a n d t h e b a s i c u n i t t r a j e c t o r y me a s u r e m e n t s h o r t s e c t i o n i n w i r e l e s s t r a n s m i s s i o n s y s t e m a n d a l s o p r o s p e c t s t h ef u t u r e m e a s u r e m e n t s h o r t s e c t i o n t y p e s a n d t e c h n i c a l d e v e l o pm e n t t r e n d s h i g h -s p e e d d a t a t r a n s m i s s i o n a s w e l l a s i n t e r d i s c i p l i n a r y c o l l a b o r a t i v e i n n o v a t i o n a n d o t h e r a s p e c t s i n w i r e l e s s e l e c t r o -m a g n e t i c w a v e m e a s u r e m e n t s y s t e m s w h i l e d r i l l i n gK e yw o r d s e l e c t r o m a g n e t i c w a v e m e a s u r e m e n t w h i l e d r i l l i n g w i r e l e s s t r a n s m i s s i o n s y s t e m l o g g i n g w h i l e d r i l l i n g 收稿日期:20230811作者简介:王小波(1978-),男,副研究员,主要从事矿用物探仪器技术开发工作,E -m a i l :w a n g x i a o b o @c c t e gx i a n .c o m ㊂0 引言目前,煤炭仍然是我国的主体能源㊂国家八部门联合印发了‘关于加快煤矿智能化发展的指导意见“,提出了煤矿地质保障技术发展的目标,为加快煤矿的智能化建设和对煤炭地质安全保障技术发展明确了方向㊂煤矿井下网络技术发展较为迅速,很多智能化矿山已经实现了井下网络全覆盖㊂井下智能化技术装备是煤矿智能化建设的重要组成部分,保障地质安全的智能钻探㊁物探技术是矿井智能化的硬件基础㊂利用井下近水平钻孔抽采瓦斯是保障当前煤矿安全的有效方法[1]㊂煤矿碎软煤层煤质软㊁破碎㊁透气性较差,采用水力驱动回转钻进过程11王小波等:无线电磁波随钻测量系统的发展与展望第25卷第1期中常因孔壁坍塌而难以成孔[2-10]㊂电磁波随钻测量技术能够适用于液压驱动和压缩空气驱动,可以弥补液动随钻测量系统的不足[11]㊂随着透明工作面㊁以孔代巷㊁长掘长探以及钻孔机器人等概念的提出,针对瓦斯含量高㊁压力大㊁结构碎软㊁成孔率低的煤层,急需一种适用性广㊁高速率㊁成本低的钻孔中数据传输系统,用以满足地面实时获取井下钻孔中测量的各种数据㊂目前我国的近水平钻孔最大孔深已经达到3000m以上,对3000m 的钻孔高效充分的利用成为当前的主要任务㊂井下工作面或巷道的各种测量数据,利用井下建设的4G/5G环网传输到地面,已经趋于成熟㊂孔中的数据传输到孔口是目前数据通路的瓶颈,孔中数据传输目前主要采用以下三种方式:第一种是通缆钻杆传输数据,第二种是采用泥浆脉冲传输数据,第三种是利用无线电磁波传输数据,三种传输方式各有优缺点㊂虽然钻孔数据传输技术得到了一定的发展,但受到测量装备的限制,传输速率还偏低,无线电磁波距离也因为信号传输衰减具有一定的局限性㊂1煤矿井下电磁波随钻测量技术研究进展以Y S D C为代表的无线电磁波测量系统不断应用㊁研发改进,具备了500m信号无损传输性能,主要传输钻孔轨迹数据,已经实现了软煤定向钻进功能,无线电磁波随钻测量系统工作示意如图1所示㊂图1无线电磁波随钻测量系统工作示意F i g.1W o r k i n g s c h e m a t i c d i a g r a m o f w i r e l e s s e l e c t r o m a g n e t i c w a v e m e a s u r e m e n t w h i l e d r i l l i n g s y s t e m在碎软煤层施工钻孔中采用无线电磁波传输方式,围绕钻孔开展地质透明极为方便㊂钻孔物探,如钻孔伽马测井,能够辅助进行煤岩界面的识别及陷落柱㊁断层等地质异常体判定,能够大大节约地质透明成本㊂钻孔雷达能够进行煤岩界面识别,顶底板距离㊁剩余煤厚探查;随钻雷达连续动态的观测工作面区域顶底板数据,为快速动态修正三维地质模型提供基础㊂钻孔瞬变电磁法能够有效识别钻孔周边一定范围内的含水体;姿态数据㊁轨迹精准控制钻孔轨迹测量,能够精准控制钻孔走向,为瓦斯抽采㊁钻孔压裂等提供了技术保障㊂以上多种数据结合起来能够构建动态优化的工作面三维地质模型㊂无线电磁波传输方式主要是依靠地层介质来实现的,孔中部分将测量的数据加载到基波信号上,测量信号随着基波信号向四周发射,孔口部分将检测到的电磁波中的测量信号下载解码,计算得到相关测量数据[12],其工作原理示意见图2㊂图2无线电磁波随钻测量原理示意F i g.2W o r k i n g p r i n c i p l e d i a g r a m o f w i r e l e s s e l e c t r o m a g n e t i cw a v e m e a s u r e m e n t w h i l e d r i l l i n g s y s t e