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煤矿井下水平定向钻进技术与装备的新进展石智军;李泉新;姚克【摘要】煤矿井下定向钻进技术作为一项工程领域的新技术,已经广泛应用于煤矿井下瓦斯抽采、防治水、地质勘探和精确工程钻孔施工等领域.经过在国内30多个矿区推广应用,煤矿井下定向钻进技术和装备逐渐完善并取得新进展,形成了ZDY12000LD型大功率定向钻机、无线随钻测量系统、地质导向钻进装置及复合定向钻进工艺.结合现场试验完成了主孔深度1881 m的煤层定向长钻孔和1026 m岩层定向长钻孔,充分说明了ZDY12000LD型钻机功率大、钻进及事故处理能力强,无线随钻测量系统测量精度高,配套复合定向钻进技术形成的钻孔孔壁光滑、沉渣少、钻孔曲率小,钻进效率高.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2015(042)001【总页数】5页(P12-16)【关键词】煤矿井下;定向钻孔;无线随钻测量;地质导向;大功率定向钻机;复合定向钻进【作者】石智军;李泉新;姚克【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】P634.7煤矿井下定向钻进技术可以实现钻孔轨迹的精确控制，保证钻孔轨迹在预定层位中的有效延伸，增长钻孔有效抽采距离，增加钻孔瓦斯抽采量，提高瓦斯抽采率;另外定向钻进技术可进行多分支孔施工，施工的钻孔能均匀覆盖整个工作面，具有钻进效率高、一孔多用、集中抽采等优点，能显著提高煤层瓦斯治理效果，现已成为我国煤矿区瓦斯高效抽采的主要技术途径［1－2］。
定向钻进技术自2008年开始在我国煤矿井下应用以来，据统计已在30多个矿区进行了广泛的推广应用［3－4］，不断改进完善并取得了新的重要进展，在国内煤矿井下完成了最大孔深1881 m，终孔直径98 mm和孔深1209 m，终孔直径120 mm的集束型瓦斯抽采水平定向长钻孔;完成了最大孔深1026 m，终孔直径153 mm的顶板岩石高位定向长钻孔。
第44卷第5期2020年10月测井技术WELL LOGGING TECHNOLOGYVol.44No.5Oct22文章编号：1004-1338(2020)05-0448-05随钻方位电磁波电阻率仪器性能指标检测方法杨震，肖红兵，张智勇(中石化胜利石油工程有限公司测控技术研究院，山东东营2570640摘要：为提高油藏采收率，大斜度井、水平井被广泛采用，对井眼轨迹提出了更高要求。
地质导向技术能根据实时测调整井,多地应用于水平井钻井过程。
随钻方位率仪器作为目前地质导向的核心仪器，电阻率测量范围、精度及测距离是其最重要的指标，目前没有井验证或测试仪器性。
从电阻率测测原理出发，利用分析测率以及离指标的。
通过实验室测指定位率仪器的相位差为士0.02。
，测信号有效动态为70dB,以此代体测试试验,简仪器指标测试流程，为随钻方位率仪器行地层评价地质导向提供了保障。
关键词：测井仪器；随钻方位电磁波电阻率仪器；测量精度；探测距离；指标验证中图分类号：P631.84文献标识码：ADoi：10.16489/j.issn.1004133&2020.05.005Main Specifications Test Method of Azimuthal Electromagnetic Logging While Drilling ToolYANG Zhen，XIAO Hongbing，ZHANG Zhiyong(Measurement and Control Technology Institute，SINOPEC Shengii Oilfield Service Corporation，Dongying，Shandong257064，China) Abstract:Highly deviated and horizontal wells are wildly used to improve reservoir recovery rate，which propose higher requirements to well trajectory.Geosteering technology can adjust we l6rajec6orybyrealimemeasuremen6'soiismoreandmorecommonusedinhorizon6alwe l drilling.AZmuthal e lectromagnetic logging while