本期技術概覽—隨鉆測量技術集錦

井下隨鉆測量包括鉆井工程測量（MWD）和隨鉆測量（LWD）兩大部分。隨鉆測量技術的發展促進了鉆井、錄井、測井乃至地震（隨鉆地震SWD）和地質（實時評價FEWD）的多學科交叉和融合，實現了在鉆井的同時對鉆井作業的綜合評價和實時測井作業，簡化了鉆井作業程序，提高了鉆井作業精度，節省了鉆機時間，降低了成本，能夠實時檢測到地層變化以便及時對鉆井設計予以必要的調整，最大限度地在油藏中最有價值的地帶鉆井，提高油氣的采收率。目前該技術已成為高效開發復雜油氣藏的最重要的手段。

隨鉆測量數據傳輸技術

泥漿脈沖遙測是普遍使用的一種數據傳輸方式，大多數隨鉆測量都采用泥漿脈沖遙測方式傳輸數據，但鉆井液脈沖方式不能用在空氣鉆井、泡沫鉆井等沒有連續液相的鉆井中。其它傳輸方式還有電磁傳輸、聲波傳輸和光纖傳輸技術。

電磁傳輸

電磁波信號傳輸主要依靠地層介質來實現。井下儀器將測量的數據加載到載波信號上，測量信號隨載波信號由電磁波發射器向四周發射。地面檢波器將檢測到的電磁波中的測量信號卸載，之后通過解碼、計算得到測量數據。石油圈原創www.h29736.cn

該傳輸方式的優點是數據傳輸速度較快，適合在普通鉆井液、泡沫鉆井液、空氣鉆井和激光鉆井等；其缺點是地層介質對信號的影響較大，低電阻率地層電磁波不能穿過，電磁波傳輸的距離也有限，不適合深井施工。

聲波傳輸

聲波遙測是利用聲波傳播機理，不需要通過鉆井液循環。當鉆柱、鉆頭與井底相互作用時，鉆柱中出現縱向彈性波，通過鉆桿將聲波或地震信號傳輸至地面。聲波傳輸監測的主要參數是巖石破碎工具的回轉頻率，其中主要是牙輪的振動諧波。由于牙輪的振動幅值和頻率與其磨損程度具有相關性，據此可以判斷工具的狀態。當鉆進過程保持不變時，信號的幅值變化情況還可以反映巖石的力學性質。

采用該傳輸方式的優點是隨鉆數據傳輸速率較快，可以達到100b/s；缺點是信號衰減快，鉆桿內每隔400～500m需要安裝一個中繼站，傳送的信息量少，井眼產生的低強度信號和鉆井設備產生的聲波噪聲使信號探測非常困難。

光纖遙測

美國圣地亞國家實驗室已研制成功并試驗過用于MWD的光纖遙測系統。使用的光纖電纜很細小，成本低，可短時間使用，最后在鉆井泥漿中磨損掉并被沖走。在美國天然氣研究所的測試中，光纖成功到在915m深處。光纖遙測技術能以大約1Mbit/s的速率傳送數據，比其它商用的隨鉆遙測技術快5個數量級。石油圈原創www.h29736.cn

常用隨鉆測量技術

隨鉆電法測井

隨鉆電阻率測井技術可分為2類：側向類和感應類。側向類適合于在導電泥漿、高電阻率地層和高電阻率侵入的環境使用；感應類在低電阻率地層測量效果好，適合于導電或非導電泥漿。

隨鉆聲波測井

隨鉆聲波測井儀器有單極子、偶極子和四極子三種聲源，接收探頭一般為兩組多個探測器。有些儀器采用寬屏的設計方式，在測井的過程中根據不同的需要可以提供多種測量模式。隨鉆聲波測量信息主要用于：地層孔隙度的計算，地震資料時深轉換及合成地震記錄，巖石機械特性分析及井眼穩定性預測，巖性識別、氣層識別，與常規測井資料做相關分析對比等。

隨鉆核測井

隨鉆核測井主要包括隨鉆自然伽馬測井和隨鉆密度中子測井。

隨鉆核磁測井

與其他隨鉆測井技術相比，隨鉆核磁共振測井起步較晚。影響隨鉆核磁共振測井的因素很多，井下儀供電問題，隨鉆測井要靠井下儀的電源給其供電，在鉆井的過程中，鉆桿轉動、擺動和振動產生噪音等因素影響著隨鉆核磁共振測井的發展。

隨鉆核磁測井系統同電纜核磁測井一樣，可以提供關于流體及滲透率參數的信息，不同之處在于其實時性。隨鉆核磁測井系統可以提供儲層原狀條件下實時流體數據、分析描述束縛及可動流體?？梢蕴峁┑闹饕獏涤校菏`水飽和度、束縛流體體積、自由流體體積、地層滲透率、流體類型、地層孔隙度及孔隙大小等信息。

隨鉆核磁測井技術優勢在于可以通過滲透率最佳路徑進行鉆井地質導向。由于是在現場提供這些參數，地質學家可以進行快速地層評價，對達不到經濟指標的井做特殊處理，放棄或加側鉆改變路徑尋找最佳儲層。

隨鉆地震

廣義的隨鉆地震包括了鉆頭隨鉆地震（Drill-Bit SWD）和隨鉆垂直地震剖面（VSP While Drilling）。

鉆頭隨鉆地震利用鉆頭破巖振動作為震源，在地面布置改造過的地震檢波器進行記錄。由于其觀測系統幾何形式與常規VSP互逆并且基于互等原理（Reciprocity principle），DB-SWD又被稱為Reverse VSP或Reciprocal VSP（R-VSP）。

