随钻测井仪器介绍
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元件为罗盘或磁通门等。这类仪器的测量基准是磁性北极, 所以磁性仪器测量的方位角数据必须根据当地的磁偏角修正 成真北极, 即地理北极的数据。
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
由此产生了与这三种测量媒介有关的测量仪器。 2. 借助于地磁场测量方位角或磁性工具面, 采用的测量
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 江汉油田钻井院 长庆油田钻井院 华北油田钻井院 克拉玛依油田钻井院 中原油田钻井院 辽河油田钻井院 四川油田 新星公司德州地质所
配套仪器类型
斯派里森公司MWD、通用公司QDT-MWD、科学钻井SDI-MWD
英国吉奥林公司Orienteer
斯派里森公司MWD、通用公司QDT-MWD、哈里伯顿公司的探路者系统
斯派里森公司MWD、斯伦贝榭SLIM-ONE、 贝克休斯公司Navi-Gator 科学钻井SDI-MWD、英国吉奥林公司Orienteer 英国吉奥林公司Orienteer 科学钻井SDI-MWD、通用公司QDT-MWD 通用公司QDT-MWD 科学钻井SDI-MWD、通用公司QDT-MWD 通用公司QDT-MWD 斯派里森公司MWD、通用公司QDT-MWD 通用公司QDT-MWD
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。
由于石油钻井工程的特殊性使得这一测量过程必须借 助专门的工具和仪器, 采取间接测量的方法来完成。
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
由此产生了与这三种测量媒介有关的测量仪器。 1. 借助于重力场测量井斜角或高边工具面, 采用的测量
有线随钻测量仪器
有线随钻测量仪器
有线随钻测量仪器
无线随钻测量仪器
地质导向作业
地质参数随钻测量仪器
MWD / LWD
MWD – Measurement While Drilling . LWD – Logging While Drilling. FEWD – Formation Evaluation While Drilling.
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
泥浆负脉冲泥浆ຫໍສະໝຸດ 泥浆阀门关阀门开
连续波
泥 浆
立管压力
叶片连续转动，波形连续变化
时间
电磁波
国内MWD配备现状
单位 胜利定向井公司
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。
二、按数据传输方式分类： 有线测量仪器 无线测量仪器
三、按仪器测量的参数分类： 工程参数测量仪器 地质参数测量仪器
测量仪器的分类
测量仪器
罗盘类
电磁类
陀螺类
地质参数类
罗罗 盘盘 单多 点点 照照 相相 测测 斜斜 仪仪
电无有 子线线 单随随 多钻钻 点测测 测斜斜 斜仪仪 仪
照 电 速 自然 地层 地 相 子 率 伽玛 压力 质 陀 陀 陀 、岩 、井 仪 螺 螺 螺 石密 径、 器 测 测 测 度、 超声 钻 斜 斜 斜 地层 波、 井 仪 仪 仪 孔隙 核磁 工
电子单多点
SPERRY-SUN ESS RSS 海蓝 YSS 普利门 博创……
陀螺测量仪
SPERRY-SUN SRO＼BOSS 陀螺 SDI KEEPER陀螺 北航 \ 勘探院钻研所 \ 宝鸡
井身轨迹控制测量
一、有线随钻测量仪器 二、无线随钻测量仪器
水利脉冲式无线随钻测量仪 电磁波无线随钻测量仪 三、陀螺随钻测量仪器
发展历程
定向井、水平井施工特点
1、井下信息的间接性 2、施工连续性 3、施工环境的恶劣性
钻井过程中测量施工的特点
1、测量施工的连续性 2、数据获取的及时性 3、测量数据的真实性 4、测量方式多样性 5、仪器尺寸多样化 6、仪器类型多样化
发展历程
国内测量技术发展历程
测量仪器的分类
一、按数据获取方式分类： 实时测量仪器 记录测量仪器
度、 共振 具 电磁 测井 波随 随钻 钻测 测井 井仪 仪
测量仪器的分类
一、井身轨迹测量 二、井身轨迹控制（随钻监测)测量 三、地质导向作业（地质参数的测量分析）
井身轨迹测量
一、裸眼井段的井身轨迹测量 氢氟酸测斜仪、机械式罗盘测斜仪、电测井 电子单、多点
二、套管封固井段的井身轨迹测量 陀螺测量仪器
3. 下井仪器受到地层和泥浆的高压, 而且还应具备一定的安全系数。 4. 具有良好的抗高温性能, 一般称耐温 125℃ 以下的仪器为常温或常规仪器, 称耐温 182℃ 以下的仪器为高温仪器。 5. 要承受冲击 (如单多点测斜仪的投测)、钻具转动 (如转盘钻具中的 MWD 仪 器)、钻头和钻具在钻进过程中的振动 (如 MWD 和有线随钻测斜仪) 等。
定向井、水平井
测量技术及仪器装备介绍
孙文胜
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。
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
