随钻测井技术
随钻测量
这种系统有几个优点：
（1）数据传输速度快，载波信息量大；
（2）受泥浆介质和水泵特性的影响小，即使在提下钻过程中也能检测数据。
(1)电传导(硬导线系统)
(2)电磁发射；
(3)地震(声)波；
(4)钻井液压力脉冲。
直到1960年，这些遥测系统的研究主要是为了随钻测井。定向井的日益增加，特别是花费高昂的近海地区，刺激了人们去开发既能处理定向测量数据又能处理地层评价数据的随钻测量系统。由于在海上平台中利用传统测量工具费用很高，人们不久就认识到使用定向随钻测量仪器更具有商业潜力。起初的MWD系统就只提供定向数据，紧接着就有了可以附加测量钻井参数和地层数据的另外—些工具。尽管有关其它3种遥测方法的研究还在继续着，但迄今为止却只有这些依靠钻井液压力脉冲的MWD系统在技术上和经济上是成熟的。
第二节
信号发射器和地面的信号接收、处理设备一起构成了钻井液压力脉冲式MWD信号传输系统。现有的钻井液脉冲传输系统的主要区别是采用哪种处理方法来传送数据。目前使用的钻井液压力脉冲式MWD主要采用三种方式在井底将数据编码、信号传输和在地面上译码，这三种钻井液脉冲传输方式井内仪器执行元件控制。
(1)坚固可靠的传感器，可在钻进动态条件下在钻头处或钻头附近测量需要的数据；
(2)将资料传送到地面的方法简单有效；
(3)可以方便地在任何钻机上安装并操作的系统，对正常钻进作业影响不大；
(4)成本合理，并能给作业者带来效益。
为开发满足这些要求的系统，人们作过多次尝试。主要问题是井下和地面之间的遥测传输系统。从1930年到1960年，人们研究了4种不同的遥测系统：
随钻测井
以下是地质导向钻井中使用的典型的井底组合和钻 柱组合：钻头 + 地质导向系统（测传马达，近钻头 电阻率，咖玛和井斜，发射至接受端节）+ 地质导 向工具接受端节（用于接受来自导向系统的据， LWD测井质量，电阻率和咖玛数据）+ MWD测斜仪 （测量的心脏，供电测斜和数据传输）+ 无磁钻铤 （是为把MWD的位误差减至最小或安装LWD的中 子空隙度仪器）+ 钻杆。
正脉冲原理
随钻测井优势
1、井况复杂情况下完成测井资料采集任务； 2、更及时、更真实的测井，降低测井资料受泥浆侵入和井 壁破坏的影响，更能反映原状地层特性，有利油气发现；
3、精确地质导向，提高油气采收率，同时提高水平井钻井
效率，降低费用； 4、多次推移测井，有利识别油气层和渗透率分析； 5、实时监测、分析井内异常，避免井控事故，降低损失； 6、安全可靠性更强，适应各种恶劣作业环境。
谢谢！
不足之处望领导批评指正！
水平井成功钻进的基础是LWD数据和MWD方向数据。 LWD工具提供能评价井眼所钻地层的信息。这些数据 决定如何改井眼的方向使之达到所希望的目标。这种 方法就是所说的“地质导向”（geosteering）。 地质导向技术包括可靠的导向系统（MWD）、改进 的新型地层物理测量、测井数据模型，近钻头传感器 和测传马达，以及具有三维地震方法处理的详细的构 造图。
一、随钻技术简介
二、MWD介绍
三、其他
一、随钻技术简介 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。
随钻测量与控制技术—概述
DRI
国外发展历程与现状
DRI
1. 发展历程回顾 /随钻测井LWD
Schlumberger、Halliburton和Baker-Hughes三大石 油服务公司掌握先进的LWD随钻测井技术，拥有完 备的LWD系列装备
他们经历了几十年的发展和积累，是主要技术和专 利的拥有者，是主要装备的生产者，是服务的主要 提供者，是市场的主要占有者
地面可调弯角
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国外发展历程与现状
1. 发展历程回顾 /导向钻井技术
DRI
滑动导向
旋转导向
摩阻大 低钻速 低钻压
转盘旋转钻进过 程中随钻完成导 向功能
摩阻小 钻速高 实效高 井眼清洁
20世纪90年代国际上开始了旋转导向钻井 轨迹光滑
系统的研究。
延伸能力强
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国外发展历程与现状
