随钻测井技术介绍

经典随钻测量（MWD）概念
❖ 随钻测量（Measurement While Drilling）是在钻井过程中进 行井下信息的实时测量和上传的技术的简称；
❖ 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；
随钻测量服务费用
24 服 务 20
费 （
16
亿 12
Βιβλιοθήκη Baidu
美 元
8
）4
0
随钻测量服务费用 25
12
4.4 1.5
1987
1991
2002
2005
2002年，裸眼井电缆测井服务量为19亿美元！
随钻测井服务费用
$1,000 $900 $800 $700 $600 $500 $400 $300 $200 $100 $0
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。
“LWD”的来源
LWD 发展时间表
MWD/LWD发展简史 – 早期
• 1927: Schlumberger 兄弟在法国得到第一条电缆测井曲线 • 1929: Jokosky 申请第一个泥浆脉冲传送专利 • 1950: Arp 发明正向泥浆脉冲系统 • 1960：利用正向泥浆脉冲的机械测斜仪出现，并应用至今 • 1971: Mobil R&D 第一次成功实验泥浆警笛 • 1978: 定向MWD的商用传输系统 • 1980: Schlumberger / Anadrill 引入多探头MWD
2002年已经达到12亿美元，2005年已经达到25亿美元； • 2004年ExxonMobil公司45%的井斜度超过45°，36%的井倾角大于
70°，这些井在钻井时均需要随钻测井; • 目前Baker Hughes在中国的测井服务，70％工作量为随钻测井，电
缆测井工作量仅占30％，与两年前情况正好相反。
测井新方法、新技术
地球物理测井简介 电法测井理论与新技术 ✓ 随钻测井技术进展
随钻测井技术进展
提纲
1 MWD/LWD概述 2 随钻地层评价测井方法
随钻电阻率测井 随钻核/核磁测井 随钻声波测井
3 地质导向 4 结束语
1 MWD/LWD 概述
MWD：Measurement While Drilling，随钻测量 LWD：Logging While Drilling，随钻测井 电缆测井—Wireline Logging
➢ 地质导向 ➢ 降低费用：少占用钻台时间，节省时间和资金 ➢ 数据传输“瓶颈”问题的解决
随钻测井现状
• 目前，随钻测井发展很快，已经具备几乎所有的电缆测井项目； • 国外，在海上，如北海和墨西哥湾，几乎所有的裸眼测井均采用随
钻测井 ；陆地上的大斜度井和水平井中，以采用随钻测井为主； • 中国随钻测井技术较落后，以电缆测井为主； • 1987年全球MWD/LWD市场为1.5亿美元，1991年为4.4亿美元，
– Sperry 引入三组合 LWD – Anadrill引入三组合 LWD
MWD /LWD发展简史 – 发展与成熟
• 1992: Anadrill 公司的IDEAL系统（Integrated Drilling Evaluation and Logging）开始服务 – 钻头电阻率仪RAB (Resistivity At Bit) – 地质导向仪GST(GeoSteering Tool) – 井眼成像仪/声波井径仪
BP-Amoco公司：MWD是指随钻压力之类的钻井测量和各类定向测 量，而LWD专指地层评价测井服务。
Baker Hughes公司：将MWD用于一般的井下平台，包括脉冲发射 器、通讯和方位系统，而LWD专门用于地层评价仪器，如电阻 率、声波和中子探头。
Halliburton公司：MWD泛指钻井时所有的井下测量，特指与方向/ 方位及钻井有关的测量；LWD指钻井时的岩石物理参数测量。
❖ 与MWD相比，LWD传输的信息更多，不可能完全泥浆脉冲传送数 据，采用井下存储（起钻后回放）和部分信息实时上传方式处理；
❖ LWD作为随钻测井仪器，其任务是获取测井信息，无导向决策功 能；LWD位于井下钻具组合(BHA)上部，测量得到的电阻率、自然 伽马等参数已不属于近钻头测量。
著名公司关于MWD/LWD的认识
英国石油勘探家协会预测：未来5年采集的MWD/LWD数据量比过 去50年MWD/LWD 数据总量还要多!
Wireline vs. LWD ？
小
井眼倾斜
大
低
地 层 评 价 的 复 杂 程 度
高
随钻测井发展的动力和条件
➢ 工程需求：测井成功率、钻井安全与效率 ➢ 地层评价
—常规地层评价（浅泥浆侵入） — 时间推移测井（多次测量） — 地层各向异性评价
• 1993: Baroid (NL Sperry) 开始利用近钻头倾角仪 • 1995: 出现商用小井眼电阻率仪 • 1996: Anadrill 小井眼三组合测井仪 • 1999: Schlumberger 引入实时地层成像 • 2001: 随钻地震 SMWD，核磁共振测井 • 2003: 重复式地层压力测试技术
MWD /LWD发展简史– LWD的诞生
• 1984: – NL Baroid 引入 岩性记录测井 (RLL) – 电磁波电阻率和自然伽马测井 – Teleco, Anadrill, Exlog和Gearhart 提供电阻率和自然伽马 测井服务
• 1986: NL Baroid 引入三组合 LWD • 1989:
随钻测井
收入（百万美元）
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
2004年随钻测井9.6亿美 元，比1999年增长42％
中国需要发展随钻测井（LWD）
❖ 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。
经典随钻测井（LWD）概念
❖ 随钻测井（Logging While Drilling）是在随钻测量（MWD）基础 上发展起来的一种功能更齐全、结构更复杂的随钻测量系统，主要 是在常规MWD基础上增加电阻率、中子、密度和声波等测量短节， 用以获取测井信息；