drilling tool is kernel tool of geosteering.Resistivity range'accuracy and depth of detection are main specifications of azimuthal electromagnetic logging while drilling tool.But there are lack of clear test methods and test ins6rumen6s6o6hesespecificaions.Therelaionshipbe6weenmeasuredsignalsandresisiviyand dep6h of de6ec ion are analyzed by numerical simula ion based on principles of resis ivi y and boundary detection measurements.The phase shift accuracy of士0.02°and geosteering voltage dynamicrangeof70dBcanbetestedorconfirmedbylaboratorycircuitspecifications.Thereal environment test can be avoided by this method，which facilitates the test process and ensures the application of formation evaluation and geosteering.Keyw"rds：l2gginginstrument)azimuthalelectr2magneticl2gging whiledri l ingt22l)measure-mentaccuracy)depth2fdetecti2n)specificati2ntest0引言钻地层的仪器之一。
随钻方位电磁波电阻率测量系统发展进展张晓彬;戴永寿;倪卫宁;孙伟峰;李立刚;李荷鑫【摘要】随钻电磁波电阻率测量系统采用多线圈、多角度及多补偿的线圈系结构,实现不同径向深度及方位地层电阻率的测量,其在地质导向钻井和油田地层评价中占据着至关重要的地位.在常规随钻电磁波电阻率测量系统的基础上,斯伦贝谢、贝克休斯、哈里伯顿及长城钻探分别研制和推出了具有方位特性的随钻电磁波电阻率测量系统并广泛地应用于水平井和大斜度井的开发与探测.介绍了随钻电磁波电阻率测量系统的结构组成及电磁波信号的处理方法,并通过对比和分析国内外主流随钻电磁波电阻率测量系统的优缺点,对其发展趋势进行了展望,为中国随钻电磁波电阻率测量系统的进一步发展提供借鉴经验.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2016(040)001【总页数】6页(P12-17)【关键词】测井仪器;随钻测量;电磁波;电阻率;测量系统【作者】张晓彬;戴永寿;倪卫宁;孙伟峰;李立刚;李荷鑫【作者单位】中国石油大学(华东),山东青岛266580;中国石油大学(华东),山东青岛266580;中石化石油工程技术研究院,北京100101;中国石油大学(华东),山东青岛266580;中国石油大学(华东),山东青岛266580;中国石油大学(华东),山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】P631.83;TE2420 引言地层电阻率是开展地层含油、含气、含水或是油水同层定性评价的依据,同时也是进行地质导向钻井[1]和定量评价储层含油气饱和度的重要参数之一。
准确可靠地获得地层电阻率参数是随钻测井研究中的一项重要内容[2]。
国内外主流的随钻电阻率测量技术主要可以分为3类,即随钻侧向电阻率测量、随钻感应电阻率测量和随钻电磁波电阻率测量。
随钻电磁波电阻率测量系统利用电磁感应基本原理,通过采用多发射-接收线圈系结构以及不同的工作频率,可得到不同径向深度的地层电阻率参数,且随钻电磁波电阻率测量系统不受钻井液的限制,可以对复杂钻井液侵入的测井剖面进行油气解释和渗透层划分。
随钻测量系统前沿技术浅析及发展思考陈晓晖中石化石油工程技术研究院钻井工艺所，北京１００１０１摘要：如何丰富随钻测量参数、提高信号传输性能以及开展近钻头测量是目前随钻测量领域研究的重点。