m系统的基本单元包括孔中姿态测量短节㊁随钻测井测量短节㊁孔中无线发射及电池管㊁孔中发射绝缘短节㊁孔口接收装置㊁孔口显示器及供电电源等6大部分,系统主要电气组成部件见图3㊂为了实现孔中数据实时上传到地面控制系统,发展钻孔数据传输技术也是大势所趋,当前信号传输技术主要集中到孔中发射和孔口接收方面,这两方面均取得了良好发展㊂212024年2月地质装备图3 无线电磁波随钻系统主要部件F i g .3 M a i n c o m p o n e n t s o f w i r e l e s s e l e c t r o m a gn e t i c w a v e d r i l l i n g s ys t e m 1.1 孔中轨迹测量短节轨迹测量短节用于测量姿态,如倾角㊁方位角㊁工具面向角等,主要由三组磁传感器和加速度传感器及其控制电路组成㊂姿态测量受到元器件稳定性和精度要求,成本也不同,从几千元到几万元的轨迹测量短节均存在,测量系统的应用场景和测量系统的组成决定了测量短节的选型㊂姿态测量短节如图4所示㊂图4 姿态测量短节F i g .4 A t t i t u d e m e a s u r i n gs h o r t s e c t i o n 不管是哪种轨迹测量短节均存在影响测量精度的因素,如传感器和基准电源器件自身受到器件制作工艺不同引起的精度误差[13];由于测量系统传感器敏感轴的不正交㊁与仪器坐标轴不重合等因素引起的结构系统精度误差;数据采样个数及算法,引起的算法误差;传感器在使用㊁运输过程中,尤其是磁传感器抗干扰性能差,容易受到外界干扰㊂通常采用在传感器外围增加消磁电路和采用误差修正来解决传感器磁干扰的影响[14]㊂普通钻杆对探管测量的干扰,在设计时根据对应精度确定需要的无磁长度,减少误差㊂测量探管标定,用于补偿磁传感器㊁加速度计由于安装㊁漂移和随机误差等引入的误差[15]㊂各个产品制造单位也应在出厂前对测量短节的姿态进行标定,来消除或补偿相应的误差,达到出厂标准,如图5所示㊂一部分指标在出厂时合格就不再发生变化,如传感器自身㊁正交结构以及算法等带来的误差;还有一部分在使用过程中可能或发生变化,如外界磁干扰,工艺差异等㊂为了保证最终的测量效果达到要图5 测量短节姿态参数标定F i g .5 W o r k i n g d i a g r a m f o r m e a s u r i n gs h o r t s e c t i o n a n d i n -c l i n a t i o n c a l i b r a t i o n求,在施工过程中,还需要对产品的精度进行校准,通过同一位置旋转工具面,发现不同工具面倾角和方位角数据具有明显的旋转变化规律,对孔中测量部分进行校正,确保仪器测量精度,满足煤矿井下定向钻进需求[16]㊂1.2 孔中无线发射及电池管孔中发射部分主要是对孔中探管测量的轨迹㊁温度㊁电量等数据,通过信号变化和控制转换,转化成发射信号,通过配套的发射天线发射出去[12],原理如图6所示㊂图6 孔中数据采集及发射工作原理F i g .6 W o r k i n g p r i n c i p l e o f d a t a a c q u i s i t i o n a n d s i gn a l t r a n s m i s s i o n i n h o l e s孔中采集发射控制通常采用定时采发和控制采发两种方式㊂定时采发是在仪器探管中进行软件设置,每隔一定时长采集发射一组数据;控制采发则是接收孔口信号指令后进行数据采集发射,也可以利用孔口驱动孔底马达的介质压力进行控制数据采集和发射㊂定时采发时间间隔决定了孔中测量发射部分的工作时长,通常仪器电池续航设计是根据每次发射功率和发射次数决定的,发射次数一定,发射间隔时长的话,整体工作时间就长㊂使用时可以根据31王小波等:无线电磁波随钻测量系统的发展与展望第25卷 第1期施工方式设置合适的采发间隔,钻进进尺较慢时,采发间隔选用较大时长;钻进进尺或推送进尺较快时,可以采用较小的采发间隔,提高工作效率㊂采用随钻测量方式时,钻进速度一般不可控,受到钻进地质条件㊁钻进工艺㊁班组效率㊁设备检修等影响,时长差异比较大㊂这种情况一般采用控制采发方式对孔中测量部分工作进行控制,常用的是压力检测控制㊂压力检测控制采发又分为水力驱动和气动驱动模式,为了更好地适应钻进工况,水力驱动通常压力开关量程和压力设定值较大,气动驱动压力开关量程和设定值相对较低㊂在实际施工过程中控制方式往往比较复杂,压力开关公用和设定难度比较大㊂1.3 孔中发射绝缘短节绝缘短节的作用是将探管发射极分别接到上下两部分,便于下端信号传输给大地,上端信号通过钻杆传输到孔口㊂通常采用三件套或两件套钢制杆体,陶瓷㊁碳纤维等非金属材料作为隔离材料,制成复合绝缘短节,实物及短节中心极如图7所示㊂图7 绝缘短节及中心极实物图F i g.7 I n s u l a t i o n s h o r t s e c t i o n a n d c e n t e r p o l e 绝缘短节孔底端采用中心极进行信号导通,因此中心极的抗振及两端可靠性接触是关键,绝缘短节是保证发射信号保持足够的输出阻抗,绝缘短节两端相互隔离,出厂阻抗理论上要求为无穷大㊂其主要技术要求其扭矩模拟孔中抗拉抗弯的情况下能够达到8000N ㊃m 以上,并保持一定的发射偶极矩,绝缘电阻值在浸水情况下达到千欧姆级以上,距离越远阻值要求越大,才能满足信号发射要求㊂1.4 孔口接收装置孔口接收控制主要是提取孔中传出来的数据并解调,呈现孔中原有的数据,并按照特定的显示成图,并存储㊁转换㊁传输数据㊂接收方式有地极接收㊁碳棒感应接收和线圈感应接收三种方式,接收装置如图8所示㊂其中采用地极接收方式,信号强度较好,但需要将钻机和钻具尽可能与孔壁及钻场隔离,钻机不能接地,隔离实现难度较大,通常采用的枕木隔离效果不理想,尤其是水力钻进方式会影响到信号接收强图8 孔口接收装置F i g .8 R e c