随钻测井 LWD

MWD和LWD的区别
2010-10-06 12:47
目前在水平井钻井中的主要技术是MWD（即随钻测斜），用于地层评价的称为LWD（随钻录井或FEMWD—地层评价随钻测量系统）。

随钻测量系统由井下传感器组件、数据传输或井下记录装置与地面检测处理设备组成。

所有随钻系统应用紧靠钻头上部的传感器来测量钻井参数与地层参数。

钻井期间测量的数据实时传输导地面。

MWD一般能测量井斜、方位及工具面方向。

LWD除上述外，还可以测量电阻率，自然咖玛，岩性密度、中子、声波等地层参数。

另外，还可用钻具振动分析技术来指导定向钻进。

水平井成功钻进的基础是LWD数据和MWD方向数据。

LWD工具提供能评价井眼所钻地层的信息。

这些数据决定如何改变井眼的方向使之达到所希望的目标。

这种方法就是所说的“地质导向”（geosteering）。

地质导向技术包括可靠的导向系统（MWD）、改进的新型地层物理测量、测井数据模型，近钻头传感器和测传马达，以及具有三维地震方法处理的详细的构造图。

以下是地质导向钻井中使用的典型的井底组合和钻柱组合：钻头 + 地质导向系统（测传马达，近钻头电阻率，咖玛和井斜，发射至接受端节）+ 地质导向工具接受端节（用于接受来自导向系统的数据，LWD测井质量，电阻率和咖玛数据）+ MWD测斜仪（测量的心脏，供电测斜和数据传输）+ 无磁钻铤（是为把MWD的方位误差减至最小或安装LWD的中子空隙度仪器）+ 钻杆。

MWD和LWD的区别
MWD和LWD的区别
2010-10-06 12:47 目前在水平井钻井中的主要技术是MWD（即随钻测斜），用于地层评价的称为LWD（随钻录井或FEMWD—地层评价随钻测量系统）。

随钻测量系统由井下传感器组件、数据传输或井下记录装置与地面检测处理设备组成。

所有随钻系统应用紧靠钻头上部的传感器来测量钻井参数与地层参数。

钻井期间测量的数据实时传输导地面。

MWD一般能测量井斜、方位及工具面方向。

LWD除上述外，还可以测量电阻率，自然咖玛，岩性密度、中子、声波等地层参数。

另外，还可用钻具振动分析技术来指导定向钻进。

水平井成功钻进的基础是LWD数据和MWD方向数据。

LWD工具提供能评价井眼所钻地层的信息。

这些数据决定如何改变井眼的方向使之达到所希望的目标。

这种方法就是所说的“地质导向”（geosteering）。

地质导向技术包括可靠的导向系统（MWD）、改进的新型地层物理测量、测井数据模型，近钻头传感器和测传马达，以及具有三维地震方法处理的详细的构造图。

以下是地质导向钻井中使用的典型的井底组合和钻柱组合：钻头+ 地质导向系统（测传马达，近钻头电阻率，咖玛和井斜，发射至接受端节）+ 地质导向工具接受端节（用于接受来自导向系统的数据，LWD测井质量，电阻率和咖玛数据）+ MWD 测斜仪（测量的心脏，供电测斜和数据传输）+ 无磁钻铤（是为把MWD的方位误差减至最小或安装LWD的中子空隙度仪器）+ 钻杆。

随钻测井发展历程
随钻测井（Logging While Drilling，简称LWD）是一种在钻
井过程中进行地质测井的技术。

随钻测井的发展历程可以追溯到20世纪70年代。

起初，随钻测井技术仅限于测量钻井液的物理性质，例如密度和粘度等。

然而，随着技术的不断发展，越来越多的参数开始被测量和记录。

这些参数包括地层电阻率、自然伽马射线、声波速度、放射性测量等。

到了1980年代，随钻测井技术的应用范围得到了进一步的扩展。

开发出了可以测量地层电阻率和自然伽马射线的测井工具。

这使得随钻测井可以提供更详细的地质信息，进一步帮助油田开发和生产。

20世纪90年代，随钻测井技术取得了重大突破。

引入了三维
成像技术和声波测量技术。

通过这些技术，可以获取到更准确的地层图像和更精确的井壁测量数据。

进入21世纪，随钻测井技术又取得了新的进展。

利用高性能
计算机和互联网技术，可以实时传输测井数据，并进行实时解释和分析。

这使得随钻测井成为了一个非常重要的勘探工具，为油气勘探和生产提供了更准确、更及时的地质信息。

此外，近年来还涌现出了一些新兴的随钻测井技术，例如电磁测量、核磁共振测量等。

这些新技术的应用进一步拓宽了随钻测井的应用领域，并提供了更全面的地质信息。

总的来说，随钻测井技术作为一种在钻井过程中进行地质测井的技术，经过了几十年的发展，从最初仅能测量钻井液的物理性质，到现在可以提供详细的地质信息。

随钻测井技术的不断创新和发展，为油气勘探和生产提供了更准确、更及时的地质数据支持。

2.2 LWD技术简介随钻测井（LWD——Logging While Drilling）是在随钻测量（MWD——Measurement While Drilling）基础上发展起来的、用于解决水平井和多分枝井地层评价及钻井地质导向而发展起来的一项新兴的测井综合应用技术。

