国内电磁波随钻测量系统(EM—MWD)研制获得成功
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。
em-mwd井下信号发射系统
frames by integrating the ADXL203 and the designed algorithm. Experiments showed that the designed
EM ⁃ MWD signal transmission system could modulate the sinusoidal electromagnetic wave signal and
accurately determine the downhole pump state to transmit different signal frames. Based on the unique
势。开展了井下无线信道传输特性的研究，设计了井下发射天线结构，确定了电磁信号调制方式，
根据不同工况定义了特定的传输信号数据帧，并通过集成 ADXL203 和设计算法，实现了对井下泵
状态的判别，用于测斜及钻进等工况下不同信号帧的发射。实验表明，设计的 EM-MWD 井下信号
发射系统可调制出正弦电磁波信号，并可准确判别井下泵状态并可按照设定发射不同信号帧，在特
开展了井下无线信道传输特性的研究设计了井下发射天线结构确定了电磁信号调制方式根据不同工况定义了特定的传输信号数据帧并通过集成adxl203和设计算法实现了对井下泵状态的判别用于测斜及钻进等工况下不同信号帧的发射
第 28 卷
Vol.28
第 10 期
No.10
电子设计工程
Electronic Design Engineering
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
－18 －
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
－10 －
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
－12 －
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
－27 －
国外发展历程与现状
DRI
2. 国外发展现状 /随钻测量MWD /BakerHugues
海蓝MWD随钻测量仪在川渝油气田的应用
海蓝MWD随钻测量仪在川渝油气田的应用肖占朋【摘要】介绍国产海蓝MWD随钻测量仪的结构及工作原理.通过该系统在川渝地区成功运用的几个实例,介绍实际钻井施工中遇到的问题及解决方法.【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(014)002【总页数】3页(P69-71)【关键词】MWD随钻测量仪;脉冲信号;井斜;水平井【作者】肖占朋【作者单位】川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院,广汉618300【正文语种】中文【中图分类】TE927川渝油气田大力发展定向井、水平井，完善定向井工具仪器，提高工艺技术水平，原有的有线随钻测斜仪已渐渐不能满足要求。
川渝油气田自2002年引进国产北京海蓝MWD随钻测量仪，经过在川、渝地区近10年的应用，随钻测量技术已经成熟。
在此，介绍该技术的具体应用情况。
整套仪器由地面和井下测量仪器两部分组成。
地面设备包括压力传感器、专用数据处理仪、远程数据处理器、计算机及有关连接电缆等。
井下测量仪器主要由定向探管、伽马探管、泥浆脉冲发生器、电池、扶正器、打捞头等组成(见图1)。
海蓝MWD是一种可打捞式的正脉冲无线随钻测斜仪。
该仪器是将传感器所测的井下参数按照一定方式进行编码，产生脉冲信号，该脉冲信号控制伺服阀阀头运动，利用循环的泥浆使主阀阀头产生同步运动。
在主阀阀头提起状态下，钻柱内的泥浆可以较顺利地从限流环通过；在主阀阀头压下状态时，泥浆流通面积减小，从而在钻柱内产生一个正的泥浆压力脉冲。
定向探管产生的脉冲信号控制着主阀阀头提起或下压状态的时间，从而控制了脉冲的宽度和时间间隔，所产生的脉冲信号通过泥浆传送到地面，由数据处理仪解码并获得井底参数。
MWD随钻测量仪（YST-48R）主要功能如下：（1）随钻测量井底参数，为控制井眼轨迹提供有力依据。
（2）加装伽马探管，能够实时测出地层伽马射线，自动生成伽马曲线图，可为确定地质目标靶区提供帮助。
（3）利用所测得的井底参数随时调整井眼轨迹，保证储层钻遇率。
