随钻测井资料解释方法研究

参 考 文 献
［ ］ 张辛 耘 ， １ 王敬 农 ， 彦 军 ．钻 测井 技 术 进展 和 发展 趋 势 郭 ［］ 测井技术 ，０ ６ ３ （ ） Ｊ． ２０ ，０ １
深度下的的最大正应力值和最大切应力值 ， 如表 １ 所 示 。由数据得到凹槽最大正应力 、 最大切应力随深度
变化 曲线 ， 以得 出 ， 可 随着 凹槽 深 度 的 变 化 ， 大 应 力 最 值 逐 渐 增 大 ， 度 达 到 ２ ｍ 时 ， 大 切 应 力 为 ２５ 深 ６ｍ 最 ３
别是在凹槽部分、 接头部分等 ， 同时承受 内压 、 外压、 轴
向载荷 、 曲载荷 和扭矩 的作 用 ， 弯 而在钻 进过 程 中还 承 受着 动载 的作 用 。在 复 杂载 荷 作 用 下 ， 井 仪 器 发 生 测
断 裂失效 是普 遍存 在 的问题 ［ 。 随钻 中子 测井 仪 的源仓 凹槽部 分 由于发 生 了尺寸
第一作者简介 ： 毕新帅 ， ，９ ７生，０ ０年毕业于中国石油大学物理科学 与技术学 院， 男 １８ ２１ 现在 山东 胜利伟业 石油工程技 术服务 有限公 司工 作。邮
编 ：５０ １ ２ ７６
２１ 年 第 ２ 卷 第 ３ ００ ５ 期
毕新帅等： 随钻中子测井仪机械强度计算方法研究
・１ ５・
０ 引 言
随钻 测井 作 为一 种 具 有 地 质 导 向 优 势 的测 井 方 法， 近年来 在油 田勘 探 和 开 发 中发 挥 着 日益 重 要 的作 用 。在随 钻测井 中 ， 钻 中子 测井 也 是 必 不 可 少 的一 随
种方 法 ［ 。
随钻 测井仪 器 在 井 眼 中承 受 的载 荷 非 常 复杂 ， 特
计算 出了中子仪 器在 受到拉 力、 压力 、 扭矩作 用时的源仓 凹槽部 分的等效应力分布图以及 受到的最大应力集 中值 ． ． 关 键 词 ：随钻 中子 测井仪 器 ；源仓 凹槽 ；应力集 中； 效应 力 等

2
仪器系列
MWD仪器系列： 一、无线随钻测量仪 技术名称：CGMWD-1型无线随钻测量仪 仪器功能介绍：CGMWD-1型无线随钻测量仪是随钻测井 中心为CGDS-1型地质导向系统配套生产的MWD随钻测 量仪器，除进行地质导向钻井服务外，还可挂接其他测井 仪器短节，或单独用于MWD随钻测量。CGMWD-1型无 线随钻测量仪不仅测量精度高，而且硬件、软件具有拓展 性；安装使用方便、工作性能稳定、耗电低、可靠性高。 仪器组成：地面仪器 井下仪器 仪器主要特点：
3
1、开放式结构，可直接挂接伽马仪器或其它测井 仪器短节 2、电路模块化组装，维护、检修方便 3、正脉冲型泥浆脉冲信号传输，传输速率高，可选 脉宽0.2s～2s 4、泥浆脉冲发生器功耗低，电池使用寿命长，经济 性好 5、仪器串在钻铤中采用上悬挂式，可靠性高 仪器主要技术指标： 地面仪器： 贮存温度： -20℃～+60℃ 最高工作温度：60℃ 相对湿度RH：＜75％
7
CGMWD-1井下系统
8
二、伽马随钻测井仪 技术名称： CGR伽马随钻测井仪 仪器功能介绍： CGR随钻伽马测井仪可对原状地层放射性
强度进行实时测量，仪器在CPU控制下进行数据采集控制 和处理，同时对采集的伽马数据进行存储，通过配接 MWD随钻仪器向地面实时传送地层参数。测井仪采用开 放式数据接口，可配接各种随钻仪器。仪器内部模块化结 构，便于维护。 仪器主要特点： 1、低功耗、稳定可靠，适合于井下长时间工作 2、采用模块化结构，安装方便、维护简单，易于其他仪 器组合
1
2006年10月, 中国石油集团测井有限公司与中国石油 集团钻井工程技术研究院结成战略联盟，成立了以随钻测 井仪中心为主的中国石油集团钻井工程技术研究院随钻仪 器制造中心。中心得到了钻井工程技术研究院的技术注入 和强有力的支持，通过强强联合,共同研制生产具有自主 知识产权的随钻仪器系统。

