随钻测井技术 李清涛.doc.doc

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1、随钻测井技术李清涛随钻测井技术李清涛 摘要：随钻测井主要特点是边钻边测,在完成钻井任务的同时完成测井任务。文章对随钻测井的发展历程、技术现状进行了介绍,并对常规电缆测井与随钻测井进行了对比,展示了随钻测井广阔的发展前景。 关键词：随钻测井、电缆测井、脉冲 引言 随钻测井是近几年来迅速崛起的先进测井技术，与常规测井资料相比，随钻测井资料更为客观真实地反映了地层的实际地质特征。当一些井无法进行电缆测井，或者在某些特殊地层条件下操作困难，花费钻井时间过多时，就可以用随钻测井代替电缆测井。由于是

2、实时测量，地层暴露时间短，因此，测井曲线是在地层液体有轻微入侵甚至没有入侵的情况下获得的，与电缆测井相比，更接近地层的真实情况。近年来，随着大斜度定向井和水平井技术的发展，随钻测井地层评价技术(FEWD)无论是在理论上，还是在仪器设备方面都日趋完善，所取得的各种资料在复杂储集层地区的地层评价、岩性对比、油藏描述以及钻井设计和实施过程中的应用更为广泛，随钻测井所带来的经济效益越来越明显。1随钻测井技术的发展历程 自从1927年Schlumberger兄弟第一次成功地在法国实施了电缆测井,人们就有了将其用于“随钻”中的想

3、法。1929年，Jakosky先生申请了泥浆脉冲发生器概念的专利技术。 在其后的30年代和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。在20世纪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技术，以及受当时钻井工具机械性能的限制，随钻技术尤其是早期的遥测/遥传技术被放弃而停止发展。实际上，在这个时期，由于第二次世界大战的影响，也极大地影响了人们对石油新技术的开发与探讨。 20世纪50年代后期，

4、Arp先生发明了正脉冲的泥浆遥传系统，并由Arps公司和laneWalls共同进行了开发，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。20世纪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，遥测仪器也应运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，这套系统在北海油田仍偶有使用。 20世纪70年代，随钻技术由于人们的再认识而得到了充分关注和发展。此时的OPEC企业联合体就对随钻测量(MeasurementWhileDrilling)系统产生了浓厚

5、兴趣。1971年，正弦波泥浆遥传系统第一次由MobilR&D公司试验成功。 20世纪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并推出了自己的主导L/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)技术开始相继投入试验和商业化运用。 钻井工业的需要推动了随钻测井技术快速发展；反之，随钻测井技术的发展保证了复杂钻井获得成功。20世纪80年代中期，大斜度井、水平井和小直径多分枝井钻井已成为油气田开发的

6、一种常规方法。在这样的井中，常规电缆测井仪器很难下到目标层，通常借助于挠性管传送和钻杆传送，这些作业方法费用高，操作困难。过去20多年里，在油公司的需要和钻井技术发展的推动下，各种随钻测井仪器相继研制成功，LWD井下探头组合的内容不断丰富，能进行电、声、核随钻测井的探头逐步增多，方向测量探头得到发展，综合利用LWD探头和方向探头测量信息的地质导向技术开始发展。 随钻测井技术在20世纪90年代经历了快速的发展。同时，作为仪器开发商的服务公司也进行了一系列大的兼并与重组，使得各公司的研发实力和服务能力得以显著的加强，逐步

7、形成了“三雄争霸”的局面，他们是Schlumberger、Halliburton和BakerHughes公司。2随钻测井技术现状 迄今为止，随钻测井能提供地层评价需要的所有测量，如比较完整的随钻电、声、核测井系列，随钻地层压力、随钻核磁共振测井以及随钻地震等等。有些LWD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。 2.1　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

8、较低，为4~10bit/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10000ft。此外，声波传输和光纤传输方法还处于研究