随钻测量系统泥浆脉冲传输方式介绍
摘 要： 介绍 了脉冲发 生器脉冲信号传输的三种工作方式 ， 重点介绍 了连 续波脉 冲发 生器的基本原理及应 用情 况。分析 了脉冲信号传输的研 究现状 以及发展趋势 ， 出连续波脉冲传输是泥浆脉冲信号传输研 究的主要方 向。 指
关键 词 ： 冲 信 号传 输 方式 ； 续 波脉 冲 发 生 器 ； 究 现 状 ； 展 趋 势 脉 连 研 发 中图分 类 号 ：Ｎ ７ Ｔ ８ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ７ ８２ （０ ０ ０ － ０ ７ ０ １０ — ３ ０ ２ １ ）３ ０ ２－ ２
ｐ ｎ ｉ ｅ ｄ ａ ｌｃ ｔｏ ｔｔ ｆｔ ｅ ｃ ｎｔ ｏ ｉ ｒ ｃｐｌｓ ａｎ ｐｐ ｉａ ｉｎ ｓａｕｓ ｏ ｈ ｏ ｉ ｕｓ－ｗａ ｅ ｐ ｌｅ ｇ ｎ ｒ ｔｒ ｈ ｈ ｓｓ Ａｎ ｌｚ ｓ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔｓｔ ａｉ ｎ ａ ｄ ｎｕ ｖ ｕ ｓ ｅ ｅ ａ ｏ． ｅ ｔ ｅ ｉ Ｔ ａｙ ｅ ｈ ｕ ｒ ｎ ｉ ｔ ｎ ｕ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄｅ ｃ ｂｎ ｈ ｈ ｅ ｔ ｏ ｓ ｏ ｔ ｅ ｐ ｌｅ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒｓｇ ａ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｆ ｃ ｓ ｓ ｏ ｈ ａ ｉ ｓｒ ｃ ： ｓ ｒ ｉ ｇ ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｍｅ ｄ ｆ ｈ ｕ ｓ ｅ ｅ ａｏ ｉｎ ｌｔａ ｓ ｓｉ ｎ， ａ ｅ ｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓｃ ｉ ｈ ｈ
Ｉ ｔ ｏ ｕ ｔｏ ｈ ｕ ｕ ｓ ｒ ｎ ｍ ｉｓｏ ｔ ｏ ｓｏ Ｗ Ｄ ｙ ｔｍ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｍ ｄ ｐ ｌｅ ｔ ａ ｓ ｓｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｆＭ ｓ ｓｅ
Ｙ ＮＧ Ｑａ ＷＡ ｈ－ ｎ ， Ｉ ｕ － ｕ ｎ Ａ ｉｎ， ＮＧ Ｚ ｉｍｉｇ Ｘ Ａ０Ｊ ｎ ｙ ａ
低渗透油气田高效开发钻完井关键技术
低渗透油气田高效开发钻完井关键技术唐 波* 唐志军 唐洪林 耿应春（胜利石油管理局钻井工艺研究院 山东东营 257017）摘要：目前我国低渗透油气产能建设规模占总量的70%以上，已成为油气田开发建设的主战场，低渗透油气田的开发关键在于要高效开发，最大限度的获得经济效益，首要任务就是要解决高效钻井问题。
优化设计技术、增加泄流面积钻井技术、储层保护技术及提高水平井开发效果完井技术是实现低渗透油气田高效开发的关键技术，本文讨论了这些技术国内外发展现状、应用情况、存在的问题及发展趋势。
主题词：低渗透油气田、优化设计、泄流面积、储层保护、完井1.概述在我国剩余石油储量、探明天然气地质储量中，低渗透油气资源占50%以上，低渗透油气产能建设规模占总量的70%以上，低渗油气资源已成为主要勘探开发对象，尽管我国低渗透油气藏的储量巨大、资源丰富，但总体来说开发效果并不理想，国外大公司低渗透油田的采收率平均为35.8%，国内低渗透油田的平均采收率为23.3%，比国外低12.5%。
我国低渗透油气田之所以动用程度差、采收率低，主要是由于我国低渗油气藏普遍埋藏较深、地质条件复杂、开发难度较大，存在多项开发矛盾和问题，影响了开发效果。
低渗透油气藏的开发及钻井技术存在以下难点：（1）缺乏配套的储层描述和优化设计技术；（2）钻井技术手段相对单一，制约了整体开发效果；（3）井眼轨迹控制和有效钻穿储层难度大；（4）储层孔喉细小，压敏、水敏强，储层保护难度大；（5）完井方式单一，缺乏完井整体优化设计技术及完井系列。
2.研究现状和发展趋势国内外针对低渗透油气藏提高采收率技术进行了大量的探索和实践，但研究程度远远落后于中高渗砂岩油气藏，主要集中在对低渗透油气藏基本地质特征的描述、增加产能和提高开发效率等方面,在低渗油气田高效开发的钻井优化设计技术、高效钻井技术、储层保护技术及完井技术等方面还不成熟，急需完善配套，制约了低压低渗透油气藏的经济有效开发。