▪ arcVISION 感应电阻率 ▪ geoVISION 侧向电阻率 ▪ adnVISION 方位中子密度 ▪ proVISION 随钻核磁共振 ▪ sonicVISION 随钻声波 ▪ seismicVISION 随钻地震
geoVISION 侧向电阻 率
▪ 适用于高导电性泥浆环境 ▪ 提供钻头，环形电极以及三个方位聚焦纽扣电极的电阻率 ▪ 高分辨率侧向测井减小了邻层的影响 ▪ 钻头电阻率提供实时下套管和取心点的选择 ▪ 三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像，可解
– 随钻测井技术和工具: • 岩性，工具测量曲线
• 工程应用软件和电脑技术
– 可视化的井眼轨迹位置和超前预测的工程应用软件 – 可实现基于网络的井下数据处理和存取 – 远程服
务
• 人员和作业程序
– 地质导向师进行实时导向服务 – 客户地质师 – 钻井工程师和定向井工程师
随钻测井技术和工具
斯伦贝谢随钻测井技术—Vision系列
井斜 well deflection, well deviation
• 井斜角就是井眼方向线与重力线之间的夹 角
井眼方向线与重力线都是有方向 的。井斜角表示了井眼轨迹在某 点处倾斜的大小。
斜度与分类
• 1.低斜度定向井：井斜小于15度
• 2.中斜度定向井：井斜在15-45度之间
• 3.大斜度定向井：井斜在46-85度之间
随钻测井
定义
• 随钻测井LWD ：一般是指在钻井的过程中 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。由 于目前数据传输技术的限制，大量的数据 存储在井下存储器中，起钻后回放
• 随钻测量MWD： 一般是指钻井工程参数 测量，如井斜、方位和工具面等的测量。 有时，MWD泛指钻井时所有的井下测量。

－13 －
DRI
国外发展历程与现状
DRI
1. 发展历程回顾 /随钻测井LWD
Schlumberger、Halliburton和Baker-Hughes三大石 油服务公司掌握先进的LWD随钻测井技术，拥有完 备的LWD系列装备
他们经历了几十年的发展和积累，是主要技术和专 利的拥有者，是主要装备的生产者，是服务的主要 提供者，是市场的主要占有者
地面可调弯角
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国外发展历程与现状
1. 发展历程回顾 /导向钻井技术
DRI
滑动导向
旋转导向
摩阻大 低钻速 低钻压
转盘旋转钻进过 程中随钻完成导 向功能
摩阻小 钻速高 实效高 井眼清洁
20世纪90年代国际上开始了旋转导向钻井 轨迹光滑
系统的研究。
延伸能力强
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国外发展历程与现状
DRI
1. 发展历程回顾 /导向钻井技术
DRI
－10 －
国外发展历程与现状
1. 发展历程回顾 /随钻测量MWD
DRI
智能钻柱系统
无线电磁波随钻测量(EM-MWD)
－11 －
声波随钻测量系统
国外发展历程与现状
1. 发展历程回顾 /工程参数测量
地面仪表 间接测量
钻压 压力 流量
－12 －
MWD
参数随钻 直接测量
压力 扭矩 温度 振动 转速
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国外发展历程与现状
DRI
2. 国外发展现状 /随钻测量MWD /Halliburton
ABI Sensor－近钻头井斜传感器
PWD－随钻压力测量系统
－27 －
国外发展历程与现状
DRI
2. 国外发展现状 /随钻测量MWD /BakerHugues

泥浆
立管压力
叶片连续转动，波形连续变化
时间
二、随钻测量技术
随钻测井及地质导向钻井技术
报告提纲
一、地质导向钻井技术概述 二、随钻测量技术 三、LWD地质导向仪器 四、地质导向技术应用实例 五、结论与认识
一、地质导向钻井技术概述
按照预先设计的井眼轨道钻井。
任务是对钻井设计井眼轨道负责，使
实钻轨迹尽量靠近设计轨道，以保证
现
几何导向
井眼准确钻入设计靶区。（由于地质
（2）井口设备：进行随钻测量时, 必须要用电缆把探管送至井下, 并通 过电缆给井下仪器供电, 同时把井下探管测量到的那些数据信息输送到地面 计算机。另外, 随钻测量时井下采用动力钻具, 循环泥浆。因此, 井口设备 完成两个功能: I.电缆密封；Ⅱ.保证泥浆正常循环。
二、随钻测量技术
2、MWD技术
MWD（Measurement While Drilling）无线随钻测量仪，是对 定向井、水平井井眼轨迹随钻监测并指导完成井眼轨迹控制的测量 仪器。 MWD无线随钻测量仪器在油田勘探开发各个阶段中，为高难 度定向井、水平井、大位移井、分支井提供高精度导向测量。同时 由于实时无电缆传输的优势，满足了滑动钻井和旋转钻井的要求， 为各种井型提供高效率的井下工程及地质数据传输，从而大幅度地 提高钻井效率和降低整体钻井成本。并为后续多地质参数的测量提 供了挂接条件和数据结构平台，使随钻测井进而实现地质导向成为 可能。
二、随钻测量技术
1、有线随钻测量技术
探管工作原理
探管坐标系及参数定义 井斜角（INC）：井眼轴线上任一点的井眼切线方向线，与通过该点的重 力线之间的夹角。
G2 INCarctg X
GY2
GZ