DRI
1. 发展历程回顾 /导向钻井技术
DRI
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国外发展历程与现状
1. 发展历程回顾 /随钻测量MWD
DRI
智能钻柱系统
无线电磁波随钻测量(EM-MWD)
－11 －
声波随钻测量系统
国外发展历程与现状
1. 发展历程回顾 /工程参数测量
地面仪表 间接测量
钻压 压力 流量
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MWD
参数随钻 直接测量
压力 扭矩 温度 振动 转速
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国外发展历程与现状
DRI
2. 国外发展现状 /随钻测量MWD /Halliburton
ABI Sensor－近钻头井斜传感器
PWD－随钻压力测量系统
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国外发展历程与现状
DRI
2. 国外发展现状 /随钻测量MWD /BakerHugues
随钻测井技术介绍-《测井新技术专题》课程
GaoJ-2011
50-28
早期地质导向仪器
– GST（GeoSteering Tool）：Schlumberger公司 – PZS（Pay Zone Steering）：Halliburton公司 – Navigator：Baker Hughes公司
GaoJ-2011
塔里木油田、中国海上油田利用LWD较多，可信度较高；新 疆油田公司编制完成《随钻测井质量控制标准》和《随钻测 井资料验收标准》；
国内已经引进较多的MWD系统，如大庆、长庆、大港和胜利 等；国内地质导向系统已经基本研制完成；实现为地层评价 服务的LWD成为一种必然趋势；
国内油田公司期望利用随钻测井解决储层测井评价的问题； 国内进行随钻测井研究和仪器研制的外部条件已经成熟， CNPC已经立项研究。
由井下部分（脉冲发生器，驱动电路，定向测量探管，井下控 制器，电源等）和地面部分（地面传感器，地面信息处理和控 制系统）组成，以钻井液作为信息传输介质；
通常意义的MWD仪器系统，主要限于对工程参数（井斜、方 位和工具面等）的测量，它只是一种测量仪器，无直接导向钻 进的功能。
GaoJ-2011
GaoJ-2011
50-16
Halliburton公司的 PATHFINDER系统
脉冲仪
电池
中子测量
电阻率测量
定向测量 HDSL
井径测量
密度测量
DNSCM
MultiLink 接头
CWRGM
伽马测量
GaoJ-2011
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典型的MWD/LWD仪器串
GaoJ-2011
50-18
随钻测井系统（3）
在测井行业，应用LWD说法似乎更多一些； 在钻井领域，应用MWD说法似乎更多一些。
随钻测井及地质导向钻井技术
泥浆
立管压力
叶片连续转动，波形连续变化
时间
二、随钻测量技术
随钻测井及地质导向钻井技术
报告提纲
一、地质导向钻井技术概述 二、随钻测量技术 三、LWD地质导向仪器 四、地质导向技术应用实例 五、结论与认识
一、地质导向钻井技术概述
按照预先设计的井眼轨道钻井。
任务是对钻井设计井眼轨道负责，使
实钻轨迹尽量靠近设计轨道，以保证
现
几何导向
井眼准确钻入设计靶区。（由于地质
（2）井口设备：进行随钻测量时, 必须要用电缆把探管送至井下, 并通 过电缆给井下仪器供电, 同时把井下探管测量到的那些数据信息输送到地面 计算机。另外, 随钻测量时井下采用动力钻具, 循环泥浆。因此, 井口设备 完成两个功能: I.电缆密封；Ⅱ.保证泥浆正常循环。
二、随钻测量技术
2、MWD技术
MWD（Measurement While Drilling）无线随钻测量仪，是对 定向井、水平井井眼轨迹随钻监测并指导完成井眼轨迹控制的测量 仪器。 MWD无线随钻测量仪器在油田勘探开发各个阶段中，为高难 度定向井、水平井、大位移井、分支井提供高精度导向测量。同时 由于实时无电缆传输的优势，满足了滑动钻井和旋转钻井的要求， 为各种井型提供高效率的井下工程及地质数据传输，从而大幅度地 提高钻井效率和降低整体钻井成本。并为后续多地质参数的测量提 供了挂接条件和数据结构平台，使随钻测井进而实现地质导向成为 可能。