e i v i n g de v i c e s o u t s i d e h o l e 度㊂采用碳棒感应接收,敷设难度比较小,也不需要对钻机进行隔离,信号整体稍弱,成本较高㊂线圈感应接方式采用开合铁磁芯方式,可以方便地环绕钻杆,接收信号强,外部干扰影响小,成本适中,整体表现良好,重量较大,目前选用双马蹄型铁芯300~400匝㊂1.5 孔口显示控制器孔口显示控制器主要是将孔口接收装置取到的孔中测量数据进行解调㊁预处理㊁分析成图显示[12],孔口控制器接收功能组成框图如图9所示㊂图9 孔口信号接收工作原理F i g .9 S c h e m a t i c d i a g r a m o f s i g n a l r e c e pt i o n o u t s i d e h o l e 孔口可使用W i n 操作系统和A n d r o i d 操作系统,系统操作和操作计算机相同,方便数据采集和数据收发控制㊂1.6 供电隔爆电源隔爆兼本安型隔爆电源是将井下127V A C 转化成多路本安型输出回路,供给孔口显示器供电使412024年2月地质装备用㊂本安电路设计应具有保护限流㊁限压控制,其内部保护器件应符合防爆试验规定[17]㊂其与孔口显示控制器关联,需要满足电路用电需求并通过安全关联试验,隔爆电源如图10所示㊂图10隔爆电源实物图F i g.10E x p l o s i o n-p r o o f p o w e r s u p p l y2存在的问题煤矿用无线电磁波随钻测量系统为钻孔数据系统化管理和矿山地质透明起到了积极推动作用,但需要在可靠性㊁适用性㊁通信距离等方面持续开展攻关工作㊂目前还主要存在以下几个方面的问题㊂2.1孔中振动数据获取不准确、结构损坏在钻进过程中,尤其是空气钻进过程中,孔中部分工作环境未知,在孔中工作的测量部分㊁供电电池组系统及发射部分工作不稳定,容易出现故障㊂由于实际作业过程中,孔中的振动强度㊁受力大小和方向㊁振动频率㊁温度㊁压力等参数无法准确获取,在施工过程中,出现绝缘短节断裂㊁发射偶极导通,无磁外钻杆连接螺纹损坏,中心极错位折断等结构损坏㊂在钻进过程中,尤其是空气钻进过程中,测量短节容易出现测量不准确和信号不稳定的情况㊂经过故障仪器拆解分析,确定三组磁传感器某分量损坏无输出,属磁传感器内部故障㊂在高压力高振动中工作,孔中探管的密封性能也会变差,时有出现探管内部渗水情况,导致仪器故障,无法正常工作㊂钻孔内部供电的电池管,因为振动出现芯体连接及电芯极耳松脱情况㊂因此,测试孔中振动强度和采取减振措施是下一步工作的重点,保持随钻系统的孔中正常工作环境是确保参数系统稳定的前提㊂2.2信号稳定性与施工工艺影响因素不清实钻过程中,硬岩钻进多采用水力驱动,进入煤层后改为空气驱动,水风两用的情况经常发生㊂为实现软煤层的高效钻进,通常采用回转钻进+气动定向钻进方式㊂梳状孔的施工,钻进过程中常采用水力钻进+气动定向钻进方式㊂风水两用时,压力开关设定往往出现精度和范围不匹配的问题㊂压力开关控制数值设置不合理时,信号的稳定性较差㊂采用风水两用测量系统时,两种介质压力差异比较大,采用水力驱动时,压力范围比较大,压力控制精度较差;采用风力驱动时,压力范围较小,压力控制精度较高㊂为了同时满足两种压力值,经常选用大量程压力开关的低位,导致控制精度不高㊂选择的压力控制值偏小时,会存在水力驱动钻进的钻孔中有积水时,控制开关已经超量程无法正常工作的情况㊂信号稳定性还与孔底信号发射环境有关,钻进过程需要每隔几米进行一次钻孔中的数据测量,测量时可能遇到如如浮渣㊁煤粉㊁空洞等造成的发射绝缘孔底部分未有效接触到孔壁,影响发射信号强度㊂孔口接收装置的形式也是影响接收信号的关键,接地电极间距不够或者接触不良㊁钻机隔离程度㊁钻场电磁干扰㊁积水情况等都会影响接收信号强度,进而影响信号传输一次解调率㊂2.3传输深度及电源适用性不够目前井下钻探技术发展迅速,透明地质要求数据量也越来越大,钻孔尤其是定向钻孔深度很多已经超过1000m,部分条件好的矿区钻孔深度已经达到3000m以上,无线电磁波信号传输距离目前约为500m,还需要在加大信号传输距离方面进行研究,以适应于中深孔钻探需求㊂钻孔施工中,孔中测量部分的工作用电,通常采用孔中自带电池组的方式,孔中供电电池组容量受到煤矿安全的要求限制,电池组的最大容量不能无限扩大㊂距离越远发射的次数越多,距离越远仪器工作的时间越长,钻进效率降低,仪器持续工作的距离就变短㊂从目前实钻的大数据来看,仪器采用压力开关控制,可以有效延长续航时间,根据不同的控制方式,正常工作可以持续7~30d,采用连续发射模式可以工作到70h以上㊂3系统展望随着钻孔物探技术和测量技术等新一代技术快速发展,将有力推动无线电磁技术向着高效㊁稳定㊁适应性更广的方向发展,钻孔中的数据能够及时准确地传输到地面智能矿山控制系统中,对矿山安全和地质透明起到了极大的促进作用㊂51王小波等:无线电磁波随钻测量系统的发展与展望第25卷第1期无线电磁波技术需要将电磁波传输技术㊁电源发射控制技术㊁信号提取技术㊁振动分析技术与传统物探勘探方法及信号压缩传输技术相结合,保证数据实时高效稳定传输,不断提高技术装备智能化水平,实现钻孔全数据智能化施工㊂为实现上述的要求,还需要从以下几个方面加大技术投入㊂(1)长距离传输是无线电磁波应用发展趋势,小信号提取㊁一次有效解调出数据是电磁波技术发展的方向㊂孔中不间断供电能够有效适用于各种工况,施工中不提钻充电,大深度施工中尽量减少由于电池没电造成的提钻工作量㊂后续可发展利用振动或水力风力驱动的孔中发电装置,发电补充孔中测量部分用电,增大续航能力㊂钻孔深度的增加,需要更大能力的钻探装备,这就需要孔中测量部分的有足够的机械强度,尤其是绝缘短节的抗扭㊁抗弯㊁抗拉强度需要大大加强㊂(2)钻孔物探技术㊁钻孔测量技术和智能钻探技术与无线电磁波随钻测量技术相结合,能够为透明地质和智能矿山安全建设提供重要支持㊂无线电磁波作为