mwd+发展
无线随钻测量技术的应用现状与发展趋势【摘要】近年来，无线随钻测量技术的应用领域不断扩大，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。
本文详细介绍了国内外各种无线随钻测量技术的主要进展和应用现状，指出了各类仪器的应用特点，并分析了无线随钻测量技术今后的发展趋势。
【关键词】随钻测量MWD 石油工程应用现状发展趋势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。
矿用EM-MWD绝缘短节关键参数分析及研制
矿用EM-MWD绝缘短节关键参数分析及研制邵春;徐林;王林钢【摘要】绝缘短节是电磁波随钻测量(EM-M WD)的重要组件,在设计加工绝缘短节时,既要考虑绝缘短节长度与绝缘性,又要考虑绝缘短节的机械性能.应用ANSYS 仿真分析绝缘短节关键参数(长度、电阻)对信号传输的影响规律,由分析可知,一般绝缘短节长度取0.5m、电阻达到数百欧姆即可满足电磁波随钻测量的要求.基于此,研制一种长度为0.5m、电阻大于8MΩ的矿用绝缘短节,其机械性能接近钻杆,野外试验结果表明,该绝缘短节能用于工程实际.%Insulated gap is an important component of Electromagnetic Measurement While Drilling (EM-MWD) .It is necessary to take not only the length and the insulation ,but also the mechanical properties of insulated gap into account when designing and processing .Applying ANSYS ,this article analyzes the rule of the influence of the key parameters of insulated gap on EM-MWD signal transmission .According to the analysis ,the insulated gap can meet the EM-MWD requirements when the length of it is 0 .5m and the resistance value reaches a few hundreds ohms .Based on this analysis ,a mining insulated gap is developed ,of which the length is 0 .5m and the resistance value exceeds 8MΩ .Its mechanical properties are similar to those of drilling pipes .The result of field test shows that the mining insulated gap can be used in engineering practice .【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2016(025)005【总页数】4页(P160-163)【关键词】电磁波随钻测量;绝缘短节;参数分析;研制【作者】邵春;徐林;王林钢【作者单位】中国地质大学 (武汉) 资源学院,湖北武汉430074;中国地质大学 (武汉) 资源学院,湖北武汉430074;山东黄金地质矿产勘查有限公司 ,山东莱州261400【正文语种】中文【中图分类】TD421随钻测量(MWD)能够实时监测孔眼轨迹，是定向钻孔的重要技术支撑[1-3]。
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]。
国内外LWD现状
16 /90
国外产品介绍
国内产品介绍
CGLWD随钻测井工具 推荐应用场合 • 可代替常规LWD(电磁波电阻率和自然 伽马测量)的施工作业； • 地层分布清楚，不需要近钻头地质导 向的井位； • 储层相对较厚的水平井水平段的施工 作业； • 在高阻地层，更适合使用CGLWD工具， 优于常规LWD随钻测井工具； • 在常规LWD施工作业，要求方位地质 参数的场合，胜出常规LWD随钻测井 工具。
20 /90