二、随钻测量技术
1、有线随钻测量技术
探管工作原理
探管坐标系及参数定义 井斜角（INC）：井眼轴线上任一点的井眼切线方向线，与通过该点的重 力线之间的夹角。
G2 INCarctg X
GY2
GZ
随钻测井数据传输技术应用现状及展望
随钻测井数据传输技术应用现状及展望一、本文概述随钻测井（Logging-While-Drilling, LWD）技术作为现代石油勘探领域的重要技术之一，对于提高钻井效率和油气藏评价准确性起到了关键作用。
在随钻测井过程中，数据传输技术的应用更是关乎到实时数据采集、处理与解释的准确性和时效性。
本文旨在探讨随钻测井数据传输技术的现状，包括其发展历程、主要技术特点、应用领域以及存在的问题。
本文还将对随钻测井数据传输技术的未来发展进行展望，分析可能的技术革新和行业趋势，以期为该领域的研究与实践提供有益的参考。
二、随钻测井数据传输技术现状随钻测井数据传输技术作为现代石油勘探领域的关键技术之一，其发展现状直接反映了石油工业的科技进步水平。
目前，随钻测井数据传输技术主要依赖于有线和无线两种传输方式。
有线传输技术方面，主要依赖于电缆或光纤等物理介质，将测井数据实时传输至地面。
这种传输方式具有传输速度快、稳定性高等优点，但受限于物理介质的长度和强度，对于超深井或复杂地质环境的应用存在一定的挑战。
有线传输方式还需要考虑钻杆旋转和井眼环境对数据传输的影响。
无线传输技术则以其灵活性和便捷性成为近年来的研究热点。
无线传输技术主要包括声波传输、电磁波传输以及泥浆脉冲传输等。
声波传输利用井筒中的声波作为载体，通过声波信号的调制和解调实现数据传输。
电磁波传输则利用电磁波在井筒中的传播特性进行数据传输，但其受限于井筒环境和电磁波衰减的问题。
泥浆脉冲传输则是一种通过改变泥浆流量或压力来产生脉冲信号，进而实现数据传输的方式。
这种方式虽然传输速度较慢，但适应性强，能在复杂地质环境中稳定工作。
总体来看，随钻测井数据传输技术在有线和无线传输方面均取得了一定的进展，但仍面临着传输速度、稳定性、适应性和成本等多方面的挑战。
随着石油勘探的深入和地质环境的日益复杂，对随钻测井数据传输技术的要求也越来越高。
未来随钻测井数据传输技术的发展将更加注重技术的创新和融合，以提高数据传输的效率和稳定性，适应更复杂的地质环境和勘探需求。
随钻测井
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。
LWD技术简介
2.2 LWD技术简介随钻测井（LWD——Logging While Drilling）是在随钻测量（MWD——Measurement While Drilling）基础上发展起来的、用于解决水平井和多分枝井地层评价及钻井地质导向而发展起来的一项新兴的测井综合应用技术。
随钻测井和随钻测量都是在钻井过程中同步进行的测量活动，实施随钻测井和随钻测量时都必须将测量工具装在接近钻柱底部的钻铤内，。
不同的是随钻测量主要测量井斜、井斜方位、井下扭矩、钻头承重等钻井工程参数，辅以测量自然伽马、电阻率等地球物理信息，用以导向钻井；而随钻测井则以测量钻过地层的地球物理信息为主，可以在钻井的同时获得电阻率、密度、中子、声波时差、井径、自然伽马等电缆测井所能提供的测井资料。
与MWD相比，LWD能提供更多、更丰富的地层信息。
2.2.1 L WD系统组成及工作方式随钻测井系统一般由井下仪器和井场信息处理系统两大部分组成。
前导模拟软件是井场信息处理系统的核心；井下仪器提供实时测量数据。
前导模拟软件完成大斜度井和水平井钻井设计、实时解释和现场决策，指导钻井施工。
随钻测井系统有实时数据传输方式和井下数据存储方式两种工作方式。
1）实时数据传输方式：将随钻测井仪在钻进时测量得到的信息实时传至驱动器，驱动器驱动脉冲发生器将这些信息采用特定的方式编码后传至地表压力传感器，地面信息处理与解码系统再将其转化为软件界面上可供显示或打印的数字化、图形化格式，为客户提供最终产品。