数据传输的高速公路,要适应连续数据采集和监测需求,能够将钻孔的电阻㊁伽马值㊁轨迹姿态㊁温度㊁压力等数据传输到孔口,通过配套井下网络系统可实现地㊁井㊁孔联动远程控制,将钻孔中的探测数据及时传输到地面,为透明工作面构建提供更加可靠的地质信息[18],实现钻孔监测数据实时上传下达,为钻孔智能精准控制㊁物探探查和矿山安全决策提供支撑㊂(3)加大孔中数据采集技术与装备的研发,无线电磁波既适用于孔中数据㊁测井数据㊁轨迹数据㊁雷达数据㊁电阻率数据,也能适用风力和水力驱动的各种地质工况㊂既适用于碎软煤层定向钻进,也适用于顶底板硬岩钻进及孔中数据测量,防止发生孔中事故㊂增加探管测量㊁供电㊁传输部分的可靠性,延长孔中测量部分的平均无故障时间,降低传输系统的故障率和安全施工风险,提高钻孔利用率㊂(4)通过对无线电磁波随钻测量及孔中物探勘探技术的开发研究,实现多种数据实时监测㊂利用孔中信息形成闭环控制,停钻数据自动测量,深度自动记录,减少钻场人员数量和人为干预㊂建立钻孔实时数据成图,物探反演成图展示平台,实现钻孔测量与探测数字化,形成标准的解决方案,使井下钻孔动态数据与地面控制系统高度融合,进一步提高钻进效率,增强矿山安全风险防范能力㊂4结语地质条件复杂的煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅,难以满足高产高效矿井对瓦斯超前区域精准治理的需求㊂无线电磁波技术发展为钻孔物探技术及孔中测量技术发展提供了机会,增加无线电磁波传输距离,提高可靠性并拓展适用性,有助于钻孔轨迹控制㊂对剩余煤层厚度及煤岩分界面识别等方面技术进行攻关,必将推动无线电磁波传输技术向更高智能和高质量的方向发展㊂受到井下近水平钻进和防爆型设计影响,矿用无线电磁波传输系统不能照搬油气所用的垂直孔用无线电磁波传输系统,应立足于当前煤矿回采及透明地质的发展实际,根据钻孔探测和测量的工程需求开展工作,从而进一步提高装备的智能化水平,服务地质透明建设㊂矿用无线电磁波随钻技术涉及电磁波传输技术㊁钻孔物探技术㊁数据采集技术等多学科融合,紧跟新一代数字化技术发展,充分借鉴其他领域的数据传输经验,并与地质勘查㊁矿山安全㊁智能钻探相结合,突破了制约孔中无缆数据传输的瓶颈㊂参考文献(R 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J I A N G H a o,Y A N B i n.B o r e h o l e i n c l i n o m e t e r b a s e d o n P N I m a g n e t i c i n d u c t i o n s e n s o r[J].C o a l G e o l o g y&E x p l o r a t i o n,2016,44(4):132135.[15]薛琴.双倾角传感器在钻孔测斜仪中测量算法的校正[J].煤田地质与勘探,2007,35(6):7073.X U E Q i n.M e a s u r e m e n t a l g o r i t h m i c a d j u s t m e n t o f2-a x i s i n c l i n o m e t e r i n b o r e h o l e i n c l i n o m e t e r[J].C o a lG e o l o g y&E x p l o r a t i o n,2007,35(6):7073.[16]王小波.无线电磁波测量系统姿态精度的影响因素分析[J].煤田地质与勘探,2021,49(6):258264.W A N G X i a o b o.F a c t o r s a f f e c t i n g t h e a t t i t u d e a c c u r a c y o f w i r e l e s s e l e c t r o m a g n e t i c w a v e MW D s y s t e m[J].C o a l G e o l o g y&E x p l o r a t i o n,2021,49(6):258264.[17]王小波.影响本安电源可靠性的因素及解决方法[J].煤田地质与勘探,2013,41(4):7881.W A N G X i a o b o.T h e i n f l u e n c e f a c t o r s f o r t h e r e l i a b i l i-t y o f t h e i n t r i n s i c a l l y s a f e p o w e r[J].C o a l G e o l o g y&E x p l o r a t i o n,2013,41(4):7881.[18]刘再斌,刘程,刘文明,等.透明工作面多属性动态建模技术[J].煤炭学报,2020,45(7):26282635.L I U Z a i b i n,L I U C h e n g,L I U W e n m i n g,e t a l.M u l t i-a t t r i b u t e d y n a m i c m o d e l i n g t e c h n i q u e f o r t r a n s p a r e n tw o r k i n g f a c e[J].J o u r n a l o f C h i n a C o a l S o c i e t y,2020, 45(7):26282635.71。
随钻测量随钻测井技术现状及研究
随钻测量随钻测井技术现状及研究随钻测量(measure while drilling，MWD)技术可以在钻进的同时监测一系列的工程参数以控制井眼轨迹，提高钻井效率。
随钻测井(logging while drilling，LWD)技术可以不中断钻进监测一系列的地质参数以指导钻井作业，提高油气层的钻遇率[1-5]。