本文着重介绍了随钻测量领域在参数测量、传输等方面的一些先进技术，分析了目前国内随钻测量技术存在的不足，并提出了对中石化石油工程技术研究院随钻测量技术发展的认识和建议关键词：随钻测量；测量参数；近钻头；传输性能；发展趋势Ｂｒｉｅｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｔｈｉｎｋｉｎｇ ｆｏｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｗｈｉｌｅ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ ＴｅｃｈｎｉｑｕｅＣｈｅｎ Ｘｉａｏｈｕｉ（Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ， １００１０１Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｐｒｅｓｅｎｔｌｙ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｋｅｙｓｔｏｎｅ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗｈｉｌｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｉｓ ｈｏｗ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ， ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｓｈｏｒｔ ｈｏｐ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅ ｉｎ ｄｏｗｎｈｏｌｅ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｆｉｒｓｔｌｙ ｓｏｍｅ ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗｈｉｌｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｒｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｓｅｃｏｎｄｌｙ， ｔｈｅ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗｈｉｌｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｎ ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｎａｔｉｖｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗｈｉｌｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｎ Ｓｉｎｏｐｅｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｗｈｉｌｅ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ； ｍｅａｓｕｒｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ；， Ａｔ－Ｂｉｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ； ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ； ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ。
煤矿井下随钻测量系统的设计与实现摘要：自古以来，我国的能源资源十分丰富，随着科学技术水平的提升，自然资源的勘探技术得到了显著的进步和发展。
在我国的能源结构当中，煤炭资源占据主要地位，在煤矿的日常开采过程中钻探技术扮演者不可或缺的角色，这不仅能够对生产过程中的地质条件进行深入的探测，并且在解决煤矿煤矿安全生产问题上发挥出了重要的作用。
然而伴随着煤矿生产机械技术的不断发展和进步，为了能够有效提高日常生产过程中的采煤效率和钻探获得相应资料的准确性，必须要求对钻孔空间的运动轨迹进行更加直观的表达。