CGLWD随钻测井工具 与国外常规LWD工具的对比
比较参数
测量方式 适用泥浆 探测深度 可提供的测井曲线 大电阻率测量精度 方位地质参数
CGLWD工具
电流型 导电泥浆 较浅 3条 较高 有
国外常规LWD工具
电磁波型 无限制 较深 ≥8条 较低 无
21 /90
7 /90
国外产品介绍
国内产品介绍
随钻测量LWD Halliburton
MRIL®-WD™ Magnetic Resonance Imaging LWD Tools－核磁共振 成像随钻测井工具
8 /90
国外产品介绍
国内产品介绍
Schlumberger LWD：
电阻率随钻测量系统与工具：
孔隙度、 渗透率和岩性随钻测量系统与工具：
19 /90
CGDS近钻头地质导向钻井系统 现场应用
• 截止到2010年12月，在辽河、冀东、四川、江汉和江苏等油田应用31口井，累计 进尺25024m • 应用最大井深：四川油田，云安012-1井，4665m LB-P8井随钻曲线 • 最长水平段进尺：冀东油田，LB-P8井，923m • 马达连续工作最长时间：江汉油田，严7平1井，320h • 钻遇最薄的储层：江汉油田，浩平2井，厚度0.66m • 平均钻遇率统计：大于85%
大庆电磁波随钻测量仪器应用可行性分析
西 部探 矿 工程
６ ５
大 庆 电磁 波 随钻 测 量 仪 器 应 用 可 行 性 分 析
赵志 学 ， 田玉栋 ， 韩玉安 ， 孟祥光 ， 高 翔
（ 大庆钻探Ｚ 程公 司钻井工程技术研究院， － ． 黑龙江 大庆 １ ３１ ） ６ ４３
摘 要： 简述 了电磁 波 测量传 输机 理 ， 并分析 了影响 电磁 波 随钻测量 仪 器应 用的 最主要 因素 就是 地层
本 上无 法穿 越此 盖层 达 到 地 表 。 因此 理 论 上认 为 电阻
电磁波传输主要分三类 ： 面波 、 平 导行波 和电磁辐 射 ， Ｅ — ＭＷＤ 仪 器 发 射 电磁 波 的形 式 是 电磁 辐 而 Ｍ 射， 电磁辐射主要是 由电、 磁场间的相互作用产生， 其传 输 的公式 为 ：
电阻率 ， 为 电 阻率 １ ＯＯ ・ 之 间是 电磁 波 传 输 的极 限 范 围。通 过 对 大庆 ２０ ￣ ２０ 认 ～１ ０Ｑ ｍ ０ ７ ０８年 已完 井测 井资料 的统计 分析 ， 选 了大庆适 应 电磁 波测 量仪 器应 用的 区块 。 优 关键词： 电磁 波随钻 测 量 ； 大庆 油 田； 可行性 分析 中 图分 类号 ： ９７ 文献 标识 码 ： 文 章编 号 ：Ｏ４ ５ ｌ （Ｏ １Ｏ一 Ｏ ６— ０ ＴＥ ２ Ａ １０— ７ ６２ ｌ） ７ ０５ ３
Ｉ ） （ 一 ｛
率１ Ｏ０ ｍ之间是电磁波传输的极限范围。 ～１ ０Ｑ・ ３ 大 庆地 层 电 阻率数 据 统计 与分 析 由于 电磁波 仪器 最 主 也是 最 迫 切 的 需要 就 是 气 体水平井 ， 根据现有的勘探开发现状， 气体水平井应用 的区域 主要 是获 得 工 业 气 流 的天 然 气 井 （ 徐 深 ３ ６ 像 、、 ７８ ９２ １和外 围的低压低渗油气井 （ 、、 、２ ） 主要集 中在葡萄 花和 扶杨油 层 ） 由于该 仪 器不受 钻井 介质 限制 ， 在常 ， 故 规 水平 井也 有广 泛 的应 用 前 景 。为 了确 定 大 庆地 层 电 阻率条件是否符合电磁波传输的要求 ， 就必须要对 已钻 的水平井、 气体钻井、 探井 、 预探井和地质井电阻率数据 进 行 统计 和分 析 。 ３ １ ２０ ． ０ ７年和 ２ ０ ０ ８年大庆 已钻 水 平 井 电 阻率数 据分
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。
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。
电磁波随钻测量系统(EMWD)现状分析
电磁波随钻测量系统(EMWD)现状分析
陈兴祥;刘虎;冉富强
【期刊名称】《中国石油和化工标准与质量》
【年(卷),期】2017(037)019
【摘要】相比于常规随钻测量系统(MWD),电磁波随钻测量系统(EMWD)依靠地层介质进行数据传输,拥有相当明显的优势,既能满足不同钻井液体系的钻进,又能减少钻井时间,降低钻井成本.本文介绍了国内外现有的电磁波随钻测量系统的设备组成、工作原理和基本参数,特别对俄罗斯的ZTS-MWD系列、美国斯伦贝谢公司的XEM电磁波MWD系统、英国的E-link系列及国产CEM-1型MWD进行了现场试验分析.基于长期现场实践,对EMWD系统现场试验情况进行了总结分析.
