随钻地层压力测试技术
随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用思考
随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用思考随钻地层压力监测技术是一种在钻井过程中实时监测地层压力变化的技术，它能够为钻井工程提供重要的地质信息，帮助工程师更好地掌握井下情况，优化钻井设计和操作，降低钻井风险。
随钻地层压力监测技术在钻井工程中具有重要的应用意义，本文将从技术的原理、应用优势和发展趋势等方面对其进行探讨和思考。
一、技术原理随钻地层压力监测技术主要是通过在钻头下安装传感器，实时监测钻井液循环系统中的压力变化，从而推算出地层的压力情况。
传感器主要包括压力传感器和流量传感器，通过采集钻井液循环系统中的压力和流量数据，结合地层参数和流体动力学模型，可以较为准确地计算出地层压力。
这种技术在钻井过程中的应用，可以实现对井下地层压力变化的实时监测，为钻井工程提供可靠的地质信息。
二、应用优势1. 提高钻井安全性随钻地层压力监测技术可以实时监测地层的压力变化，及时预警井下的地质灾害风险，例如井漏、井喷等情况，从而有助于提高钻井的安全性。
2. 优化钻井设计通过实时监测地层压力，可以更准确地了解井下地质情况，有利于调整钻井设计方案，降低钻井风险，提高钻井效率。
3. 减少钻井成本对地层压力的准确监测和控制，可以减少不必要的钻井损失，降低钻井成本。
4. 改善油气井产量合理控制地层压力，可以降低油气井的产量下降速度，从而延长油气井的产能，提高油气开采效率。
三、发展趋势随钻地层压力监测技术在国内外油气开采领域得到了广泛应用，但仍存在一些问题和挑战。
随着油气勘探开发深度和复杂度的提高，对随钻地层压力监测技术的提出了更高的要求。
未来随钻地层压力监测技术的发展趋势主要集中在以下几个方面：1. 多元化监测手段目前随钻地层压力监测技术主要依靠钻井液循环系统中的压力和流量传感器进行监测，技术单一局限性较大。
未来将借助声波、电磁、地震等多元化监测手段，开发出更多的地层监测技术，提高监测精度和可靠性。
2. 智能化监测系统随钻地层压力监测技术将朝着智能化方向发展，结合人工智能、大数据等技术，实现对地层压力变化的智能预测和控制，提高技术的自动化水平。
随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用思考
随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用思考随钻地层压力监测技术是指在钻井过程中实时监测地层压力变化的一种技术方法。
随钻地层压力监测技术的应用在钻井工程中具有重要的意义，能够帮助工程师实时掌握地层压力变化情况，调整钻井参数，保障钻井安全和钻井效率。
本文将对随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用进行思考，并探讨其在钻井工程中的重要意义和前景展望。
1. 实时了解地层压力情况随钻地层压力监测技术能够实时监测地层压力的变化情况，为钻井工程提供了重要的数据支持。
通过监测地层压力的变化，工程师能够及时了解地层的变化情况，合理调整钻井参数，保障钻井的安全和高效进行。
2. 节约钻井成本随钻地层压力监测技术能够帮助工程师及时调整钻井参数，避免因地层压力突变而导致的事故发生，节约了因钻井事故所带来的巨大经济损失，对于降低钻井成本具有重要的意义。
3. 提高钻井效率随钻地层压力监测技术的应用能够帮助工程师更准确地掌握地层情况，及时调整钻井参数，避免钻井过程中的不必要停顿，提高钻井效率，减少钻井时间，降低了钻井成本，增加了钻井效益。
4. 保障钻井安全二、随钻地层压力监测技术在钻井工程中的前景展望1. 技术不断完善随着科技的不断发展，随钻地层压力监测技术将会不断的完善，能够更准确的监测地层压力的变化情况，为钻井工程提供更加可靠的技术支持。
2. 应用范围不断扩大随钻地层压力监测技术将会在更多的领域得到应用，不仅仅局限于石油钻井领域，还将会在地热能开发、煤层气开采等领域得到广泛应用，为相关工程的安全和高效进行提供技术保障。
3. 智能化发展随钻地层压力监测技术将向智能化发展的方向发展，通过大数据、人工智能等技术的应用，能够实现更加智能和自动化的地层压力监测，为工程师提供更加便捷和精准的监测数据，实现智能化的钻井作业。
综合录井随钻地层压力监测技术的应用
析 、 究得 到 了相 应 的解 决 方法 。为 西部 研