图 １为 地 层 密 度 与 泥 浆 密 度 差 从 ０９ 到 ． １ ｍ 和三 种 井 眼形 状 下 地 层密 度 与平 均 密 度差 ． ５ ， 同偏 离 间 隙 的交会 图 。在 每种 情 况 下 ， 度误 差 都 密
波井径一方位数据 ， 方位密度测量用于引导井眼进 入产层 和 地质 解释 及地 质导 向。 电缆 密度 仪器 将补 偿密度 的探头安装在极板上， 仪器上配备 的弓形 弹 簧可以将极板推靠井壁， 在大部分情况下使密度探 头紧贴地层， 降低了井眼对测量结果 的影响 ， 随钻 但 测 井不 可 能带 有推 靠 臂 。ＡＤ Ｎ和 Ｃ Ｎ 的解 决方 法 Ｄ
是 安装 一 个扶 正 器 ， 将 密 度探 头 设 计 在扶 正 器 上 ， 并 中子 源 和 中子 探测 器 居 中，钻井 时 选用 与钻 头直 径 相 同大 小 的扶 正 器 。这 样 ， 眼状 况 良好 时 ， 在井 能保
一
随着偏离 间隙的增 大和地 层密度与泥浆密度差异
的增 大而增 大 。椭 圆井 眼和 圆形 井 眼的结果 非 常类 似 。这 两 种 情况 下 ， 大密 度 尽 管 比地 层 密度 稍 低 最
针 对 这 三 种 情 况 ， 设 Ｙ＝ Ｏ ｃＲ Ｏ ｖ ， ＲＨ Ｂ — Ｈ ａｇ Ｘ Ｓａｇ ｆ， 为泥 浆 比重 ， Ｈ Ｂ ＝ ｔｎＯ ＭＷ Ｒ Ｏ ｃ为校正 后 的地
证密度探头与地层的 良好接触， 得到可靠的测量值 。 但 在 扩径 情 况下 ，密 度探 头 和地 层 之 问不可 避 免会
出现间隙， 当间隙大到一定程度时， 随钻地层密度测
量就可能受到不利影响 ， 使实测值降低。
第一作者简介 ： 刘之的 ，０ ６年毕业于西南石 油大学 ， ２０ 获博士学位 ， 现主要从事测 井在钻井工程 中的应 用研 究。

仪器本身机械结构 、线圈系参数 、电路参数的影响 ,
使得当测井仪周围环境的电导率为零时 ,仪器的输
出响应 σr 不为零 ,而是一个相对固定的偏差值 (系
统偏差值) B i 。
n
∑ B i
=
1 n
σrk
k =1
一般令 n = 100 。
(2) 将一标准电阻率环 ( 电导率为 σ) 套在线圈
系的测量点中间对电阻率仪进行刻度 , 以获取仪器
图 1 随钻自然伽马 - 感应电阻率测井仪结构示意图
仪器测量因素分析 1. 影响自然伽马测量的因素[1、3 ] 1) 放射性测量的统计涨落
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MWD 测 量 探 管 将 实 时 伽 马 和 电 阻 率 数 据 与 MWD 其它几何测量参数 (井斜 、方位等) 进行统一编 码 ,通过 MWD 随钻测量仪的泥浆脉冲遥测系统传 输到地面 ,交由地面数据处理软件进行处理 ,一方面 得到测量点的井斜 、方位 、工具面等几何参数 ,指导 几何方式钻进 ;另一方面 ,实时伽马和电阻率数据与 井深数据交汇得到地层的实时 (伽马 、电阻率) 曲线 , 指导地质导向钻进 。系统组成结构如图 1 所示[3] 。
结 论
1. 双参数 LWD 在钻井施工过程中 ,实时获取 地层被污染前的地质参数和资料 ,真实地反映地层 情况 ,为准确判断岩性 、识别油气层提供了可靠的依 据。
2. 利用双参数 LWD 地质参数实时导向施工 , 能有效地控制井眼轨迹的着陆和走向 ,及时调整井 身轨迹和产层的位置关系 ,在改善开发效果 、提高采 收率 、高效开发薄油层等方面效果显著 。