隨鉆VSP采用的是常規VSP的觀測系統，它利用炸藥、氣槍等地面常規震源，利用集成于井下隨鉆工具上的地震波傳感器進行記錄來獲取VSP數據，該技術也被歸為隨鉆地震，又被稱為隨鉆地震測量（Seismic Measurement While Drilling，SMWD）。

隨鉆測量特點和優勢

概括地講，井下隨鉆采集已實現了采集地面能采集的所有數據（除隨鉆成像測井明顯差于電纜成像外），隨鉆數據大多更接近地層的真值而且能夠實現地面無法實現的數據測量。其主要優點有：

• 借助MWD（鉆頭力學和鉆井動態測量）地面上很難測量的工程參數在井下可準確獲得。諸如井底鉆頭鉆壓、扭矩、振動、轉速、壓力、井斜角、方位角、工具面角、溫度、鉆柱彎矩、軸向拉（壓）力和三向（軸向、徑向、周向）加速度等，這些參數的實時獲取有利于修正各種模型、優化鉆井參數、產層導向、預測和預防及提前控制井下事故的發生，達到安全、高效鉆井的目的。
• 對于大斜度井、水平井等特殊工藝井、電纜測井難以實施，而隨鉆測量技術優勢明顯，能節省大量鉆機時間、降低工程風險。
• 隨鉆測量的地面軟件系統集成了錄井的實時數據處理、測井解釋、區塊油藏描述等技術，可以實現實時的構造模擬與解釋，完成隨鉆地層評價；與可變徑扶正器、導向馬達等鉆井控制系統組合，可以實現自動化、智能鉆井，實現地質導向，最大限度地使鉆頭在油氣層中鉆進。
• 針對我國目前大多數油田處于開發中后期，地下油水關系復雜，開發薄層、小斷塊油氣藏的特點，隨鉆測量技術作為一種降低風險、減低噸油成本、大幅提高投資回報率的技術正越來越受到國內石油行業的重視。

應用隨鉆資料還有如下優勢：利用隨鉆伽馬測井信息確定泥頁巖層來選擇套管下深；確定儲集層頂部開始取心作業；鉆井過程中與鄰井對比；識別易發生復雜情況的地層；如果在電纜測井作業前報廢井眼的話，至少還有一些地層數據可以利用；隨鉆電阻率數據可以發現薄的油氣層；在鉆進時利用隨鉆伽馬、聲波、密度和電阻率測井曲線評價地層壓力；在地層將被鉆井液嚴重污染前獲得真實的地層特性和最新資料。

既然隨鉆測量技術具有如此多的優點，石油圈怎么會錯過這么高大上的技術呢？所以，本期石油圈將誠意推出一系列的隨鉆測量技術，下面隨小編先睹為快~~

proVISION Plus隨鉆核磁測井技術

斯倫貝謝的proVISION Plus核磁共振測井技術可以實時進行復雜油藏巖石物性評價，可以補充其他隨鉆測井技術的不足。proVISION Plus能夠全面地評價巖石和流體性質，可以重新發現漏失油層，并確定其滲透率。

proVISION Plus技術可以確認漏失層和高滲帶，為優化完井設計提供關鍵信息。該服務能夠提高整個完井作業的效率，提高產能并降低完井成本。

由于proVISION Plus技術的信號只有可動流體和毛細管束縛水，不受巖性的影響，所以proVISION Plus技術能夠以精確地測量孔隙度，擺脫化學源的束縛。

SeismicTrak隨鉆地震技術

貝克休斯的SeismicTrak隨鉆地震服務可實時獲取地震首波以及波形數據，利用這些數據，作業者都能夠更精確的找到目標儲層，可以在不影響鉆進度的前提下升級、改進地震模型。

SeismicTrak可提高獲取油藏信息的速度，提高獲取信息的準確性，幫助運營商提高油井產量和采收率。根據SeismicTrak的實時數據，作業者可以隨時調整井眼軌跡，盡可能地減少側鉆情況的發生，提高鉆進準確度。

SeismicTrak技術適用于深水作業、鹽下儲層等環境；在高斜度井、水平井或者超深井應用效果優良；當地震數據、下套管或取心作業存在不確定性時采用該技術可取得良好的效果。

SDI公司隨鉆測井技術

SDI公司可以提供Sci-Gamma、Sci-Gain、Sci-Guide、Sci-Quest等隨鉆測井服務。

SDI的Sci-Gamma工具是探針型、API刻度的傳感器，主要用于探測地層中自然發射的伽馬射線。

Sci-GAIN采用API刻度，能夠提供徑向自然伽馬和精確的測斜數據。Sci-GAIN直接放置在泥漿馬達之上，與標準的隨鉆測量相比，更靠近鉆頭，比標準隨鉆早20-25ft （6-8m）提供數據。

Sci-Guide主要測量方位伽馬和側斜數據，與標準的隨鉆測量相比，比隨鉆測量早20-25ft （6-8m）提供數據。這是一個出色的地質導向工具，能夠確保鉆頭在油藏中順利鉆進。

Sci-Quest是SDI公司的電阻率測井工具。工具可提供四條電阻率曲線（兩條相移曲線和兩條衰減曲線），多個探測深度，數據采集速度快達一秒鐘采集一次。

欲知詳情如何，請持續關注石油圈！

來自/SDI等?? 編輯/張永君

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