随钻测井和随钻测量都是在钻井过程中同步进行的测量活动，实施随钻测井和随钻测量时都必须将测量工具装在接近钻柱底部的钻铤内，。

不同的是随钻测量主要测量井斜、井斜方位、井下扭矩、钻头承重等钻井工程参数，辅以测量自然伽马、电阻率等地球物理信息，用以导向钻井；而随钻测井则以测量钻过地层的地球物理信息为主，可以在钻井的同时获得电阻率、密度、中子、声波时差、井径、自然伽马等电缆测井所能提供的测井资料。

与MWD相比，LWD能提供更多、更丰富的地层信息。

2.2.1 L WD系统组成及工作方式随钻测井系统一般由井下仪器和井场信息处理系统两大部分组成。

前导模拟软件是井场信息处理系统的核心；井下仪器提供实时测量数据。

前导模拟软件完成大斜度井和水平井钻井设计、实时解释和现场决策，指导钻井施工。

随钻测井系统有实时数据传输方式和井下数据存储方式两种工作方式。

1）实时数据传输方式：将随钻测井仪在钻进时测量得到的信息实时传至驱动器，驱动器驱动脉冲发生器将这些信息采用特定的方式编码后传至地表压力传感器，地面信息处理与解码系统再将其转化为软件界面上可供显示或打印的数字化、图形化格式，为客户提供最终产品。

2）井下数据存储方式：将随钻测井仪器起下钻或钻进时采集到的信息存储于仪器的存储器内，待仪器的数据下载接口起至转盘面上约1.5米处，通过数据下载线将其传输到地表计算机内供处理、显示，一般可以在30min内提交处理好的数据磁盘并打印成图。

2.2.2 L WD主要功能及优点主要功能：测量井斜、方位、工具面等井眼几何参数。

随钻地质测井：采用实时和记忆方式同时进行地层参数的测量-- 电阻率、伽马、岩石密度、中子孔隙度。

关于LWD一．LWD技术概况LWD意为“随钻录井”(Logging While Drilling)，是相对电缆测井技术而言的。

一般概念讲，其除包括MWD的测量参数外，还必须全部或部分的有地质参数（如：随钻电阻率、随钻伽马、随钻密度、随钻孔隙度等等）和钻井工程参数（随钻钻具扭矩、随钻振动、随钻钻压等等），可以说LWD是MWD的升级产品。

目前，LWD技术应用主要有：1 分辨地层，确定地层岩性，砂泥岩含量评价。

2 分辨油气水以及油/气，油/水界面。

3判断地层变化，预测轨迹在油层中行进的情况。

4 预测高压地层，实现无风险钻井。

5分辨薄油气层，有效开发地下油气资源。

6 取消中途及完井电测，节约投资，提高施工效率。

7缩短钻井周期，减少油气的浸泡时间，减少拥油层污染。

国外的发达国家的LWD仪器的测量功能基本上含盖了有线测井仪器（也有称为完井录井测量仪器）的绝大部分测量功能，有替代完井测试的趋势，相比之下，我国的随钻仪器研制水平还有一定的差距，在国内MWD仪器已有部分的面市，不过还有很大有待改进的地方，但我国的LWD仪器几乎全部依赖进口，并且还有所为“技术保密”的封锁，一般最高只能买到具有方位、自然伽马、电阻率和钻铤振动等几个基本参数测量功能的产品。

二．LWD技术特点随钻测井技术是完成大角度井、水平井钻井设计、实时井场数据采集、解释和现场决策以及指导并完成地质导向钻井的关键技术。

目前，通过LWD可以完成绝大多数的测井项目，具体包括：侧向电阻率电磁波，传播电阻率，岩性密度，中子孔隙度，声波，俘获截面，光电指数，元素俘获，自然伽马，地层压力，核磁，地层界面，图像等各个层面的测井项目。