近年来，油气田地层状况越来越复杂，钻探难度越来越大。
在大斜度井、大位移井和水平井的钻进中，MWD/LWD是监控井眼轨迹的一项关键技术[6-8]，是评价油气田地层的重要手段[9]，是唯一可用的测井技术[3]，而常规的电缆测井无法作业[10]。
国外的MWD/LWD技术日趋完善，而国内起步较晚，技术水平相对落后，国际知识产权核心专利较少[9]，与国外的相关技术有一段差距。
本文介绍国内外MWD/LWD相关产品的技术特点和市场应用等情况，分析国内技术落后的原因以及应对措施。
1 国外MWD/LWD技术现状20世纪60年代前，国外MWD的尝试都未能成功。
60年代发明了在钻井液柱中产生压力脉冲的方法来传输测量信息。
1978年Teleco公司开发出第一套商业化的定向MWD系统，1979年Gearhart Owen公司推出NPT定向/自然伽马井下仪器[10]。
80年代初商用的钻井液脉冲传输LWD 才产生，例如：1980年斯伦贝谢推出业内第一支随钻测量工具M1，但仅能提供井斜、方位和工具面的测量，应用比较受限，不能满足复杂地质条件下的钻井需求[11]。
1996年后，MWD/LWD技术得到了快速的发展。
国际公认的三大油服公司：斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯，其MWD/LWD技术实力雄厚，其仪器耐高温耐高压性能好、测量精度高、数据传输速率高，几乎能满足所有油气田的钻采，在全球油气田均有应用。
斯伦贝谢经过长期的技术及经验积累，其技术特点为高、精、尖、专，业内处于绝对的领先地位[12-15]，是全球500强企业。
LWD的技术主要体现在智能性、高效性、安全性[10]。
随钻测量仪器的发展方向黎有志
随钻测量仪器的发展方向黎有志发布时间：2021-08-25T13:24:38.859Z 来源：《基层建设》2021年第15期作者：黎有志[导读] 钻探事业是我国重工业发展过程中的重要工作，其承担着各种油田井、油气井的勘探、开发工作，但是由于近年来能源总量的减少，其在工作构成中也面临着严峻的挑战，对一些规模更小、油层更薄、物性更差、非均质性强的油藏开发逐渐加快脚步中国石油长城钻探钻井技术服务公司辽宁省盘锦市 124000摘要：钻探事业是我国重工业发展过程中的重要工作，其承担着各种油田井、油气井的勘探、开发工作，但是由于近年来能源总量的减少，其在工作构成中也面临着严峻的挑战，对一些规模更小、油层更薄、物性更差、非均质性强的油藏开发逐渐加快脚步，但是常规性的钻井技术已经无法满足特殊工艺井的需要，对随钻定向测量仪器的要求也越来越高，随钻测量仪作为当前随钻测量中重要的仪器工具，其研究与应用对提高钻探工业的技术水平具有重要意义。
基于此，本文就碎钻测量仪器的应用与发展方向进行了分析。
关键字：随钻定向测量仪器发展方向随钻测井技术自问世以来得到了迅速发展，近年来，其测量参数不断增多，仪器的测量深度也在不断地增加，应用范围也不断地扩大。
其中，随钻定向测量技术的应用在定向井、水平井、大位移水平井、多分支井以及在一个井场钻多口水平井等各类井的测量中起到了巨大的作用，大大提高了经济效益。
目前，国内随钻定向测量技术的应用与国外先进国家相比还有一定的差距，使用的一些随钻测量仪器也大多依赖于进口。
一、随钻测量技术的发展现状随钻定向测量仪器的使用主要就是针对定向井、水平井而使用的一种测量仪器，其在使用过程中主要就是要测量井斜、方位以及工具面，确定井眼在空间的倾斜和倾向，以便指导钻铤的走向。
以下是针对定向测量仪的相关研究。
1.1 定向测量仪的工作原理及结构重力场和地磁场是定向测量仪工作过程中的基准定义方向参数，而重力场和地磁场也能够作为矢量并确定空间唯一姿态。
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。
国内外随钻测量技术现状与展望
2019年06月国内外随钻测量技术现状与展望许玛丽（长江大学地球科学学院，湖北武汉430100）摘要：随钻测量技术在定向井、水平井、大斜度井等钻井中应用十分广泛。
文章从数据传输效率、耐高温、耐高压等方面对比了国内外随钻测量技术的差距，并就当前随钻测量中遇到的复杂地质条件、高科技、低生产成本等方面对随钻测量技术的未来发展方向做预测。
未来随钻测量技术将在高数据传输速率、耐高温高压、近钻头、高可靠性、高精度、低成本、环保等方面进行重点研发。
关键词：随钻测量；传输速率；耐高温；耐高压随钻测量技术最早兴起于国外，到1980年Schlumberger 公司推出第一支随钻测量(Measure While Drilling)工具M1，该工具仅能提供井斜、方位和工具面测量，不能满足复杂地质条件下的钻井需求。
定向钻井技术的研发促进了MWD 工具的快速发展，使其在数据传输速率、稳定性、耐磨性、工作频率可变、抗振性、体积更小等方面表现逐渐变优异。
随着高斜度井、水平井、大位移井的增多，随钻测量工具与钻井工具组合形成类似于常规电缆测井，并能够将实时数据传输地面的随钻测井(Logging While Drilling)技术。
随钻测量技术包括地面和地下测量两部分，本文主要以地下测量系统展开概括。
井下系统包括供电、测量、信号发生和数据传输四部分。
井下系统一般由电池或涡轮供电。
电池供电有持续供电优势，但作业时间一般较短；涡轮供电则需要在开泵工作的条件下实现供电，但其适应各种排量和耗电量较大的工作环境。
测量部分(MWD)可提供钻井轨迹的井斜、方位、工具面等参。
MWD 工具与某些特殊功能的测量短节组合可测量伽马、电阻率、钻压、扭矩、环空压力、环空密度、环空温度等参数。
井下信号发生主要依靠转子和定子之间通道的开关产生压力脉冲实现数据传输。
数据传输分有线传输和无线传输，有线传输代表的有光纤、钻井液、特种钻杆，无线传输有电磁波、声波。