【总页数】3页(P133-135)
【作者】陈兴祥;刘虎;冉富强
【作者单位】六盘水能源投资开发有限公司,贵州六盘水 553000;贵州省天然气工程技术研究院有限公司,贵州贵阳 550000;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550000;贵州省天然气工程技术研究院有限公司,贵州贵阳 550000;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550000
【正文语种】中文
【中图分类】TE927
【相关文献】
1.煤矿井下电磁波无线随钻轨迹测量系统设计与应用
2.YSDC矿用电磁波随钻测量系统及在煤矿井下空气钻进中的应用
3.煤矿井下电磁波无线随钻测量系统的设计与实现
4.无线电磁波随钻测量系统姿态精度的影响因素分析
5.CQ-EMWD电磁波随钻测量系统
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一种新型的MWD无线随钻测量系统
司钻阅读器ｌ ｌ图形记录仪
图１系统框图
该系统通过无磁钻铤中井下仪器测量短节的传感 器感受定向数据，包括井斜角、方位角、工具面等井下
图２旋转阀脉冲发生器系统组成框图
该脉冲发生器采用自适应反馈控制系统，当外界 原因使被控量偏离期望值而出现偏差时，会产生一个
第一作者简介：李军，男，１９６８生，工程师，１９９６年毕业于石油大学计算机应用技术专业，现在胜利油田钻井工艺研究院自动化所工作，主要从事 ＭｗＤ／ＬｗＤ随钻测量仪器的研究开发和现场应用工作。邮编：２５７０１７
·３０·
·仪器设备·
石油仪器
ＰＥ，ｒＲＯＬＥＵＭ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ
２００６年０４月
一种新型的ＭｗＤ无线随钻测量系统
李 军 马 哲 杨锦舟 韩建来
（胜利油田钻井工艺研究院 山东东营）
摘 要：文章介绍了一种新型的ＭｗＤ无线随钻测量系统（ＡＰｓ旋转阀定向测量系统）的结构组成与工作原理，阐述了 该系统中旋转阀脉冲发生器的功能特点，分析了该系统在现场应用中出现的问题，提出阀系结构的技术改进及软件升级 的具体方法，通过现场实践，该系统能够满足应用需求，具有广泛的应用前景。 关键词：ＭｗＤ；工作原理；旋转阀脉冲发生器；控制模块
３技术改进
３．１阀系结构改进 阀系结构的改进有以下几方面：脉冲发生器的定
子、转子倒置设计，降低了转子克服泥浆流量转动的驱 动扭矩；改变转子结构以达到减少液体阻力的作用；脉 冲驱动模块中的驱动轴直径改细，以减小加在轴上的 应力，提高驱动能力的目的；电子控制电路增加数字滤 波功能，达到消除噪声的目的。改进后定子转子结构 示意如图５所示。
在高１０平１井、辛５３斜６井上使用该系统时发 现：在供电电池仍有余量的情况下，实际使用时电池能 量却已耗完，经过分析认为：在正常钻进过程中，钻柱 内高压泥浆作用在转子上表面，产生侧向波努力，阻止 转子进行正常的开关动作，使得需要消耗更多的电池 能量去驱动转子的开关，即控制电路不断试图打开关 闭转子状态，能耗过大造成电池能量耗完。
自主研制的电磁波随钻测量系统工业化应用再创新纪录
钻 采院高度 重视 Ｃ Ｑ Ｅ ＭＷＤ— Ｉ 型 电磁 波接 力传 输随钻测量 系统科技成果 向生产力的转 变。２ ０ １ ２年 ６月在集 团公 司完成 产 品发 布以来 ， 已推广应 用 ６口井， 并持续对该 系统进行 改进和完善 ， 先后在 高精度测量探管 、 大功 率低 频电磁 波 自适应发射 、 微 弱信 号识 别及 处理 、 高强度 绝缘短 节等方面取得重要进展 ， 该 系统升级改进后发射 功率增加 了３倍 ， 微弱信号处理能力提 高