2）井下数据存储方式：将随钻测井仪器起下钻或钻进时采集到的信息存储于仪器的存储器内，待仪器的数据下载接口起至转盘面上约1.5米处，通过数据下载线将其传输到地表计算机内供处理、显示，一般可以在30min内提交处理好的数据磁盘并打印成图。
2.2.2 L WD主要功能及优点主要功能：测量井斜、方位、工具面等井眼几何参数。
随钻地质测井：采用实时和记忆方式同时进行地层参数的测量-- 电阻率、伽马、岩石密度、中子孔隙度。
随钻测井技术定向井和水平井简介
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井（多底井）
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
水平井的类型： 根据水平井曲率半径的大小分为： 长曲率半径水平井（小曲率水平井）； 中曲率半径水平井（中曲率水平井）； 短曲率半径水平井（大曲率水平井）。
水平井钻井技术是近二十年来发展最快，推广应用最广的一项钻井
技术，到目前为止已在世界上不同类型油气藏中得到广泛的应用。
目前美国和加拿大等国平均每年钻水平井 2000 多口，占钻井总数的 10%以上，成本是直井的1.2～2倍，产量是直井的3～8倍。 到 2005年底全球已完钻水平井超过 30000口，遍布美国、加拿大、 前苏联等70余个国家
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
据国外13 家石油公司在世界多个地区的统计资料，水平井对直井的 日产量增长比率平均为5倍，在北海达6～20倍
国外水平井钻井记录 水平井最长水平段：6118m；
水平井最大垂深：6062m；
Z-12，井深11680m，61d完钻。 丛式井口数最多的，海上平台为96口，人工岛为170口。
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转 钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出 来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非 是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。 最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895 年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实 例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
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。
斯伦贝谢随钻测井高清
项目成功发现了潜在的油藏，提高了油田的开采效率，为投资者带来 了可观的经济回报。
案例二：某页岩气开发项目
案例概述
某页岩气开发项目面临复杂的地质条件和储层特性，需要精确的 地质信息以指导开发。
技术应用
采用斯伦贝谢随钻测井高清技术，实时监测地层变化，获取高分 辨率的地质数据，为制定开发方案提供依据。
特点
该技术具有高分辨率、高精度、实时性强等特点，能够提供准确的地下信息， 帮助石油工程师更好地了解地下情况，优化钻井设计和提高石油产量。
技术发展历程
起源
斯伦贝谢随钻测井高清技术起源于20世纪90年代，当时石 油工业面临勘探难度不断增加的问题，需要更先进的技术 来提高钻井效率和石油产量。
发展历程
经过多年的研发和技术改进，斯伦贝谢随钻测井高清技术 逐渐成熟，并开始广泛应用于全球范围内的石油勘探和开 发项目。
高清成像技术
利用高分辨率传感器和信 号处理技术，获取高清晰 度的井下图像。
图像增强处理
通过数字图像处理技术， 对井下图像进行增强、去 噪、锐化等处理，提高图 像质量。
实时传输
利用高速数据传输技术， 将井下高清图像实时传输 到地面，为现场作业提供 及时、准确的井下信息。
随钻测井技术原理