明显反 应及 形态 变化 ， 分析 判断是 否 钻人油 层 ， 而进 从
开 ， 心 高 ６ｍ， ２０ 补 于 ０８年 ｌ ０月 １ 日用 ２５ ９ＩＴ ８ １． Ｕ ＴＩ
Ｈ Ｔ１７的三牙钻 头二开 ， Ａ ２ ｌ ２ 钻至 １ ４ ． 配 ０月 １日 ５３ ｍ， ４ ０
第一作者简介 ： 张震 涛， ，９ ４ 男 １７ 年生， 地质工程师 ，９９ １ ９ 年毕业于 中国地质大学（ 武汉） 油藏工程 专业 ， 现在青海油 田采油二厂从事油气 田开发 工
石 ２１年 ０１
・
油
仪
器
第２ ５卷
第 ４期
ＰＥＴＲ０Ｉ ＥＵＭ ＮＳＴＲＵＭ ＥBiblioteka ＴＳ Ｉ 方法研 究 ・
随钻测 井技术 （ ｗＤ 在 昆北油 田水 平钻井中的应用 Ｌ ）
张 震 涛
（ 青海油田采 油二厂 青 海 海西州）
摘
要 ：随钻测 井技术在钻 井进行 的同时实时采集 、 测取 能反映地 层特征 的地质 参数 ， 并按 需绘 制成测 井曲线 ， 实现
图 １ Ｌ ＷＤ 地 质 导 向工 具 结 构 示 意 图
２ 随钻测 井技术 （ ＷＤ） Ｌ 现场应用
昆北 油 田 ２０ ０ ８年 至 ２ ０ ０ ９年 ， 后 钻 了 ４口水 平 先 井， 分别 为切 六 一Ｈ２６ 切六 一Ｈ２４ 切六 一Ｈ２３ 切 ０、 ０、 ０、 六 一Ｈ２９井 位部 署如 图 ２ 示 ， 产情况 一直 良好 。 ０， 所 生
决定 加 大倾 角 ， 向下 探 油 层 ， 至 １７ ４ ７ 斜 深 １ 钻 ５ ．７ｍ（
８８ｍ） 井 斜 ７ ．。 方 位 ９ ． 。 ， 质 导 向 仪 器 ９ ， ７ ２， １ ５处 地 （ＷＤ） Ｌ 电阻 曲线 突然从 １０Ｑ・ 降 到 ６ Ｍ 左 右 ， ４ Ｍ ０Ｑ・ 伽 马值 由 ８ ０帕增 加到 １０帕左 右 。钻 时变小 ， 械钻 ４ 机 速 增大 ， 气测 全烃 值 由 ０ １ 升到 ６５左 右 ， 面 有气 ．上 ． 槽

摘 要 ： 地 质 导 向 钻 井 中 ， 了实 时 获 取 井 眼 轨 迹 和 井 下 地 质 特 征 信 息 ， 般 都 配 有 Ｍ ＷＤ 和 Ｌ 在 为 一 ＷＤ 随 钻
量 和 测 井 传 感 器 。但 是 由 于 ＭＷ Ｄ 和 Ｌ Ｄ 传 感 器 距 钻 头 还 有 一 定 的 距 离 ， 此 无 法 实 时 得 到 钻 头 处 的 地 层 特 Ｗ 因 和 井 眼 位 置 ， 能及 时 判 断 钻 遇 地 层 的 实 际情 况 ， 质 导 向效 果 差 。 为 此 ， 出 了 一 种 基 于 支持 向 量 机 的测 井 曲 不 地 提
值 的 相 似 程 度 更 高 ， 够 有 效 预 测 测 点与 钻 头 间 的 地 质 特征 参 数 ， 利 于进 行 实 时地 质 导 向 。 能 有
关键词 ： 随钻 测 井 ； 井 曲 线 ；地 质 导 向钻 井 ；支持 向量 机 ；胜 利 油 田 ； Ｂ Ｄ Ｐ 井 测 Ｃ ６—１
中图分类号 ： ＴＥ２ １ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ［） ８ ０ ２ １ ） ６ ０ ２ — ４ ｌ）卜０ ９ （ ０ ０ ０ — ０ ５ ０ （
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｄｕ ｉ ｇ ｔ ｅｇ ｏ ｔ ｅ ｉｇ ｄ ｉ ｉｇ，ｈ Ｗ Ｄ ａ ｄ ＬＷ Ｄ ａ ｅｕ ｕ ｌｙ ｕ ｅ ｏ ｇ ｔｗｅｌｏ ｅｔａｅ — ｒｎ ｈ ｅ ｓｅ ｒｎ ｒｌ ｎ ｔ ｅＭ ｌ ｎ ｒ ｓ ａｌ ｓ ｄ ｔ ｅ ｌ ｒ ｒｊｃ ｂ
ｔ ｒ ｎｄ ｇｅ ｌ ｇｉａ ｎｆ ｍａ ｉ ｎ ｉ ｅ ｌ ｉ ．Ｈｏ ｅ ｅ ， ｈｅ ｒ ａ— ｉ ｔ ｆ ｆ ｒ ｔｏｎ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ａ ｄ ｏ ｙ ａ ｏ ｏ ｃ ｌｉ ｏｒ ｔｏ ｎ ｒ ａ ｔｍｅ ｗ ｖ ｒ ｔ ｅ ｌｔｍｅ ｄａ ａ ｏ ｏ ｍａ ｉ ｈａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｎ ｗｅ ｌ ｒ ｏｓｔｏ ａ ｏｔｂ ｂｔ ｉ ｄ ｄｕ ｏ ａ ｃ ｒ ａｎ ｄｉｔ ｎｃ ｘｉｔｎ ｔ ｅ ｈ Ｗ Ｄ ｎｄ ＬＷ Ｄ ｎｄ ｔ ｌｂｏ ｅ ｐ ｉｉ ｎ ｃ ｎｎ ｅ ｏ ａ ｎｅ ｅ ｔ ｅ ｔ ｉ ｓ ａ ｅｅ ｓ ｉ ｇ ｂｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ Ｍ ａ ａ ｈｅ