作 业至垂深 ３ ７ ３ ２ ｍ， 遥测深度大大超越 了国内外大公 司 同类产品在 中国区域创造 的最大遥 测深度 纪录（ 原纪 录为 ２ ４ ０ ０ ｍ） 。
目前 ， 电磁波 随钻测量 系 统 工作 正常 ， 测 量数 据准确详 实， 能 够满足 定向施 工要 求， 随着该 并不 断钻 进深入 ， 该 系统将创 造更
１ ５ ０ ０ １ ３ ＂ １ 长水 平 段井 身结 构 由 三 开优 化 为 二 开井 身 结构 ， 提 高 了机械 钻 速 ， 缩 短 了钻井 周 期 ， 降 低 了钻
完井 成本
１ ００
２ ０ ０
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钻采工艺 ， ２ ０ ０ ７ ， ２ ９ （ Ｓ １ ） ｉ ２ ０— ２ ３ ． ［ ８ ］ 刘兆利．陕北 横山区块水平井钻井液技 术 ［ Ｊ ］ ． 钻井液
与完井液 ， ２ ０ １ １ ， ２ ８ （ ４ ） ： ８ ８— ９ ０ ．
四、 认 识 与 结 论
（ １ ） 形成的强抑制 、 低摩阻复合盐钻井液体系 ，
完善随钻测量技术 促进钻井工程健康发展论文
完善随钻测量技术促进钻井工程健康发展【摘要】大庆油田是我国目前最大的油田，也是世界上为数不多的特大型砂岩油田之一。
由萨尔图、喇嘛甸、朝阳沟等52个油气田组成，含油面积6000多平方公里，十年来，大庆油田走过了不平凡的历程，不仅创造了中国石油工业史上的辉煌，也创造了世界同类油田开发史上的奇迹。
【关键词】大庆油田;随钻测量1．在石油钻井技术日益发展的今天，井下工作状况的随钻测量发挥着越来越重要的作用随钻测量是一项非常复杂的技术，指导钻井和定向并把井下信息实时上传至地面，在钻进过程中高效制定方案和改善决策过程。
从20世纪80年代中期随钻测量(mwd)技术首次在钻定向井中使用至今，mwd得到长足发展并逐步走向成熟，其测量参数范围已经包括了井斜、方位、工具面、钻压、扭矩、异常地层压力、伽马射线、地层电阻率、地层密度和中子孔隙度等，并且具备了随钻测井和地质导向能力。
1.1随钻井下测量技术随钻测量是将测量工具安装在靠近钻头的井底组合钻具中从而贴近钻头附近测得某些信息，不需要中断正常钻进工作而将信息传送至地面并在钻进过程中进行测量的一门技术简称为mwd。
当今用于石油钻井中的mwd系统种类繁多，结构与功能也各有不同，但一般的mwd系统主要五部分：(1)信号遥测通道。
(2)信号或脉冲发生器。
(3)井下电源。
(4)工程参数传感器。
(5)mwd地面系统。
所测量信息的种类也主要有四大类：a定向参数；b．钻进参数；c也层评价参数；d.安全钻井参数。
1.2国内外随钻测量研究及应用情况(1)国外mwd研究发展现状。
国际上的mwd制造公司主要有八家，生产约20个系列的8种产品，可测量30多种参数，基本能满足各种定向井类型需要。
下面以斯伦贝谢(schlumberger)、贝克休斯（baker hughes）、哈里波顿（halliburton）、康普乐、斯佩里—太阳钻井服务、geolink等具有代表性的钻井服务公司为例介绍mwd 核心技术的发展现状。
电磁波随钻测量技术在煤层气钻井中的应用
电磁波随钻测量技术在煤层气钻井中的应用由于电磁波随钻测量系统（EM-MWD）的技术特点适合煤层气定向井作业，因此在国内近几年煤层气开发中得到认可，且广泛应用。
文中对煤层气钻井的作业特点和使用电磁波传输的优势进行了阐述，并对SEMWD-2000B电磁波随钻测量系统及在煤层气钻井中的应用情况进行了介绍。
标签：电磁波随钻测量;煤层气;定向井;多分支井一、煤层气钻井和EM-MWD技术的特点1.煤层气钻井特点目前开采的煤层气一般埋藏在浅层，垂深在1000米以浅。