1国内外随钻测量技术现状1.1国内随钻测量技术现状我国石油到2018年底70%依赖进口，油气开采服务特别在一些重要领域受技术壁垒限制对外依存度较高，甚至出现行业垄断现象。
发展中的我国电磁随钻测量技术
但 ｃ Ｍ一１系统 构 与 工 作 原 理 Ｅ 到 井 筒 横 向尺 寸 的 限 制 ． 电激 励 比磁 系 统 测 传 正 常 并 能 正 确 解 码 ， 是 随 着 且 中 国 的 石 油 钻 井工 程 界 从 ２ ２ ００ 年 激 励效 率高 以ｃ Ｍ一１ 井 深 的增 加 信 号强 度减 弱 。 两 口井 都 这 所 Ｅ 系统采 用了轴 向 开 始 跟 踪 国 际 电磁 随 钻 测 量 技 术 ， 于 电 激 励 方 式 。井 下 发 射 天 线 由 特 殊 设 计 是 使 用 测 井 电 缆 来 下 入井 下仪 器 证 了 并 验 ２ ０ 年 初 由 中 国 石 化 所 属 的 科 研 部 门 完 的钻 铤 构 成 ． 成 一种 类似 于双 极 天线 系 统 的 功 能 性 。 ０３ 形 成 了调 研 报告 。 ０ ３ １月 ， ２０ 年 １ 完成 了俄 罗 的非 对 称 激 励 装 置 。 ２０年４ ８ ． Ｅ ０ ７ 月 日 Ｃ Ｍ一１ 统 样 机 在 系 斯 ３Ｔ Ｃ－１ ２ Ｍ型 Ｅ ７ Ｍ－ＭＷ Ｄ系 统 在 我 国 Ｂ ～Ｇ 井 ８ 除 具 有 钻 井 液 脉 中ＭＷ ｂ的功 ＇ 吉 林 前 郭 腰 英 台 油 田 Ｄ １ —２ １ 上 进 Ｂ ｂｉ ＂ 口 行 了 现 场 试 验 。 井 设 计 井 深 ２ ７ ｍ． 该 ２０ 表
于 发 现 和 保 护 油 气 层 ， 大 幅 度 提 高 机 获 得圆满成 功 。 能
能 以及 含砂 量 含 气 量等 方面的影 响 ： ③
械 钻 速 和 钻 头 使 用寿 命 ， 为复 杂 地 层 油
由 于 电磁 波 可 以 穿 透 包 括 大 多 数 无 需 循环 钻 井液 （ 停泵 接 单根 时）， 如 即
公 司 相 继 推 出 了一 系 列 电磁 随 钻 测 量 算 机 、 司钻显示 器等 终端 设备。
无线随钻测量技术的应用现状与发展趋势钻探技术
无线随钻测量技术的应用现状与发展趋势钻探技术1概述近年来，随钻测量及其相关技术发展迅速，应用领域不断扩大，总体趋势是从有线随钻逐渐过渡到无线随钻测量，并且随钻测量的参数不断增多，大力发展无线随钻测量技术是当前石油工程技术发展的一个主要关注方向。
在新型MWD仪器方面，国外各大公司厂家近几年也推出了更具特色、能满足更高要求的仪器，如：美国NL Sperry-Sun公司、Scientific Drilling公司和法国Geoservice等公司为了满足欠平衡钻井施工的需要，各自开发出了电磁波无线随钻测量系统，可以加挂自然伽马测井仪器进行简单地层评价。
Sperry-Sun公司的Solar175TM高温测量系统，能在175℃的高温环境下可靠地测量定向参数和伽马值，耐温能力高达200℃，耐压能力高达22000psi。
Anadrill公司推出了具有创历史意义的新型无线随钻测量仪器PowerPulserTM。
采用全新的综合设计方案，简化了维修程序，现场操作简单，可以实现平均无故障时间1000h的目标；采用连续波方式传送脉冲信号，压缩编码技术使数据传输的速度提高了近10倍。
国内多家公司及研究院所正在致力于无线随钻测量技术的研究，开发出了有限的几种无线随钻测量仪器，并投入到商业化运营，从石油工程的市场需求来看，无线随钻测量技术仍然具有较大的发展空间。
本文全面介绍了国内外无线随钻测量技术的主要进展和应用现状，并指出了各类仪器的应用特点，针对各类仪器的使用情况，提出了无线随钻测量技术的发展思路，对提高国内无线随钻测量技术水平具有重要的意义。
2无线随钻测量仪器的基本分类MWD无线随钻测斜仪是在有线随钻测斜仪的基础上发展起来的一种新型的随钻测量仪器。
它与有线随钻测斜仪的主要区别在于井下测量数据以无线方式传输。
无线MWD按传输通道分为泥浆脉冲、电磁波、声波和光纤四种方式。
其中泥浆脉冲和电磁波方式已经应用到生产实践中，以泥浆脉冲式使用最为广泛。
随钻测量系统技术发展现状及建议
目前, 国内外的随钻测量系统普遍采用钻井液 脉冲来传送测量数据, 这种随钻测量技术在液体钻 井液中能够稳定、可靠地工作, 在钻井工程中被广泛 应用并发挥了重要作用。
一、国外技术现状
国外从 30~ 40年代就有人致力于用测量电极 和导电钻杆绝缘的办法, 测量井底电极附近的地层 电阻率, 并开始研究随钻测量技术 [ 4] ~ [ 5] 。
1995 年 是 随 钻 测 井 仪 器 小 井 眼 电 阻 率 仪 器 丰 收的一年, Sperry Sun公司推出了 S lim Phase4仪器, Anadr ill公 司研 制出 ARC - 5 仪器。 Baker H ughes In teq公司推出了近钻头传播电阻率测井仪, 工作原 理与前面几种仪器相似, 采用了 2 MH z和 400 kH z
收稿日期: 2009- 09- 18 作者简介: 张春华 ( 1973- ), 高级工程师, 中国矿业大 学 (北京 )在读博士 研究生, 现在中石 油钻井院 从事地质导 向产业化 工作。地址: ( 100083)北京市海淀区志新路 41号, 电话: ( 010 ) 62093093。
# 32#
钻
技术研究的国内、外现状、现场试 验及应用情况、应用前景及发展趋势。
关键词: 随钻测量; 地质导向; 现场试 验
中图分类号: TE 249. 5
文献标识码: A
DO I: 10. 3969 / .j issn. 1006- 768X. 2010. 01. 010
随钻测量系统技术发展现状及建议
国外 技术 现 状
国外从 ３ ４ ０～ Ｏ年 代 就有 人致 力 于用 测 量 电极
和导 电钻杆绝缘 的 办法 ， 测量 井 底 电极 附近 的地层