NXB –Slide # : 14 Date : 08-Dec-2009
EcoScope – 概要
仪器名义直径(API) 6.75英寸
孔隙度 / 中子-伽马密度
仪器长度
26英尺
能谱/西格马 电阻率
井眼直径
83/8 至 97/8英寸
最大狗腿严重度 ,旋 8 & 16 °/100英尺
转模式与滑动模式
26 ft
随钻测井西格马的应用优势
骨架
∑0
砂岩 = 4.3 白云岩 = 4.7
灰岩 = 7.1 石膏 = 12
泥岩
5
10
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
15
20
25
30
35
40
流体
气
油 淡水
水
45
50
矿化度
鉴定储层物性
• 代替伽马标识泥岩
替代电阻率确定油气饱和度
• 可供选择的饱和度计算法 • 低阻储层评价(LRP)
估计’m’ 和 ‘n’值以及地层水矿化度
• adnVISION 方位中子密度
– Density/Neutron/Caliper/Imaging
• proVISION 随钻核磁共振
– Magnetic Resonance
• sonicVISION 随钻声波
– Compressional dt
• seismicVISION 随钻地震
– Seismic While Drilling
Sw
=
(Σ
−
Σma ) − φ φ ⋅(Σw
⋅ (Σ hc
− Σhc
−
)
Σma
)
Ù
1

探究随钻测井技术在我国石油勘探开发中的应用【摘要】随钻测井技术对于完成大角度井、现场决策、解释、实时井场数据采集、水平井钻井设计来说十分的关键，也是把地质导向钻井指导完成的关键的技术。

随钻测井的技术是很多学科综合性技术，比如说：油藏描述、钻井技术和录测井技术等，在钻井的同时能够进行测井作业和综合的评价钻井作业，将钻井作业的程序简化了，不但把钻井作业的精度提高了，而且还把成本降低了。

本文说明了随钻测井技术和电缆测井的数据相对比得到与解释实时性，在实现地质导向方面有很重要的意义。

【关键词】随钻测井技术石油勘探应用随钻测井技术能够实时的检测到地层的变化，能够及时的调整钻井设计，使钻头能够最大化的钻进油气藏当中最有价值地带，将我国油田的采收率提高了，尤其复杂的油气藏的高效开发具有很重要的意义，现在已经成为了油田开发当中获取最大效益的很重要的手段，提高了我国的专业公司竞争的能力，对争夺国际市场有很大的益处。

下面就来说一说随钻测井技术的施工流程。

1 随钻测井的施工流程随钻测井的现场工作的方式主要有以下两种：（1）记录模式。

在起下钻或者是钻进时，随钻测井的仪器只需要把采集到的信息保存在仪器存储器中，不进行实时的传输，等到仪器数据下载接口到了转盘面上大概一米半的地方，用数据下载线让它到地表的计算机内部显示、处理，一般来说半小时便可以把数据磁盘处理好并提交，还可以打印成图。