97%以上的随钻测井项目不再需要重复电缆测井。

LWD可以实现的测井项目（左为电缆测井，右为LWD）LWD 是录测井技术、钻井技术、油藏描述等多学科的综合性技术，实现了在钻井的同时对钻井作业的综合评价和测井作业，简化了钻井作业程序，节省了钻机时间，降低了成本，提高了钻井作业精度；能实时检测到地层变化以便及时对钻井设计做必要的调整，使钻头最大化地在油气藏中最有价值的地带钻进，提高了油田的采收率，对于高效开发复杂油气藏具有重要意义，现已成为油田开发获得最大效益的至关重要手段。

60LWD随钻测井就是在钻进过程中，实时测量所钻地层的评价参数。

由于其具有地层裸露时间短，钻井液侵入地层时间短，测量的信息更接近原始地层等优势，所以在油气层评价中具有独特的重要地位。

同时，LWD能够在实时测量地层参数后，将所测数据实时传输到地面，给地质导向工程师提供最新的地层信息，为现场决策提供技术支持完成地质导向钻井作业。

但是在随钻测井时会受到井眼环境、地层参数、测量仪器等因素的影响导致所测数据不准确，所以需要对其进行校正，使其得到的数据更接近真实值。

一、随钻电阻率测井影响因素分析1.井眼、泥浆的影响。

井眼的缩径与扩径都会对电阻率测井产生一定的影响，井径的大小反映了随钻测井仪器周围钻井液的厚度变化，所以井径变化的影响也就是钻井液电阻率的影响，因此两者放在一起讨论。

井眼不规则会引起测井曲线的突变现象，而钻井液电阻率变化产生的影响较大。

但是，电阻率测量原理的不同，会导致井径变化对其产生不同的影响。

相位差电阻率在井眼尺寸影响下会增大，而衰减电阻率在井眼尺寸影响下会减小。

同时，井眼尺寸对不同的探测范围的电阻率的影响也不相同，对于探测范围小的电阻率受井眼尺寸的影响大，而探测范围大的电阻率受井眼尺寸影响小。

2.井眼围岩厚度的影响。

随钻电阻率测井的探测范围较广，有的仪器可以探测1米，有的仪器可以探测更大。

如果所需目的层的厚度较薄时，所测得的电阻率会受到目的层上下地层的影响，使其测量值明显降低，特别是对比探测范围广的电阻率受此影响更大。

所以，对于同一地层的同一深度，随着目的层的厚度增加，围岩对其的影响减小，当目的层厚度达到一定值时，围岩对其的影响可以不计；反而随着目的层厚度的变薄，围岩厚度对其的影响增大。

如果目的层厚度较小，受到上下低阻围岩的影响，使仪器测得的电阻率偏低，特别是深探测范围的电阻率影响更大。

在相同条件下，衰减电阻率受围岩的影响较大，而相位差电阻率受围岩的影响较小。

3.相对夹角和地层各向异性的影响。

LWD 无线随钻测量系统及现场应用一、概述LWD是九十年代以来，在钻井专业方面发展起来的一种代表钻井新技术的新型测量、测井仪器。

该仪器的主要特点是，在钻进的同时，能够及时获得有关井眼轨迹的参数和地层的特性，因而具有常规MWD和有线测井仪器难以具备的优点。

设计多上采用模块化的设计原理，允许将各个传感器的位置，按照作业需要或用户的要求进行改变。

信号传输系统主要由正脉冲或负脉冲脉冲信号发生器组成，在钻井作业的同时，井下传感器测得的地质参数数据，由脉冲发生器以正脉冲或负脉冲信号的形式通过泥浆介质，实时的传递至地面计算机处理系统。

地面计算机处理系统主要包括脉冲信号接受器和计算机处理系统，传输至地面的脉冲信号，由该系统接受并处理成数字信号，现场人员可根据需要和用户要求，绘制出各种类型的测井曲线，对地质参数的变化情况进行随时的监控，并作出相应的判断。

同时，井下记录模块，也将这些地质参数储存下来，供仪器起出地面后进行调用。

目前，LWD仪器和测量技术正广泛的应用于定向探井、水平井和大位移定向井的钻井施工过程中，为现场施工提供诸如随钻地质测井、地质导向、风险回避、提高钻井效率等多方面的应用。