电阻率 ， 开始研究 随钻 测量技术 ｌ ５。 并 ４ 卜｜
到钻井液 污染或侵 入 很浅 ， 井 响应 受钻 井 液侵 入 测
２ 纪５ ０世 ０年代 ， 们 的注 意 力从 地 面设 备 和 人 井下设备 的硬联结 转 向考虑 用 电磁 波 ， 通过 地层 输
短传方式传至 Ｍ ， ＷＤ 再传至地面控制系统 ； 用地 面 软 件系统 （ 地层 构 造模 型 、 含 参数 解 释 和 钻 井设 计
控 制 ３个主 要 模块 ） 时 做 出解 释 与 决 策 ， 适 实施 随
钻测 量和轨迹控 制 。
脉 冲来传送测 量数 据 ， 这种 随 钻测 量技 术在 液 体钻 井 液 中能够稳 定 、 可靠 地工作 ， 钻井工程 中被广泛 在
应 用并发挥 了重要作 用 。
一
随钻测 量 系统较 电缆测 量系 统 的优点 ： 可用 于 实时进行 地层评 价 和钻井 地 质导 向 ， 在解 决 水平 井
或大斜 度井 、 困难 测 井环 境等 的地层 评 价 问题方 面 展现 出在经济上 和技术 上的优势 。随钻测井 数据是 在地层 刚钻井后 不久 测 量 到的 ， 时 的地层 还 未受 这
钻
・
采
工
艺
３ ・ ２
２１ ００年 １ 月
及其 他辅助参数 的测量 短节 ， 用无 线 信号 （ 电磁波 ）
力 。二是使 随钻定 向测量及测井 工具传感 器更加接
近 钻头 ， 以更快 、 准地 获取 数 据 ， 而 提高 了井 可 更 从
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。
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和信号处理技术的不断进步， *0?0D1 系统的测量 深度及可靠性不断提高。 *0?0D1 技术因其良好的 市场需求和应用前景，已成为国内外各大石油公司和 技术服务公司的研究热点，而且国外很多公司已经推 出了一系列的商业化产品，并进行了推广应用。 *0? 万方数据 0D1 技术必 将对随钻测量技术的发展产生重要影
第 5H 卷第 4 期Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 刘修善等：电磁随钻测量技术现状及发展趋势
表 !" 部分国外 #$%$&’ 产品概况 研制公司 ./+0 9:+;<%=+> @A+=,A>BC>D E;,:F-$A>GA> "+::I$F>=C0 !"#"$%&’( )*$’+*,-. 频率 ! "# ’12 1 32 1 32 1 32 1 32 1 ’2 3 8 ’32 1 8 312 1 8 312 1 8 312 1 8 ’12 1 最高传输速率 ! $・% & ’ 3 ? ’3 ? ’1 ’1 耐温 ! ( ’41 ’41 ’41 ’31 ’41 ’31 耐压 ! )*+ ’56 ’56 ’56 7H ’3H ’14 连续工作时间 ! , 71 8 ’51 71 8 ’51 ’31 311 311 涡轮供电
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最小外径 ! -672 1 ’3’2 1 ’312 ? ’312 ? 7J2 1 ’632 1
眼；最大外径为 ’?42 ’1 --，长度为 52 37 -，质量 为 H1H2 1 <G，要求的排量为 12 J 8 32 1 - ! -I0， 适用于 井径 3332 5 8 3412 7 -- 的井眼。这两种 K)L)@M 系 统的工作温度为 & H1 8 ’41 ( ，最大耐压为 ’56 )*+， 最高传输速率为 3 $ ! %。其标准配置可测量井斜角、 方位角、工具面角、井下温度、磁场强度和电池电 压，另外可选配伽马、环空压力、钻柱内压力等参数 的测量。311’ 年 H 月 4 日， ./+0 公司成功开发出了 外径为 6J2 57 -- 的小尺寸 K)L)@M，据称可在井眼 曲率为 61N ! 51- 的水平井中使用。 *,CA0IO 公司 PQR K)L)@M 系统的外径为 772 J 8 3372 ? --，工 作 温 度 为 & 31 8 ’41 ( ，可 耐 压 ’54 )*+。对钻井液密度没有限制，但要求含砂量必须小 于 3S 。在排量为 ’2 4 - ! -I0 的条件下，压耗为 12 6 )*+。井斜角的测量精度为 T 12 ’N ，方位角和工具面 角的测量精度为 T 12 4N 。 PQR K)L)@M 系统已经在 ?11 多口井中累计使用了 3’ 111 ,，累计进尺达 431 111 -。 UVQ 能源技术服务公司的 9:+;<%=+> K)L)@M 系 统使用锂电池供电，可连续工作 71 8 ’51 ,，系统耐 压为 ’562 J )*+。根据井底环境和发射功率，可分别 选用低温电池和高温电池，它们的工作温度分别为 & 31 8 74 ( 和 & 31 8 ’41 ( 。可测量井斜角、方位角、 工具面角、伽马、环空压耗、振动参数、井下温度等 参数。工作频率为 3 8 ’3 "#，可根据地层情况进行 设置。传 输 速 率 有 ’2 1 、’2 4 、32 1 、32 H 、H2 1 、H2 7 和 ?2 1 $ ! % 供选择，最小排量为 ’’H Q ! -I0，能够在 5 8 ’ 111 /・ - 的地层电阻率条件下工作。系统的抗 震能力为 ’4 !，抗冲击能力为 ’ 111 !。
!教授专家专栏"
(
电磁随钻测量技术现状及发展趋势
刘修善( 侯绪田( 涂玉林( 杨春国
（ 中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所， 山东德州( $#!%%# ）
摘( 要： 随钻测量是井眼轨迹监测与控制中的一项关键技术。气体钻井技术的推广应用为电磁随钻测量（ *0?