（2）随钻测井仪钻进的时候，把测量到的信息传送到驱动器上；驱动器的驱动脉冲器把这些信息在采用后，用一定的方式编码后，在传送到地表立管压力传感器；地面的信息经过解码处理后，系统再把它转化，形成在软件的界面上面可以打印或显示的图形、数字。

2 m/lwd在我国的油田应用实例和与电缆测井相对比m/lwd（随钻测井技术）在我国的油田应用当中有实例证明，随钻测井能够完成钻井数据的监控、地面与井下实时的地质、实时地层对比、多次测井资料、地质评价，能够解决掉很多的地质疑点；能够描述油气藏系统的地质和构造以及其再认识；它是最佳的多靶点井钻井、再入井、侧钻井、延伸井、定向井和水平井技术选择；能够有效的降低钻井的费用，是提高钻井效率和安全性的关键的技术；其电阻率和自然伽马，能够用作判别邻井对比与储层，能够评估砂体的储量和储层；和声波相结合能够进行预测地层流体中异常的压力，及时的调整钻井的措施，避免产生危害。

利用近钻头伽马和电阻率,及时确定钻遇地层,并对可能的地层变化给出预测,实现 实时地质导向,以便及时确定下一步钻井方案，提高工程时效与勘探发现率。 利用随钻方位密度中子、方位电阻率，实时确认地层物性及含油性情况,调整井眼 轨迹，提高水平井优质油层的钻遇率。 应用旋转导向系统，实现井下定向，进一步提高钻速，降低卡钻风险，使井眼更 平滑；自动导航系统使井斜快速返回垂直，实现垂直快打。
主要包括：曲线质量评价、分辨率匹配、标准层刻度、区域资料对比分析等
8
7、测井质量控制
测井资料质量控制流程
规章制度
测井设计
作业依据
测井采集
信 息 传 输
曲线质量
现场监督
基地评价
合 格 资 料 拼接合并
预处理
标 准 化
环境校正
测井数据库解释处理来自网络发布97、测井质量控制
深度控制
天滑轮 马 丁 代 克
1.一级标准（行业级）：参数已知的、具有 准确和稳定量值的标准井或实验井
两类刻度装置
1.外刻度:借助外部刻度装置，如 标准井、刻度环(夹)等 2.内刻度:使用内嵌刻度装置，如 自检电路、 测试盒等
2.二级标准（企业极）：车间刻度装置
3.三级标准（井场级）：便携刻度装置
三个刻度目的
1.检查井下仪器工作是否正常 2.检查井下仪器的响应关系是否正确 3.检查井下仪器的稳定性
油气水三相持率，产液能力评价，确定出水位置
流量 = 速度 持率 面积
流 体 界 面 变 化 套 管 腐 蚀 多 种 情 况 组 合
窜 槽
7
7、测井质量控制
必要性 1、井的基准信息；2、测井解释的基础；3、区域对比的依据 测井质量控制是一个全过程的控制 1、测井仪器本身的质量及其控制过程：通过“刻度”等来保障仪器质量

44随钻声波测井技术发展历程与研究现状古锐瑶 防灾科技学院【摘　要】随钻声波测井作为一门大斜度井或水平井中评价储层物性与裂缝发育程度的技术，能够有效的对碳酸盐岩储层物性与裂缝发育程度进行评价，从而提高优势储层的钻遇率，从而保证油气田高产稳产。

因此，研究随钻声波测井技术的发展历程与现状为油气田的勘探开发提供了有力的技术指导。

【关键词】随钻声波测井；裂缝发育；勘探开发一、引言声波测井作为评价储层物性的一门技术，能够有效识别孔隙与裂缝发育的优势储层。

对于直井而言，采用电缆声波测井便可满足储层物性评价，而对于大斜度井或水平井，电缆声波测井已不能满足施工要求，急需采用随钻声波测井技术对储层物性和裂缝发育程度进行评价。

因此，本文针对随钻测井技术的发展历程与研究现状进行了详细的研究。

二、国外随钻声波测井仪器研究现状为了评价大斜度井或水平井下地层的物性特征，需要获取地层的纵波时差，进而发展了随钻单极声波测井技术，其原理是通过体声源膨胀压缩激发纵波信号，沿井在地层中传播后被接收器阵列接收，再根据时间-慢度相关法处理得到地层的纵波时差。

基于此，斯伦贝谢公司首先研制出了单发单收的ISONIC随钻单极声波测井仪器，并后续改进推出了单发四收的Sonic Vision随钻声波测井仪器；另外，哈里伯顿公司研制了补偿长源距CLSS随钻单极声波测井仪器，以及威德福公司研制了Shock Wave随钻单极声波测井仪器。