综 合 录井 准确 监 测地 层 压 力提 供新 方法和 科 学 依据 。
综合 录 井；Ｄ 指 数 ；Ｓ ｍ 指 数；地 层压 力 ｃ ｉａ ｇ
ｂ ｓｄ ｎ ｈ ｒ ｈ ｃ ｎ ｍａ ｅ ｉｌ ｎ ｐａ ｔ ｅ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｉ ｓｅ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｄ ｒｃ ｉ ａ ｃ
中国科技信息 ２ １ ０ １年第 １ 期
Ｃ ＩＡ Ｓ Ｅ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ ＩＦ Ｒ ＴＯ ａ ．０ ＨＮ ＣＩ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｎ Ｏ ＭＡ ＩＮ Ｊｎ ２ １ Ｎ １
Ｄ Ｉ ０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １ ８ ７ ．０ １ １０ １ Ｏ ：１ ．９９ ｊｉ ｎ１ ０ － ９２ ２ １ ． ．１ ｓ
应用 Ｄｃ Ｓｇ 指 数进 行地 层压 力监测 和 ｉｍａ 的准确性 。由于钻井参数 不准或突变造成
的异 常应 排 除 ，如 钻压 突然 增 大 、换 钻 头 等，使 Ｄｃ 指数减小 ，造成假异常 。 １ 钻 头 型 号 不 同分 段 回 归 正 常 压 力 ） 趋 势 线 图 （ 图 １ 见 ）
综合录井随钻地层压 力监测技术的应用
黄 卫 克拉 玛 依职 业技 术 学 院 ，新 疆 独 山子
综 合录 井随 钻地 层 压 力 的 实时 检 测 和 系来 看 ，两种 方 法 计 算 的 地 层 压 力参 数 是
相互验证的。
本文以丰富的现场 资料和实践经验 ， 阐述 了西 部 钻探 现 场 常规 采 用 Ｄ 指 数和 Ｓ ｍ ｃ ｉａ ｇ
ｓｒｔ ｐｅｓ ｒ ｎｔｒ ｇ ｉ ｗｅｔｒ ｈｎ ｒｌｇ ｔ＆ａ ｒｓｕｅ ｍｏｉｏｉ ｎ ｎ ｓｅｎ Ｃ ｉａ ｄｉｉ ｌ ｎ ｓｔ ｂ ｕ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔｏａ Ｄｃ ｎ ｅ ａ ｄ ｇ ｉｅ ｙ ｓ ｇ ｏｖ ｎｉｎ ｌ ｉ ｘ ｎ Ｓｉｍａ ｎ ｄ
钻井工程中随钻地层压力监测技术的应用
钻井工程中随钻地层压力监测技术的应用摘要：钻井平台关键设备形式及结构复杂、运行环境恶劣，其运转状况直接影响着平台作业时效，一旦发生故障，不仅会造成停产，甚至会导致钻井过程中出现重大失误，造成人员伤亡、设备损坏或财产损失等。
地层压力确定关系到油气钻探过程中钻井液密度的选择及井身结构设计，在实践中，因地层压力预测不准确而引发井下事故，因井身结构及钻进设备不适应地层高压而影响工程作业的情形时有发生。
某地区深层油井平均井深较大，井眼地质情况复杂，异常高压，且地层裂隙多，断裂发育，易发生破碎坍塌，井喷、井涌、卡钻等井下事故出现频繁。
为此，必须采取恰当的技术加强随钻地层压力监测，为预测异常地层压力及加强钻井液密度设计提供科学指导。
基于此，本文主要对钻井工程中随钻地层压力监测技术的应用做论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：钻井工程；随钻地层；压力监测；技术应用引言随着油田勘探向古近系和古潜山探井数量越来越多，油气藏埋藏越来越深。
通过已钻井证实，油田古近系存在地层超压井超过三分之一。
通过对已钻地层超压井统计，多口井由于预测地层压力与实钻地层压力存在偏差，导致井漏、井涌等工程复杂情况发生，从而导致钻井工期延长，油层污染，甚至单井报废等严重后果，不仅影响勘探进程，而且造成了极大的经济损失。
随着勘探的深入，发现钻前地层压力的预测基于地震和邻井录测井资料，受资料的精度等多因素影响，单凭经验或已钻井资料预测地层超压的精度和准确度不够，无法为现场钻井作业提供精准指导。
因此，地层压力的随钻监测对钻井过程指导意义重大。
但是，地层压力的随钻监测是一个世界性难题，目前随钻监测地层压力理论主要是基于泥岩的欠压实理论，形成了基于可钻性、dc指数、声波时差、层速度、电阻率等参数来计算地层压力的监测方法。
1钻井工程地质特征（1）超高压异常：钻井dc指数、地震资料及钻井液密度等所测得的地层压力显示，地压在横向上从西向东以波浪式形态递增，且从南向北呈递减趋势；纵向上则从浅至深台阶式递增，表现为明显的多压力系统。