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随钻测井定义
油田开发
在油田开发过程中，该技术可以实时监测油藏动态，了解油藏分布和储 量情况，为油田开发提供重要的决策依据。
03
矿产资源勘探
除了石油勘探和开发领域，斯伦贝谢随钻测井高清技术还可以应用于矿
产资源勘探领域，如煤、天然气等矿产资源的勘探和开发。
02
斯伦贝谢随钻测井高清技术原理
高清成像原理
01
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]。
随钻测井地质导向技术在水平井钻井中的应用
162当前，最常用的技术方法是最小二乘法。
LWD技术是一种基于钻探过程中的地质条件（井眼轨迹、钻头位置、井眼角度等）与地层电阻率之间的相互影响，实现对油气层进行有效的定位和定向的一种新兴的测井技术，可实现对油气层位置和岩性的动态监测。
在此基础上，提出了一种基于 LWD技术的新型测井方法。
水平井是一口高产量、低廉的油田，其钻探成功率与油气藏的钻探工艺密切相关。
随钻测井技术具有指导地质导向和实时评价储层物性等优点，对改善储层钻进速度、缩短完井周期和降低水平井测井风险具有重要意义。
在大斜度井和水平井的勘查和开发中，采用了随钻测井技术。
1 发展概况当前，在水平井中使用的随钻测井技术有：一是识别岩性，测定地层倾角，测定水平段长度；二是利用已有的地层岩性和构造信息，对水平剖面进行轨道控制；三是利用地层的岩性和结构信息，对水平线的航迹进行了动态修正。
从国内外的研究进展来看，随着随钻测井技术的不断发展，随着随钻测井技术的不断深入，人们对该技术的认识也越来越深入。
在水平井技术、随钻测井技术等方面取得长足进步的同时，也使随钻测井技术在今后的研究中占有越来越重要的地位。
基于岩性、断裂、沉积相、气顶等特征，对岩性及岩性进行识别，而上述特征均受外部环境的制约，其识别效果会有很大的改变。
另外，常规的地质方向法在实际运用中也面临着诸多问题，如：因勘探设备与岩层间的间距较小，不能对岩层的变形情况进行准确的判定；但在实际应用中，因检波器与地层相距太近，不能准确判别出含油层；但在实际应用中，因检测仪与岩层相距很近，不能对岩层的地质变形做出精确的判定。
随着我国石油资源的日益丰富，石油资源的日益丰富，采用常规的地质导引方式已难以适应石油资源的需求。
为此，必须对现有的地质导引技术进行改进与创新。
随着随钻录井技术的不断发展，随钻录井的地导技术也在不断发展。
地质导向技术在水平井钻井中的应用将形成一套完整的水平井测量工艺、轨迹控制与安全钻井的技术体系，可有效保障钻井轨迹在油层中的最优穿越，提升油层的钻井效率，推动水平井钻井技术的发展与提升。
随钻测量技术学习心得
随钻测量技术学习心得
通过随钻测量技术学习，我有一些心得体会，随钻测量技术的发展，是综合了石油钻井行业的多学科，甚至包含测井、录井、地震和地质等多种学科知识的现代化前沿技术。
在实施钻井的同时，可以对井下情况进行及时测量,并根据采集的信息对钻井作业给出综合分析与研究，从而简化钻井作业程序，节省钻井时间，提高钻井作业精度，降低钻井作业成本，使钻井的取向更加正确，特别是在复杂的水平井钻井中，发挥最大的技术优势。
随钻测量技术实习，让我学到了很多实实在在的东西，对以前零零碎碎学的测量知识有了综合应用的机会，控制测量和地形图测绘过程有了一个良好的了解。
学会了地形图的绘制等在课堂上无法做到的东西以及更熟练的使用水准仪，经纬仪等测量仪器与工具。
很好的巩固了理论教学知识，提高实际操作能力，同时也拓展了与同学之间的交际合作的能力。
当然其中不乏老师的教诲和同学的帮助。
lwd随钻测井的工作原理
lwd随钻测井的工作原理
LWD（Logging While Drilling）随钻测井是一种在钻井过程中
进行地层测井的方法。
其工作原理包括以下几个步骤：
1. LWD传感器安装在钻头或钻杆上，随着钻井进程下入井内。
2. 当钻头或钻杆传感器接触到地层时，LWD系统开始测量地
层的物理参数。
3. 传感器通常包括测量电阻率、自然伽马射线、声波速度等参数的装置。
4. 传感器采集到的数据通过电缆传输到地面设备进行处理和分析。
数据可以通过实时传输技术实时显示在钻井现场工作站上。