目前，随钻单极声波测井技术已经发展很成熟，并且广泛应用于大斜度井或水平井中来获取地层的纵波时差，进而获取地层的孔隙度参数。

为了进一步评价地层岩石物理参数，除获取地层纵波信息外，还需要获取地层横波信息。

对于快速地层而言，随钻单极声波测井既可以获取地层的纵波时差，也可以得到地层的横波时差。

但对于慢速地层而言，利用随钻单极声波测井无法获取地层的横波信息，为了解决这一难题，随钻偶极声波测井技术应用而生。

偶极声源作为正负相反的换能器偏振声源，既可以通过改变电路的连接方式进行传统的单极声波测井，也可以进行偶极切向偏振获取地层的横波信息。

（6）对电缆测井不太适合的大斜度井进行 测井； （7）电阻率测井可发现薄气层；
(8)在钻进时评估地层压力。
3、实时检测钻头钻压、转数或扭矩。 （3）钻井参数测量 在某些情况下，不能认为地面指重表是 可信的 (如在大斜度井眼中，由于井壁摩 阻，井底钻压可能低于地面指示的20%)， 井底与地面测量的这一差值可能给出井眼 问题的指示 。
接收 短节
接收线圈 上稳定器 旁通阀
马达
万向轴
(磁方式短 近钻头电阻率 侧向电阻 近钻头电阻 传感器短 伽玛/井斜传 传信号发 传感器/电方式 率传感器 电位测 率 传 感 器 下稳定器 节总成 感器位置 射天线) 短传发射线圈 电扣电极 接收线圈 量电极 下接收线圈 可调弯壳体 (215.9) 钻头
二、WMD的用途
MWD用途主要有三种：
1、定向测量 此种用途占全部MWD工作的70% 。
2、随钻测井（Logging-While-Drilling）
(1)利用伽玛射线确定页岩层来选择套管下人 深度; (2)选定储层顶部开始取心作业;
(3)钻进过程中与邻井对比;
(4)识别易发生复杂情况的地层;
(5)如果在电缆测井作业前报废井眼的话，至 少还有一些数据可用。
MWD （Measurement-While-Drilling ）是 指在钻头附近测得某些信息，不需中断正常钻进 操作而将信息实时传送到地面上来过程。信息的 种类有: （1）定向数据 (井斜角，方位角，工具面角）;
（2）地层特性 (伽玛射线，电阻率测井）;
(3)钻井参数 (井底钻压，扭矩，每分钟转数)。
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随钻声波测井技术综述随钻测井的研究从20世纪30年代开始研究，在1978年研究出第一套具有商业价值的随钻测井仪器。

在那以后，随钻测井在国外取得迅速发展并获得广泛应用，我国对随钻测井的重视达到了前所未有的程度。

随钻声波测井也是如此。

1发展随钻测井的意义和随钻声波测井发展现状随钻测井（LWD）是近年来迅速崛起的先进技术。

它集钻井技术，测井技术和油藏描述等技术于一体，在钻井的同时完成测井作业，减少了钻机占用井场的时间，从钻井测井一体化中节省成本[1]。

跟常规电缆测井相比，除了节省成本外，随钻测井有如下优势：（1）从测量信息上讲，随钻测井是在泥浆尚未侵入或者侵入不深时测量地层信息，泥饼和冲洗带尚未形成，所测得到的曲线更加准确，更能反映原始地层的真实信息，如声波时差等。