关键词：煤矿；钻探技术；测量系统；运动轨迹；电磁波无线；1.引言近年来，伴随着科学技术水平的提高，经过多年的操作和实践，我国也掌握了一定的煤矿井下的钻探技术，由于煤矿井下的环境十分复杂，这给随钻测量带来了极大的困难，例如工作空间十分狭小、电磁干扰情况十分严重以及极易产生爆炸现象等等，这样在实际测量的过程中必定会导致测量数据不准确。
另外，现阶段煤矿的生产施工中的钻孔大多数不进行钻孔轨迹测量，这会造成地质资料的误判、安全措施在客观方面得不到保障的情况随时发生。
为了能够更好的解决以上问题，本文以煤矿井下电磁波无线随钻轨迹测量系统的设计为例展开深入的研究和分析，根据相关的实验数据证明可得，这个系统具有投入成本较低、快捷方便的特点，最为重要的是能够满足无线随钻测量的要求。
1.煤矿井下随钻轨迹测量的主要类型和主要原理煤矿井下的随钻测量实质上是对地下岩层组织结构和组合方式的了解，为了能够让钻孔施工成果符合期初的设计要求，大多数煤矿企业规定针对钻孔施工进行抽样测斜。
目前轨迹测量产品主要有两种类型，即适用于非定向孔的测斜设备和定向孔的测斜设备。
非定向孔测斜一般有两种工作模式，非随钻二次复孔测量和存储式随钻测量。
二次复孔模式的轨迹测量设备，不适用于极易塌孔的软弱煤层，而存储式的随钻测量设备则不能实时看到钻孔轨迹，对于已经偏离设计轨迹的钻孔不能马上终止钻进工程。
WMD产品介绍一，概述在地质钻探、石油钻井中，特别是受控定向斜井和大位移水平井中，随钻测量系统是连续监测钻井轨迹、及时纠偏必不可少的工具。
MWD无线随钻测斜仪是一种正脉冲的测斜仪，利用泥浆压力变化将测量参数传输到地面，不需要电缆连接，无需缆车等专用设备，具有活动部件少，使用方便，维修简单等优点。
井下部分是模块状组成并具有柔性，可以满足短半径造斜需要，其外径为48毫米，适用于各种尺寸的井眼，而且整套井下仪器可以打捞。
MWD无线随钻系统创造了多项钻井指标，钻井提速效果明显。
近年来，随钻测量及其相关技术发展迅速，应用领域不断扩大，总体趋势是从有线随钻逐渐过渡到无线随钻测量，并且随钻测量的参数不断增多，大力发展无线随钻测量技术是当前石油工程技术发展的一个主要关注方向。
在新型MWD仪器方面，国外各大公司厂家近几年也推出了更具特色、能满足更高要求的仪器，如：美国NL Sperry-Sun 公司、Scientific Drilling 公司和法国Geoservice等公司为了满足欠平衡钻井施工的需要，各自开发出了电磁波无线随钻测量系统，可以加挂自然伽马测井仪器进行简单地层评价。
Sperry-Sun公司的Solar175TM高温测量系统，能在175℃的高温环境下可靠地测量定向参数和伽马值，耐温能力高达200℃，耐压能力高达22000psi。
Anadrill公司推出了具有创历史意义的新型无线随钻测量仪器PowerPulserTM。
采用全新的综合设计方案，简化了维修程序，现场操作简单，可以实现平均无故障时间1000h的目标；采用连续波方式传送脉冲信号，压缩编码技术使数据传输的速度提高了近10倍。
国内多家公司及研究院所正在致力于无线随钻测量技术的研究，开发出了有限的几种无线随钻测量仪器，并投入到商业化运营，从石油工程的市场需求来看，无线随钻测量技术仍然具有较大的发展空间。
本文全面介绍了国内外无线随钻测量技术的主要进展和应用现状，并指出了各类仪器的应用特点，针对各类仪器的使用情况，提出了无线随钻测量技术的发展思路，对提高国内无线随钻测量技术水平具有重要的意义。
电磁波随钻测量系统(EMWD)现状分析
陈兴祥;刘虎;冉富强
【期刊名称】《中国石油和化工标准与质量》
【年(卷),期】2017(037)019
【摘要】相比于常规随钻测量系统(MWD),电磁波随钻测量系统(EMWD)依靠地层介质进行数据传输,拥有相当明显的优势,既能满足不同钻井液体系的钻进,又能减少钻井时间,降低钻井成本.本文介绍了国内外现有的电磁波随钻测量系统的设备组成、工作原理和基本参数,特别对俄罗斯的ZTS-MWD系列、美国斯伦贝谢公司的XEM电磁波MWD系统、英国的E-link系列及国产CEM-1型MWD进行了现场试验分析.基于长期现场实践,对EMWD系统现场试验情况进行了总结分析.
【总页数】3页(P133-135)
【作者】陈兴祥;刘虎;冉富强
【作者单位】六盘水能源投资开发有限公司,贵州六盘水 553000;贵州省天然气工程技术研究院有限公司,贵州贵阳 550000;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550000;贵州省天然气工程技术研究院有限公司,贵州贵阳 550000;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550000