随钻地质测井LWD可以在钻进作业进行的同时，实时的测取地质参数，并按照用户的需要，绘制出各种类型的测井曲线，提供给地质人员作为进行地质分析的依据。

由于是实时测量，地层暴露时间短，在钻时较快的情况下，暴露时间可以忽略不计。

因此，测井曲线是在地层液体有轻微入侵甚至没有入侵的环境下获得的，与电缆测井相比，更接近地层的真实情况。

可以使我们获得刚刚打开储层的油藏物性的最早期资料。

同时，由于是在钻进速度下进行测量，因而与电缆测井相比，具有更高的精度。

在必要的情况下，还可以将LWD测井曲线与电缆测井曲线进行对比，获得地层被流体侵入的实际资料，为进行地层液体的特性分析提供帮助。

（见图-1）地质导向LWD提供的实时地质参数数据，可以帮助现场人员随时监控地质参数的变化情况，对将要出现的地层变化作出准确的判断。

LWD
LWD意为“随钻录井”(Logging While Drilling),一般概念讲，其除包括MWD的测量参数外，还必须全部或部分的有地质参数（如：随钻电阻率、随钻伽马、随钻密度、随钻孔隙度等等）和钻井工程参数（随钻钻具扭矩、随钻振动、随钻钻压等等），可以说LWD是MWD的升级产品。

国外的发达国家的LWD仪器的测量功能基本上含盖了有线测井仪器（也有称为完井录井测量仪器）的绝大部分测量功能，有替代完井测试的趋势，相比之下，我国的随钻仪器研制水平还有一定的差距，在国内MWD仪器已有部分的面市，不过还有很大有待改进的地方，但我国的LWD仪器几乎全部依赖进口，并且还有所为“技术保密”的封锁，一般最高只能卖到具有方位、自然伽马、电阻率和钻铤振动等几个基本参数测量功能的产品。

lwd随钻测井的工作原理
LWD（Logging While Drilling）随钻测井是一种在钻井过程中
进行地层测井的方法。

其工作原理包括以下几个步骤：
1. LWD传感器安装在钻头或钻杆上，随着钻井进程下入井内。

2. 当钻头或钻杆传感器接触到地层时，LWD系统开始测量地
层的物理参数。

3. 传感器通常包括测量电阻率、自然伽马射线、声波速度等参数的装置。

4. 传感器采集到的数据通过电缆传输到地面设备进行处理和分析。

数据可以通过实时传输技术实时显示在钻井现场工作站上。

5. 地面设备使用各种算法和方法对数据进行处理和解释，以获取有关地层的信息，例如地层的类型、含油、含气、水层等等。

6. 通过分析和解释得到的数据，钻井操作者可以及时调整钻井工艺，优化钻井方案，提高钻井效率和成功率。

总的来说，LWD随钻测井利用在钻井过程中安装的传感器获
取地层信息，并将数据实时传输至地面进行处理和解释，以指导钻井作业。

这种测井方法可以节省时间和成本，并提供实时的地层信息，提高钻井效率和成功率。

LWD随钻仪器电子系统失效机理及预防摘要：随着油田进入开发的中后期，随钻测井仪器越来越多地应用于油田水平井开发中。

仪器工作在井下高温、剧烈振动的工作环境中，需要良好的可靠性能。

在油田水平井作业中，因仪器故障导致的停钻经常发生，造成了一定的经济损失。

确保仪器稳定无故障的完成井下作业，已经成为仪器研发后期工作的重点。

关键词：LWD；随钻测井；电子测量系统；失效随钻测井仪器中，电子测量系统是仪器最核心的部分，也是影响稳定性的重要环节。

LWD仪器电子测量系统的失效原因主要是PCBA构成部分失效：PCBA是系统的核心，在PCBA的基本构成中,焊点失效、元件失效、PCB（电路基板）连线断裂三者都影响着产品的质量与可靠性。

元件失效是指组成产品的元器件在一定的温度、湿度、工作环境中受到影响发生的功能失效。

这些元件就是通过了初期检测，但由于随钻仪器井下工作环境恶劣，达不到正常工作状态发生的立即失效或寿命大幅度减少。

1、LWD随钻测井系统随钻测井系统是由井场信息监测系统和井下仪器两大部分组成的。

在该系统中，井场信息系统以前导模拟软件作为核心，而井下的仪器能够实时提供可靠的监测数据，为前导模拟软件进行大角度井、水平钻井设计提供可靠的数据依据，辅助其进行实时解释和现场决策，更好地完成钻井任务。

当前的随钻测井技术迅速发展，正在逐步形成一个快捷、可靠的体系，并且相关的配套装备初具规模。

在这一系统的配套设备中包括两大部分，即井下仪器和井场信息系统。

其中井下仪器包括微处理器、脉冲器、传感器以及电源等。

而井场信息系统包括实时采集软件、前导模拟软件等。

通常情况下，井下传感器被装置在钻井设备的钻头处（声波、中子密度传感器除外），有助于更好地帮助地质导向钻井工作顺利完成。

这种随钻测井系统是传统的电缆测井技术、钻井技术以及录井技术的综合运用，人们能够从如下几方面总结随钻测井系统与其他技术间的关系。

2、LWD随钻测井系统优势（1）随钻测井系统的井下传感器较之电缆测井的相应设备设计水平和质量上有着大大的优势，它将几何与工程参数进行有效收集与处理，扩大了电缆测井的延伸外缘。