煤层气开发与油田开发相似，也主要有直井、一般定向井、水平井（含多分枝井）几种井型，其中长水平段井和多分枝井技术的应用，可以有效增加井眼与煤层的接触，提高单井的产气量，因此煤层气井一般垂深浅，水平段长，水垂比较大[1]。
由于煤层较脆，钻井过程中机械钻速较快，且井眼容易垮塌。
钻速快，单位时间内进尺长，如果每米井深需要传输的参数一定，则钻速越快单位时间内需要传输的数据量越大，对随钻测量仪器的傳输率要求越高。
井眼易垮塌，钻井过程中容易发生复杂情况，一旦井下发生复杂情况，将井下仪器起出，然后处理井下复杂情况，可有效减少井下工具落井的损失，因此煤层气钻井使用的随钻测量仪器要求可打捞。
2、EM-MWD技术的特点EM-MWD技术以电磁波方式传输信号，与泥浆脉冲传输方式相比，由于传输不依赖于泥浆循环，其信号传输受泥浆性能影响小，在接单根期间可以传输数据，测斜不额外占用钻井时间的优势也越明显，尤其对于机械钻速越高，建井时间越短的作业。
电磁波方式与国内常用泥浆脉冲相比传输率较高，国内常用泥浆脉冲的传输率一般不到1bps，电磁波传输方式可以达到几bps。
传输率越高在实际作业中参考数据更新越快，信息延迟时间越短。
对于煤层气浅井作业，电磁波方式的传输率，能够更好的满足钻速快对传输率要求高的需求。
二、电磁波随钻测量系统这里以中国电子科技集团公司第二十二研究所研制了SEMWD-2000B电磁波随钻测量系统为例介绍电磁波随钻测量系统。
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气、 水关 系 比较 复 杂的井 。 ２ 特殊筛 管在 经 过 泥岩 段 时 容 易被 堵 塞 ， 果 ） 如
油 层 段 泥 岩 夹 层 太 长 ， 不 适 宜 采 用 裸 眼 内 下 入 特 则
８ 结 论 与建 议
１ 适 度 防砂完井 技术 作为疏 松砂 岩稠 油油藏 提 ） 高单 井产 能 的有效 手段 ， 渤海 油 田得 到 了广 泛 的 在
［ 审稿 吴晓 东］ 来自Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｐｒ ｐｅ ａ ｎｔ ｏ ｍ ｐ ｅ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｎ Ｂｏ ｉＯｉｆ ｅ ｄ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｒ Ｓ ｎｄ Ｃｏ ｒ ｌＣｏ ｌ ｔｏ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｉ ｈａ ｌ ｉ ｌ
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国 内电磁 波 随钻 测 量 系统 （ Ｍ— Ｅ ＭＷＤ） 制获得 成 功 研
２０ ０ ８年 年 底 ， 中 国石 化 石 油 勘 探 开 发 研 究 院 德 州 石 油 钻 井 研 究 所 研 制 的 电 磁 波 随 钻 测 量 系 统 （ Ｍ— 由 Ｅ ＭＷＤ） 工程样 机分别 在胜 利油 田 Ｐ ０Ｘ ３ ４ 一 ８ ３井 和鄂 北 大 牛地 气 田 Ｄ ６５ ６ —５井 进 行 了 现场 试 验 ， 获得 成 功 ， 均
传统观念 ， 渤海 油 田稠 油油 藏 的有效 开 发 开 辟 了 为
新 思路 。 自 ２０ ０ ２年 ９月 在 Ｓ ３ － Ｃ １ 首 次 应 用 Ｚ６卜 Ｆ 井 并 获 得 成 功 以来 ， 过 几 年 的 发 展 ， 度 防 砂 完 井 技 通 适 术 已经 作 为 渤 海 稠 油 疏 松 砂 岩 油 藏 开 发 的 有 效 手 段
石
油
钻
探
技
术
井方式 尽管 可以下 人 裸 眼封 隔 器 进行 分 层 ， 封 隔 但
效果是 否理 想 还 需 要 长 期 检 验 ， 而 不 适 用 于 油 、 因