5. 地面设备使用各种算法和方法对数据进行处理和解释，以获取有关地层的信息，例如地层的类型、含油、含气、水层等等。
6. 通过分析和解释得到的数据，钻井操作者可以及时调整钻井工艺，优化钻井方案，提高钻井效率和成功率。
总的来说，LWD随钻测井利用在钻井过程中安装的传感器获
取地层信息，并将数据实时传输至地面进行处理和解释，以指导钻井作业。
这种测井方法可以节省时间和成本，并提供实时的地层信息，提高钻井效率和成功率。
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。
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有非常独特的作用。
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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。
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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
1972年，ELF与Raymond工程公司合资组建了TELECO公司，并在1978年开发
出第一套商业化的MWD系统—TELECO定向和WMD系统。 1979年，Gerhart Owen公司推出NPT定向/自然伽马测井仪器。 在随钻测井仪器发展的早期(20世纪30一70年代)，由于处于概念性的摸索阶 段而费时较多，仪器档次与质量也难有保障，数据传输速度缓慢。
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随钻测井技术发展史
1.早期随钻测井技术的发展与技术特征 1927年 Schlumberger兄弟第一次成功地在法国实施了电缆测井开始，人们就有 了将其用于“随钻”中的想法。 1929年 Jakosky先生申请了泥浆脉冲发生器概念的专利技术。
30~40年代
工程师们试图将电缆测井的导电电极捆绑在钻杆上进行尝试性的测量， Stanolind油气公司也尝试采用将电缆测井的电缆穿在钻杆内进行“随钻”测井。
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三组合仪器意味着随钻测井技术可以对地层的物性和孔隙度、渗透率、饱和 度特性进行全面的评估。
Schlumberger Anadrill公司也推出了自己的三组合仪器和相应的配套软件—
MEL/SPIN;此时，随钻电阻率仪器也进行了新的理论更新，其结果是更符合随 钻测量的特点，这就是Teleco公司开发的双极电磁波传播电阻率仪器。 (2)90年代阶段 随钻测井技术在90年代经历了快速的发展。并形成三大公司： Schlumberger、Halliburton和Baker Hughes 1991年,NL Sperry公司首次研究出EPR Phase4 型多探测深度的电阻率随钻测井仪 器;Western Atlas引人了1MHz的RGD型电阻率仪器概念;Anadrill公司购买了加拿 大Positech的专利技术推出Slim l型可回收式随钻测井仪器。
Teleco、EXLOG、Anadrill、Gearthart公司都相继推出了RGD类型的商业服务。
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1985年,Teleco与Anadrill同时给业界引人了随钻钻头机械性能测量的概念 和仪器;EXLOG公司则进一步推出了可回收式定向探管仪器——DMWD 1986年,NL Bariod 首次引入随钻中子孔隙度测井仪器，而Gearhart公司首 次推出侧向与钻头电阻率测井仪器。 1987年,EXLOG公司推出聚焦电流电阻率仪器。 1988年,Gearhart公司推出聚焦自然伽马仪器。 1989年,ENSCO进人了MWD服务市场，他给随钻仪器家族带来了小尺寸的仪器种 类；同年，NLSperry首次开发出第一套三组合井下仪器，这是随钻测井技术新 的里程碑!