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
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
由此产生了与这三种测量媒介有关的测量仪器。 2. 借助于地磁场测量方位角或磁性工具面, 采用的测量
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 江汉油田钻井院 长庆油田钻井院 华北油田钻井院 克拉玛依油田钻井院 中原油田钻井院 辽河油田钻井院 四川油田 新星公司德州地质所
配套仪器类型
斯派里森公司MWD、通用公司QDT-MWD、科学钻井SDI-MWD
英国吉奥林公司Orienteer
斯派里森公司MWD、通用公司QDT-MWD、哈里伯顿公司的探路者系统
斯派里森公司MWD、斯伦贝榭SLIM-ONE、 贝克休斯公司Navi-Gator 科学钻井SDI-MWD、英国吉奥林公司Orienteer 英国吉奥林公司Orienteer 科学钻井SDI-MWD、通用公司QDT-MWD 通用公司QDT-MWD 科学钻井SDI-MWD、通用公司QDT-MWD 通用公司QDT-MWD 斯派里森公司MWD、通用公司QDT-MWD 通用公司QDT-MWD
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。
由于石油钻井工程的特殊性使得这一测量过程必须借 助专门的工具和仪器, 采取间接测量的方法来完成。
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
由此产生了与这三种测量媒介有关的测量仪器。 1. 借助于重力场测量井斜角或高边工具面, 采用的测量
有线随钻测量仪器
有线随钻测量仪器
有线随钻测量仪器
无线随钻测量仪器
地质导向作业
地质参数随钻测量仪器
MWD / LWD
MWD – Measurement While Drilling . LWD – Logging While Drilling. FEWD – Formation Evaluation While Drilling.
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
泥浆负脉冲泥浆ຫໍສະໝຸດ 泥浆阀门关阀门开
连续波
泥 浆
立管压力
叶片连续转动，波形连续变化
时间
电磁波
国内MWD配备现状
单位 胜利定向井公司
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。
二、按数据传输方式分类： 有线测量仪器 无线测量仪器
三、按仪器测量的参数分类： 工程参数测量仪器 地质参数测量仪器
测量仪器的分类
测量仪器
罗盘类
电磁类
陀螺类
地质参数类
罗罗 盘盘 单多 点点 照照 相相 测测 斜斜 仪仪
电无有 子线线 单随随 多钻钻 点测测 测斜斜 斜仪仪 仪
照 电 速 自然 地层 地 相 子 率 伽玛 压力 质 陀 陀 陀 、岩 、井 仪 螺 螺 螺 石密 径、 器 测 测 测 度、 超声 钻 斜 斜 斜 地层 波、 井 仪 仪 仪 孔隙 核磁 工
电子单多点
SPERRY-SUN ESS RSS 海蓝 YSS 普利门 博创……
陀螺测量仪
SPERRY-SUN SRO＼BOSS 陀螺 SDI KEEPER陀螺 北航 \ 勘探院钻研所 \ 宝鸡
井身轨迹控制测量
一、有线随钻测量仪器 二、无线随钻测量仪器
水利脉冲式无线随钻测量仪 电磁波无线随钻测量仪 三、陀螺随钻测量仪器
发展历程
定向井、水平井施工特点
1、井下信息的间接性 2、施工连续性 3、施工环境的恶劣性
钻井过程中测量施工的特点
1、测量施工的连续性 2、数据获取的及时性 3、测量数据的真实性 4、测量方式多样性 5、仪器尺寸多样化 6、仪器类型多样化
发展历程
国内测量技术发展历程
测量仪器的分类
一、按数据获取方式分类： 实时测量仪器 记录测量仪器
度、 共振 具 电磁 测井 波随 随钻 钻测 测井 井仪 仪
测量仪器的分类
一、井身轨迹测量 二、井身轨迹控制（随钻监测)测量 三、地质导向作业（地质参数的测量分析）
井身轨迹测量
一、裸眼井段的井身轨迹测量 氢氟酸测斜仪、机械式罗盘测斜仪、电测井 电子单、多点
二、套管封固井段的井身轨迹测量 陀螺测量仪器
3. 下井仪器受到地层和泥浆的高压, 而且还应具备一定的安全系数。 4. 具有良好的抗高温性能, 一般称耐温 125℃ 以下的仪器为常温或常规仪器, 称耐温 182℃ 以下的仪器为高温仪器。 5. 要承受冲击 (如单多点测斜仪的投测)、钻具转动 (如转盘钻具中的 MWD 仪 器)、钻头和钻具在钻进过程中的振动 (如 MWD 和有线随钻测斜仪) 等。
定向井、水平井
测量技术及仪器装备介绍
孙文胜
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。
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
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