人 员 ， 会 砂 卡 防 砂 工 具 ， 低 了作 业 风 险 ， 化 了完 不 降 简
井程序 ， 省了作业时 间 ， 约了油 田开发成本 。 节 节
是适 度 防砂完井 技术 的重要 配套 技术 之一 。
７ 适 度 防砂 完 井 技术 的意 义
适 度 防 砂 理 论 的 提 出 打 破 了对 地 层 砂 “ 死 ” 防 的
４ 将 粒度 中值 为地 层 砂粒 度 中值 ６ ８倍 的砾 ） ～ 石 的防砂精 度作 为适 度 防砂用特 殊筛 管 的防砂精 度
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ｉ ，３ ０ ５ ｎ ０ ４ ２，Ｃｈ ｎ ｉａ；２ Ｄｒｌｉ ｇ ． ｉｌｎ
４ 适 度 防 砂 完 井 方 式 不 适 用 于 产 液 量 太 低 的 ） 井 ， 果 产 液 量 太 低 ， 因 为 地 层 砂 不 易 被 携 带 出 井 如 则 筒而不 能维持 长期 生产 。
３ 适 度 防 砂 技 术 的 成 功 应 用 需 要 许 多 其 他 技 术 ）
的配 合 ， 中低 频启 泵 、 制合理 生产 压差 投产技 术 其 控
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趋 于 保 守 ， 于 适 度 防 砂 的 精 度 最 大 可 以 放 大 到 多 至 少倍 ， 要 做进 一步 的研究 。 需 参 考 文 献
［］ 张卫 东 ， 洪 魁 ， 丽 莉 ． 松 砂 岩 油 藏 “ 度 防 砂 ” 术 研 究 １ 葛 宋 疏 适 技 口 ］石 油 钻 探 技 术 ，０ ４ ３ （ ）６ － ４ ． ２ ０ ，２３ ：２６ ． ［］ 胡 文 丽 ， 伟 英 ， 洋 洋 ， ． 度 防 砂 技 术 在 我 国 的 研 究 现 状 ２ 汪 于 等 适 及 发 展 趋 势 口］ 新 疆 石 油 天 然 气 ，０ ７３ ４ ：１ ５ ，９ ． ２０ ， （ ）５ － ４ ７ ．
应用 。
殊筛管 的适度 防砂 完井方 式 。 ３ 套 管射孔 简 易防砂 的适度 防砂 完井方 式不 受 ） 油、 、 气 水关 系和泥 岩 夹层 的影 响 ， 以进 行 分 层 开 可
采。
２ 储 层 砂 样 分 析 及 防砂 精 度 的 选 择 是 适 度 防 砂 ）
的关 键 。
得 到 了推 广 ， 有效 降低 了地层 污染 ， 大大 减小 了表皮 系数 ， 高 了油 井产 能 ， 提 由此 导致 了渤海 油 田第 一 口
千 方 井 （ ０ 卜 Ａ１ 井 ） 诞 生 。 由 于 不 需 要 进 行 Ｉ Ｄ１ 一 １ 的
砾石充填 ， 不需要庞杂 的地面防砂设 备和众 多 的防砂
同地质条 件下对 工程样 机进 行进一 步 的现场试 验 ， 确定 校正 系数后 全面 推广应 用 。
（ 杨春 国 供稿 ）
电磁波 传输深 度分 别达 到 了 ２ｉ ０和 ２７ ５ｍ， 口井 的试 验都 取得 了成 功 ， 标 志着 国产 第 一 套 电磁 波 随 ０ １ 两 这 钻 测 量 系 统 正 式 研 制 成 功 。其 中 ， Ｄ ６５ 在 ６ —５井 的 试 验 ， 于 受 井 深 的 限 制 ， 测 深 度 只 有 ２７ ５ｍ ， 时 的 由 实 １ 此 信号 幅度为 一７ Ｂ， 通过 分析 工程 样机 在 Ｐ ０Ｘ８ ３井 的试 验数 据 ， ０ｄ 但 ４一 ３ 工程 样机 的最 大接 收灵 敏 度为 一１ ６ ０ ｄ 也就 是说 ， 与 Ｄ ６５ Ｂ， 在 ６ —５井类 似地 层条件 下 的最大传 输 深度可 以达到 ３９ ５ １ １ ～４５ ５ｍ。下 一 步准 备在 不
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