随钻测量(MWD)：英文“Measurement While Drilling”的缩写。

无线随钻测量仪器可在钻井过程中及时进行测量，即在不停钻情况下，泥浆脉冲发生器将井下探头测得的数据发送到地面，经计算机系统采集处理后，得到实时的井身参数及地层参数。

随钻测量仪可在钻井过程中测量井身的倾角、方位角、工具面角和地层自然伽玛强度，为大斜度井及水平井的钻井及时提供井身参数和地层评价资料。

该仪器是在定向井及水平井钻井作业中，为提高钻井速度和保证钻井质量必不可少的技术装备。

随钻测井(LWD)：英文“Log While Drilling”的缩写/。

首先是进行电阻率测量，而后是中子、密度等。

区别在与求取的参数不同。

MWD主要是随钻测量。

测量井的方位、井斜、工具面(磁力、重力)、指导打钻。

LWD在测量井的方位、井斜、工具面之上还有测量电阻率，自然伽马、井压、孔隙度、密度等，它能够代替现在的电缆测井。

井下信号传送装置的参数变为脉冲或压力波通过钻杆内钻井液为导体传至地面，进入系统的地面部分。

地面部分由一般装在立管上的信号接收器将参数变为电讯号通过电缆传至计算机，进行滤波、解码、显示和记录。

目前通用两种信号传送系统，一种是脉冲型，另一种是连续波型。

脉冲型又分正压、负压脉冲两种。

正压脉冲系统是利用柱塞瞬时地堵塞钻井液通道，造成立管压力突然上升出现一个峰值；负压脉冲系统是利用一泄流阀瞬时打开使钻井液泄流至环形空间，造成立管压力突然下降出现负峰值。

连续波系统是利用一组带槽的定子、转子、钻井液通过时产生一定频率的低频波，信号以此波为载波传至地面。

使用脉冲型的MWD工具测量时，一般要停泵、停转盘。

1/ 2使用连续波型的MWD工具测量时可随钻进作业连续进行，不需停止钻进作业。

连续波的频率一般比正脉冲和负脉冲高普通的讲两者的区别就是LWD比MWD更全面。

一般的使用MWD就是探管+电池+脉冲+电池+伽马，一般的LWD就是探管+电池+脉冲+电池++伽马+电阻率2/ 2。

一、井下工具技术规范MWD类型350系统650系统1200系统悬挂短节外径4-3/4″6-1/2″8″9-1/2″121mm 165mm 203mm 241mm无磁钻铤内径（扶正器尺寸）2.815″ 2.815″3-1/4″3-1/4″71.44mm 71.44mm 82.55mm 82.55mm悬挂短节长度31ft 6ft 6ft 6ft9.449m 1.829m 1.829m 1.829m 悬挂短节扣型311×310 411×410 631×630 731×7303-1/2″4-1/2″6-5/8″7-5/8″上扣扭矩Ft.lb 9900 30000 47000 83000 N.m 13400 40700 63700 113500注意：以上扭矩允许有±10％的波动。

最大狗腿度滑动30°/30m21°/30m14°/30m14°/30m30°/100ft21°/100ft14°/100ft14°/100ft 滚动14°/30m10°/30m8°/30m8°/30m14°/100ft10°/100ft8°/100ft8°/100ft 二，井下仪器工作条件泥浆泵双缸或三缸空气包充气量推荐充气压力为立管压力的30～40％允许泥浆排量350系统9.50～22.1升/秒（150～350GPM）650系统14.2～41.0升/秒（225～650GPM）1200系统22.1～75.7升/秒（225～1500GPM）水基泥浆（清水或盐水）泥浆类型油基泥浆（原油或矿物油）泥浆密度小于2.170g/cm3（18PPG）含砂量小于1％（推荐小于0.5%）塑性粘度小于50cp可承受最大压力15000Psi（104MPa）最高工作温度125℃（302°F）堵漏材料不允许使用三、系统测量精度方位角±1.5°(Inc.>10°，Dip<70°)井斜角±0.2°磁性工具面±2.8°高边工具面±2.8°测量数据修正时间 3.5min/5.5min工具面修正时间14s/9s，传输频率0.5Hz/0.8Hz第2页共2页。