0D1） 技术带来了有利的发展契机和空间。此外，由于 *0?0D1 系统的投资和服务费用低廉，所以在浅层油气资源 开发方面也具有良好的应用前景。系统地介绍了 *0?0D1 技术的国内外现状、现场试验及应用情况、应用前景及发 展趋势，提出了未来 *0?0D1 技术的主要攻关方向：增加 *0?0D1 系统的有效测量深度、稳定性、可靠性和井下连 续工作时间；进一步拓展测量功能并实现地面与井下以及井下短程的双向通信，进而形成基于电磁信号通信的导向钻 井系统。
定向参数的测量范围及精度 ! （ " ） 井斜角 - . )方位角 - . 12工具面角 - . 12-
其它测量参数
供电方式
耐温 ! #
耐压 ! $%&
5 5
)@M 可用延伸天线技术，使信号的传输距离达到 5 J?32 H -。新一代的 KLWXKQM )@M 不需要延伸天线 就可以达到更大的测量深度，目前正处于试验阶段。 ’JJ4 & ’JJ6 年， EYA>>/ EF0 公司研究开发了 K)L )@M 系统的中继转发器、气体钻井用马达和随钻压 ，实现了 K)L)@M 系统与空 力测量传感器（ *@M ） 气马达的配套使用。 EYA>>/ EF0 公司的 K)L)@M 系 统，有 07J 、 0’3’ 、 0’?4 、 0315 、 033’ -- 4 种 尺 寸。最大传输速率可达 ’1 $ ! %，耐温 ’41 ( ，耐压 ’34 )*+。使用中继转发器，信号的传输深度达到了 H 463 -。 E;,:F-$A>GA> 公司的 KL*F:%A 系统，最高工作温 度为 ’3’ ( 、最 高 工 作 压 力 为 732 6 )*+，可 通 过 51N ! 51- 曲率的井眼，在 31N ! 51- 的井眼中可进行旋 转钻进。井斜角数据的更新周期为 HH 8 J3 %，方位角 数据的更新周期为 ’4 %，仪器尺寸为 ’312 ? --。
［ J］ @A+=,A>BC>D 公司开发的 R>A0DEKR )@M 系统 ，
耐温 ’41 ( 、耐压 ’562 J )*+，传输速率高达 ’3 $ ! %。 仪器有 0’312 ? 、0’?42 ’ 和 0’6’2 H -- 5 种规格，可 通过的最大井眼曲率分别为54N ! 51-、 31N ! 51- 和 31N ! 51-。 R>A0DEKR )@M 的抗震性能达 H1 !，与其它的 K)L)@M 系统相比，具有更好的抗冲击和抗震性能 （ 其它的 K)L)@M 系统最高为 31 !） 。R>A0DEKR )@M 系统自 311H 年投入商业化生产以来，已有 ’’ 套在加 拿大和美国应用。
!( )" 美国
E;IA0=IBI; M>I::I0G 的 KLWXKQM )@M 传输速率是钻 井液脉冲 )@M 的 H 倍以上。 KLWXKQM )@M 的长度 为 72 11 8 J2 64 -，外径为 HH2 H --，可在 06J2 H 8 03H’2 5 -- 的 钻 铤 中 使 用。测 量 探 头 距 仪 器 底 部 12 J’ 8 ’2 33 -，可测量井斜角、方位角、工具面角、 振动强度、伽马、环空压力和钻柱内压力。 KLWXKQM 万方数据
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石U U 油U U 钻U U 探U U 技U U 术U U U U U U U U U U
［ () ］ 表 !" 俄罗斯 #$%$&’ 系统的主要技术参数
U U U U 3--2 年 ) 月
生产 年份 ()*+
仪器型号 !"##$#%， &#%,+ ’( )*(， ’+,1 !"##$#%， &,-./ !"##$#%， &+%,5+ !"##$#%， &+%,(43 !"##$#%， &+%,(55
［ A］ 0D1 系统无法解决的难题 。同时，随着电磁技术
响。
!" 国外 *0?0D1 技术现状
电磁随钻测量技术的研究可追溯到 $% 世纪 !% 年 代，并于 $% 世纪 @% 年代初研制出了实用型的 *0? 0D1 系统，$% 世纪 C% 年代中期实现了商业化生产
［ $?C ］ 和应用 。特 别 是 $% 世 纪 ’% 年 代 以 来， 8FQ;OI?
收稿日期：$%%&?%#?$’ ；改回日期：$%%&?%@?%# 基金项目：中国石油化工股份有限公司科技攻关项目“ 电磁随 钻测量系统研制” （ 编号：)%&%&$ ） 部分研究成果 作者简介：刘修善（ A’&$ B ） ，男，黑龙江牡丹江人，A’C" 年 毕业于大庆石油学院钻井工程专业，$%%% 年于清华大学博士后流 动站出站，副所长，教授级高级工程师。系本刊编委。 联系电话： （ %#"& ） $&@%A’’
S=HK=H、 6J;;MSOHG:L
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8OL、 D=JGQ=HU:HR、
!"#"$%&’( )*$’+*,-. 等 公 司 推 出 了 一 系 列 的 *0? 0D1 商业化产品（ 见表 A ） ，使该项技术迅速在欧 洲、加拿大、南美洲和俄罗斯等国家和地区推广பைடு நூலகம் 用。