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随钻测井装备

/logging while drilling equipment/
条目作者肖立志

肖立志

最后更新 2024-12-04
浏览 123
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在钻井的过程中测量地层岩石物理参数,并用数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理解释的井下及地面设备。

英文名称
logging while drilling equipment
所属学科
地质学/地质资源与地质工程

随钻测井的专利于20世纪40年代出现,而商业服务则发端于70年代。随着大斜度井和水平井的增加,特别是海洋深水油气开发和页岩气等非常规油气开采的迫切需要,随钻测井在21世纪得到快速发展。早期的随钻测井借用电缆测井的测量原理和方法,如今几乎所有的电缆测井方法和装置,在随钻测井中都得以实现,使随钻测井解决问题的能力得到有力提升,广泛应用于钻井地质导向和储层评价。同时,电缆测井也不断借鉴随钻测井的工程技术,使仪器装置更加紧凑和可靠。随钻测井同电缆测井的仪器装备一样,在传感器、数据传输、数据储存与处理解释等方面,处于持续的改进和发展之中。

随钻测井是指在钻井过程中测量地层电、声、核、磁共振等物理性质的测井技术,随钻测井的传感器(探测器)通常与钻头或钻铤集成一体。随钻测井采集到的地层信号,可以通过泥浆脉冲方式,无线传输到地面,进行实时处理;也可以通过存储方式,起钻后再下载数据,进行钻后回放和处理。

钻井过程中,井斜、方位、工具面等工程参数的测量,叫随钻测量。随钻测井与随钻测量既有共同点,如都在钻井过程中测量,都用泥浆脉冲传输;但更有不同点,如提供的信息内容和应用目标等,所以,在技术分类上,两者并不混用。有时候,工程人员按照施工作业特点,把随钻测井当作随钻测量看待;而应用人员则按照解决问题的能力,把随钻测量当成随钻测井的一部分。

相对于电缆测井,随钻测井可以提高获取地层信息的时效性,实时获得原状地层信息进行地质导向,节约作业时间和成本;由于没有上提或下放电缆测井仪器的问题,对井眼的要求更宽松;由于钻井液的冷却作用,随钻测井仪器可以在更深的井中工作。

随钻测井的用途包括随钻地质导向,可用于钻井轨迹控制与优化以及智能钻井;随钻岩石物理评价,可用于岩性、孔隙度、饱和度、渗透率等特性的实时评价;随钻地质评价,可用于地层结构、断层、裂缝等的高分辨实时成像评价;随钻岩石力学评价,通过随钻多极子声波测井,提供纵波、横波和斯通利波信息;随钻地球物理评价,通过随钻地震及时提供钻前时间-深度-速度信息;随钻油藏工程,利用随钻压力信息。

随钻测井与电缆测井的最大差异是前者不使用电缆。这使得在电缆测井中由电缆实现的功能,如供电、地面系统对井下仪器的控制,井下仪器采集到的数据向上传送等,都需要新的解决方案。随钻测井系统由井下仪器、电源(电池或井下发电)、泥浆脉冲发生器、确保测井传感器在钻铤中稳定工作的一系列部件,以及地面数据接收、处理解释和快速显示等装置构成。

按测量原理分类,随钻测井井下仪器装置包括:①随钻自然伽马测井仪。随钻总伽马射线强度测井仪;随钻自然伽马能谱测井仪;随钻方位伽马射线强度测井仪;近钻头伽马射线强度测井仪。②随钻井径测井仪。随钻密度井径测井仪;随钻超声方位井径测井仪。③随钻电阻率测井仪。随钻电磁波传播电阻率测井仪;随钻方位电阻率测井仪;随钻近钻头电阻率测井仪。④随钻密度和光电指数测井仪。⑤随钻中子孔隙度测井仪。⑥随钻声波测井仪。⑦随钻井筒成像测井仪:随钻密度井筒成像测井;随钻电阻率井筒成像测井。⑧随钻核磁共振测井仪。⑨随钻地层测试和取样仪器。⑩随钻近钻头地震探测仪。

随钻测井适应大斜度井和水平井等钻探技术的需求应运而生,必将随着钻探环境的变化而进一步发展。随钻测井装备,将以提供信息的准确性、丰富性和独特性为目标,形成快速准确的地质导向能力和精确高效的储层评价能力,提高油气储层的钻遇率和采收率。通过电、声、核、磁共振等测量方法的不断创新,在储层边界探测、近钻头探测、储层流体测试与取样等方面,发明新型仪器装备,形成施工作业能力。同时,在数据传输速度和实时数据处理能力上突破技术瓶颈,增加施工作业的时效性和稳定性。

  • 苏义脑,窦修荣.随钻测量、随钻测井与录井工具.石油钻采工艺,2005,(1):74-78.
  • JACKSON C E,FREDERICKS P D.Proactive Use of Logging-While-Drilling (LWD) Measurements Improve Horizontal Well Drilling and Subsequent Evaluation.SPE/IADC Asia Pacific Drilling Technology,1996.

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