【正文语种】中文
【中图分类】TE927
【相关文献】
1.煤矿井下电磁波无线随钻轨迹测量系统设计与应用
2.YSDC矿用电磁波随钻测量系统及在煤矿井下空气钻进中的应用
3.煤矿井下电磁波无线随钻测量系统的设计与实现
4.无线电磁波随钻测量系统姿态精度的影响因素分析
5.CQ-EMWD电磁波随钻测量系统
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完善随钻测量技术促进钻井工程健康发展【摘要】大庆油田是我国目前最大的油田，也是世界上为数不多的特大型砂岩油田之一。
由萨尔图、喇嘛甸、朝阳沟等52个油气田组成，含油面积6000多平方公里，十年来，大庆油田走过了不平凡的历程，不仅创造了中国石油工业史上的辉煌，也创造了世界同类油田开发史上的奇迹。
【关键词】大庆油田;随钻测量1．在石油钻井技术日益发展的今天，井下工作状况的随钻测量发挥着越来越重要的作用随钻测量是一项非常复杂的技术，指导钻井和定向并把井下信息实时上传至地面，在钻进过程中高效制定方案和改善决策过程。
从20世纪80年代中期随钻测量(mwd)技术首次在钻定向井中使用至今，mwd得到长足发展并逐步走向成熟，其测量参数范围已经包括了井斜、方位、工具面、钻压、扭矩、异常地层压力、伽马射线、地层电阻率、地层密度和中子孔隙度等，并且具备了随钻测井和地质导向能力。
1.1随钻井下测量技术随钻测量是将测量工具安装在靠近钻头的井底组合钻具中从而贴近钻头附近测得某些信息，不需要中断正常钻进工作而将信息传送至地面并在钻进过程中进行测量的一门技术简称为mwd。
当今用于石油钻井中的mwd系统种类繁多，结构与功能也各有不同，但一般的mwd系统主要五部分：(1)信号遥测通道。
(2)信号或脉冲发生器。
(3)井下电源。
(4)工程参数传感器。
(5)mwd地面系统。
所测量信息的种类也主要有四大类：a定向参数；b．钻进参数；c也层评价参数；d.安全钻井参数。
1.2国内外随钻测量研究及应用情况(1)国外mwd研究发展现状。
国际上的mwd制造公司主要有八家，生产约20个系列的8种产品，可测量30多种参数，基本能满足各种定向井类型需要。
下面以斯伦贝谢(schlumberger)、贝克休斯（baker hughes）、哈里波顿（halliburton）、康普乐、斯佩里—太阳钻井服务、geolink等具有代表性的钻井服务公司为例介绍mwd 核心技术的发展现状。
电磁波随钻测量技术在煤层气钻井中的应用由于电磁波随钻测量系统（EM-MWD）的技术特点适合煤层气定向井作业，因此在国内近几年煤层气开发中得到认可，且广泛应用。
文中对煤层气钻井的作业特点和使用电磁波传输的优势进行了阐述，并对SEMWD-2000B电磁波随钻测量系统及在煤层气钻井中的应用情况进行了介绍。
标签：电磁波随钻测量;煤层气;定向井;多分支井一、煤层气钻井和EM-MWD技术的特点1.煤层气钻井特点目前开采的煤层气一般埋藏在浅层，垂深在1000米以浅。
煤层气开发与油田开发相似，也主要有直井、一般定向井、水平井（含多分枝井）几种井型，其中长水平段井和多分枝井技术的应用，可以有效增加井眼与煤层的接触，提高单井的产气量，因此煤层气井一般垂深浅，水平段长，水垂比较大[1]。
由于煤层较脆，钻井过程中机械钻速较快，且井眼容易垮塌。
钻速快，单位时间内进尺长，如果每米井深需要传输的参数一定，则钻速越快单位时间内需要传输的数据量越大，对随钻测量仪器的傳输率要求越高。
井眼易垮塌，钻井过程中容易发生复杂情况，一旦井下发生复杂情况，将井下仪器起出，然后处理井下复杂情况，可有效减少井下工具落井的损失，因此煤层气钻井使用的随钻测量仪器要求可打捞。
2、EM-MWD技术的特点EM-MWD技术以电磁波方式传输信号，与泥浆脉冲传输方式相比，由于传输不依赖于泥浆循环，其信号传输受泥浆性能影响小，在接单根期间可以传输数据，测斜不额外占用钻井时间的优势也越明显，尤其对于机械钻速越高，建井时间越短的作业。
电磁波方式与国内常用泥浆脉冲相比传输率较高，国内常用泥浆脉冲的传输率一般不到1bps，电磁波传输方式可以达到几bps。
传输率越高在实际作业中参考数据更新越快，信息延迟时间越短。
对于煤层气浅井作业，电磁波方式的传输率，能够更好的满足钻速快对传输率要求高的需求。
二、电磁波随钻测量系统这里以中国电子科技集团公司第二十二研究所研制了SEMWD-2000B电磁波随钻测量系统为例介绍电磁波随钻测量系统。