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更具有化时代意义的是由于ELF石油公司积极推广使用正脉冲泥浆遥传 系统，直接促成了Teleco公司的创立，也正是Teleco发展了随钻测量的工 业化基准的服务标准和系统可靠性与性能标准。从此随钻的概念正式以一 项成功技术全面浮出水面。然而，也是在这个时期，由于随钻系统在设计 上的缺陷和缺乏经济利益的驱使，降低了人们对随钻技术的兴趣和技术研 究，这种情况一直持续到70年代初。 70年代 1971年，正弦波泥浆遥传系统第一次由Mobil R&D公司实验成功。 1970一1973年，B.J.Hughes公司推出有商业价值的Teledrift井下仪器。
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50年代初期 随着泥浆录井和电缆测井成为地层评价的主流概念，以及当时钻井器具机
械性能的限制，随钻技术尤其是早期的遥测/遥传技术被放弃而停止发展。
50年代后期到60年代初期 Arp先生发明了正脉冲的泥浆遥传系统，并由Arps公司和Lane Walls共同 进行了开发和发展，这套系统在60年代初期曾进行了几次成功的自然伽马测 井和电阻率测井。 60年代后期 Redwine和Osborne开发出一套“随钻单电极电阻率测井”仪器，遥测仪器 也运应而生并开发出正泥浆脉冲的机械式倾角计，来测量井斜角和方位角。 Godbey公司也开发出简单的正弦波的泥浆传输系统。
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2.现代随钻测井系统的发展与技术特征 (1)80年代阶段 80年代是随钻测量(MWD)技术发展的革命性年代，之所以称为革命是因为众多 的公司相继成立与推出了自己的主导MWD产品，仪器的设计工艺与质量得到了有效 保障。同时，随着油田对仪器功能需求的不断提高，随钻测井(LWD)技术开始崭露 头角，相继投人试验和商业化的应用。 1980年,Schlumberger下属子公司Anadrill公司取得Gearhat公司授权在其NPT多 传感器MWD系统的基础上推出MST多传感器MWD系统。1981年,Gentrix(EASTMAN)推 出PPT型MWD系统;EXLOG推出带内存记录的NPT型多传感器MWD系统。 1983年,Teleco首先推出2MHz RGD型电阻率测量与定向参数测量于一体的仪器。 1984年,NL Baroid开发出RLL(岩性记录测井仪)，是一种电磁传播电阻率和自然伽 马仪器;EXLDG首次引人井下震动测量概念的仪器DHVM;同时在这重要的一年里，
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随钻地震
目前仅斯伦贝谢公司提供随钻地震服务,其SeismicVISION系统在钻井 的过程中提供时间、深度、速度信息,帮助优化钻井决策,减少成本,降低事故 风险。该系统独特的“前视”能力提供钻头前面8 000 ft之内地层的信息,数 据的质量足以对钻头前面和侧面的地层进行成像。系统的应用包括:预测孔
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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
随钻测井技术
随钻测井技术
宋延杰
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随钻测井技术
随钻测井定义
在钻井过程中同时进行的测井称之为随钻测井。随钻测井由于是实时测量,地层 暴露时间短,其测量的信息比电缆测井更接近原始条件下的地层,不但可以为钻井提供 精确的地质导向功能,而且可以避免电缆测井在油气识别中受钻井液侵入影响的错误, 获取正确的储层地球物理参数和准确的孔隙度、饱和度等评价参数,在油气层评价中
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。
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10 000 ft。此外,声波传输和光纤传输方法还处于研究和实验阶段。
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随钻测井技术
1992年， Anadrill公司首次推出IDEAL（综合钻井评价和测井软件包）并引入了近 钻头电阻率仪器RAB和声波井径仪器；NL Sperry则首次推出近钻头倾角仪；Baker
Hughes公司推出小井眼的NaviTrak定向/自然伽马井下仪器。
1994年Baker Hughes INTEQ首次推出第一套NaviTrak短曲率MWD系统和NaviGator 储层导向系统。
随钻核测井
随钻中子测井仪器使用5.0~10 Ci的AmBe源或脉冲中子发生器,探测器使用3He 闪烁计数器或6Li玻璃闪烁体,通过远/近探测器计数率比值计算孔隙度。随钻密度 仪器使用1.5~2 Ci的137Cs源,探测器使用NaI晶体,大部分仪器使用脊肋图计算地 层密度和Pe值。目前的随钻核测井一般具有方向性,如方位伽马、方位密度等。由 于数据是在仪器旋转的过程中采集的,方位的加入,使得这些测量可用图像显示出 来,形象直观。可进行成像测井的有伽马、密度、中子和PEF等测量。例如斯伦贝 谢公司的随钻中子仪adnVision使用GVR的遥测技术, 尽管只使用16个方位数据点 进行成像,分辨率有所下降,仍可用于地质导向和构造分析。