（2）从对钻井的指导作用来讲,随钻测井可以提前检测到超压地层，以指导钻井泥浆的配制，提高钻井安全系数。

它也可以根据测井信息，分析出有利的含油气方向，确定钻井方向，增强地质导向功能。

（3）从适应环境上讲，在大斜度井，水平井或特殊地质环境（如膨胀粘土和高压地层），电缆测井困难或者风险大以致不能进行作业时，随钻测井可以取而代之。

目前在海上，几乎所有钻井活动都采用随钻技术[2]。

正因为这些优点，作为随钻测井的重要组成部分的随钻声波测井近年来也获得了巨大的发展。

总体而言，国外无论在随钻声波测井的基础理论研究方面还是在仪器研发方面都比较成熟，而国内近年来也对随钻声波测井的相关难题进行了大量的工作。

具体而言，从上世纪90年代起，贝克休斯、哈里伯顿、斯伦贝谢三大公司就率先开始了随钻声波测井的研究，并逐渐占领随钻测井的国际市场份额。

APX随钻声波测井仪,CLSS随钻声波测井仪,sonicVISION随钻声波测井仪的相继出现，更加巩固了他们的垄断地位。

在国内，鞠晓东，闫向宏[等人在随钻测井数据降噪[3]，存储[4]，压缩[5],传输特性[6]和电源设计[7]等方面做出了大量的工作。

三 测井概念
在油气勘探与开发领域，测井是一种井下 油气勘探方法。它运用物理学的原理，使 用专门的仪器设备，沿钻井剖面测量岩石 的物性参数，了解井下地质情况，从而达 到发现油气层、评估油气藏的目的。在油 气勘探领域，测井资料主要用来研究岩性
剖面、构造特征、沉积环境、评 价油气藏。此外，测井还是勘探煤
电阻率测井 是在钻孔中采用布置在不同部位的供电电极和测
声速测井 声速测井是利用不同的岩石和流体对声波传播速
度不同的特性进行的一种测井方法。通过在井中放置 发射探头和接收探头，记录声波从发射探头经地层传 播到接收探头的时间差值，所以声速测井也叫时差测 井。用时差测井曲线可以求出储集层的孔隙度，相应 地辨别岩性，特别是易于识别含气的储集层。
放射性测井 放射性测井即是在钻孔中测量放射性的方法，一
般有两大类：中子测井与自然伽马测井。中子测井是 用中子源向地层中发射连续的快中子流，这些中子与 地层中的原子核碰撞而损失一部分能量，用深测器(计 数器)测定这些能量用以计算地层的孔隙度并辨别其中 流体性质。自然伽马测井是测量地层和流体中不稳定 元素的自然放射性发出的伽马射线，用以判断岩石性 质，特别是泥质和粘土岩。 量；可以在产液井中寻找产液的井段，在注入井中寻 找注入的井段；对热力采油井，可以通过邻井的井温 测量检查注蒸汽的效果；可以评价压裂酸化施工的效 果等。 斜角度的方法。根据测得的数据，可以研究地质构造 与沉积环境，从而追踪地下油气的分布情况。
井壁取心 井壁取心是使用测井电缆将取心器下入井中，用 油气探井 为勘察地下含油气情况所钻的井称油气探井。探
炸药或机械力将岩心筒打入井壁，取下小块岩石以了 解岩石及其中流体性质的方法。
井一般有4大类。⑴参数井：了解一个地区(盆地或凹 陷)生油岩和储集岩存在和分布的情况的井；⑵预探井： 了解一个圈闭中是否含有油气和储集岩分布情况的井； ⑶评价井：在预探井发现含油气储集层后，为探明这 个圈闭(油气藏)含油气面积和地质储量所钻的井；⑷ 资料井：为获得油气藏油层参数(主要是使用特殊工具 在钻进中取出整块，进行检测与分析)所钻的井。

了两口井(H 9井、H19井)采用了PEFA 酸液体系进行解除堵塞实验,均取得了成功。

下面以H19井为例,阐述PEFA 酸酸化解堵过程。

H19井位于渤海辽东湾海域,在辽西低凸起的中部,为辽西断层上升盘的半背斜构造,该井位于北部高点处。

井深1672m,射孔井段为1430.4~1528.8m,由测井资料解释的结果,油层总厚度37.6m,平均孔隙度29.5%。

据测井资料解释,该井的泥浆侵入深度范围是0.195~0.397m 。

设计PEFA 酸液解堵半径为0.5m,设计PEFA 酸液为35m 3,后置液为150m 3;于2001年8月施工。

施工中采用了酸化动态数据采集和评价系统,它能连续监测酸化施工过程和实时评价酸化效果。

从施工曲线上分析可以看出,在酸液到达储层与储层矿物和外来物质反应后,在施工排量不断升高的情况下(表明地层吸液能力不断增强),可见酸化达到了解堵的目的。

该井的表皮系数由25下降到6,净化了近井地带的渗流环境。

该平台于2001年12月投产,通过近3个月的观察,经过酸化解堵的这两口井的产量一直较高,证明了酸洗是有效的。

H 19井比地质条件相近的H26井产量高120%左右,以及H09井比地质条件相近的H 02井高90%左右,这证明了PEFA 酸液能成功解除钻井和完井过程中的伤害,恢复和提高油井产能。

结论与建议(1)室内实验研究表明在绥中36-1油田的钻井完井过程中,尽管采用了许多储层保护措施,但是储层还是受到了一定程度的伤害,最严重的是钻井液对储层的伤害。

主要是在钻井液滤饼未形成以前,由于该砂岩储层属于高孔隙高渗透型,钻井液中的固相物质在正压差的作用下极容易被挤入储层以及钻井液液液体渗入储层。

(2)酸化解堵措施能有效解除储层污染,溶解进入储层的颗粒物质及部分胶结物,沟通油气流动孔道,增大近井地带的储层渗透率,从而恢复和提高油井产能。

(3)室内实验的研究成果分析了储层在酸化解堵后的效果,为酸化实践中合理选择酸液体系和评价酸化措施效果给出了指导性意见。