随钻地层压力测试技术
20 世纪 30 年代早期 ,Dalla s 地球物理公司的 J . C.K araher 用一段长 4～5 f t*的绝缘线将钻头与钻柱绝缘 ,在每根 钻杆内嵌入绝缘棒 ,用一根导线在绝缘棒中间穿过 ,通向地面 ,通 过这根导线传输井下信号 ,用这种方法得到了令人鼓舞的结果 ,测 量到连续的电阻率曲线。 1938年采集到第1条LWD电阻率曲线,这是 用电连接方式传输数据的第1条LWD曲线。
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1 随钻地层测试技术的概述
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2 随钻地层测试技术原理
相对于 电缆地层测试器 ，随钻地层测试 器的结构比较简 单仪器主要由探 针、密封胶垫、 测压仓、平衡阀 、压力传感器和 流体管线等组成 。
随钻地 层测试仪器的结 构原理图1：
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2 随钻地层测试技术原理
当进行预测试时,按照预定程 序启动液压系统 ,执行推靠动作, 推靠探头伸出 ,封隔器推靠井壁并 保持,执行预测试动作,由地层通往 仪器预测试室的通道 ,仪器选择某 种预测试控制模式 ,然后开启预测 试室 ,抽取一定体积的地层流体样 品 ,从而引起地层压力降 ,这一压 力降以近似于球面形式向外传播。 压降结束后 ,地层流体中未被扰动 的部分又向低压区流动,直至压力 恢复到原始地层压力。在这一过程 中,仪器中设置的压力计(CQG)将全 程记录地层压力和时间的函数曲线。
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1 随钻地层测试技术的概述
随钻地层压力测量的研究摘要地层压力测试器(FPT)被用来
随钻地层压力测量的研究摘要地层压力测试器〔FPT〕被用来测量随井身结构的地层压力。
为了提前和有效的提供地层压力信息，地层压力测试器作为LWD孔底钻具组合的一局部开展起来并已经应用在许多效劳井中。
除了收集储油层压力和流动性信息，随钻压力测量还用来调整泥浆的重量和有效循环密度〔ＥＣＤ〕，从而提高钻进效率。
准确地钻孔压力剖面图可以帮助我们设计和实施最优完井工程。
与电缆储层测试不同，对ＬＷＤ压力测试的实时控制由于传送速率的原因是不好实现的。
为了解决这个问题，补充一个实施系列压力下降和上升的测试〔不准确〕系统。
工具的智能化控制系统允许测试大范围的储油层层渗透率，超过400次的压力测试后，成功率到达８５％以上。
包括深度控制、压力重复性、测试过程中的温度稳定性和增压作用的几个参数都对压力测量精确性和压力梯度估计的准确性有影响。
在几次为客户效劳的过程中，这些参数的影响都被准确的分析，增强工具工作效率的方法和测量质量都有了开展。
考虑到深度控制问题，需要高度的注意力。
钻进过程和取出工具过程中的深度差值的测量是不同的，这个深度差值影响着压力比照。
钻井完成后随时间的增加储油层和泥饼渗透率将降低，这导致压力的增加。
在考虑压力精确性的条件下，压力增加将成为一个问题。
压力增加梯度在测量大范围的储油层渗透率的过程中将被观测。
在这篇文章中，我们将讨论随钻井工具特别是智能控制系统新的储油层测试能力。
我们将举几个利用这个测试系统来优化压力测试的例子，讨论这个测试系统相对于传统方法的优越性。
我们还将举几个例子来说明影响压力测试质量的几个因素。
前言为了进行随钻储层压力的测试，创造了一个随钻储层压力测试工具〔见图１〕。
基于实时的储层压力和流动性数据，泥浆的重量需要调整到能够有效钻进的水平。
在进入高压油层前，异常的压力增加将警示司钻。
在水平井中，储层压力可以用来检测垂直段井斜，在垂直井或小倾斜井中，储层压力可以用来确定压力梯度和天然气、石油和水之间的接触点。
地层压力检测
地层压力检测钻进时，井内压力的掌握是使井眼压力处在地层孔隙压力和地层裂开压力之间。
既不发生井喷，又不压破地层，钻井的整个过程中要随时测试地层孔隙压力、井内液柱压力和地层裂开压力的平衡状况。
一、压力完整性测试1、dc 指数法dc 指数法是通过分析钻进动态数据来检测地层压力的一种方法。
其原理是钻进速度在钻头类型；钻头直径；水眼尺寸；钻头磨损；钻压；转速；钻井液类型；钻井液密度；钻井液粘度；固相含量、颗粒大小及在钻井液中的分布；泵压；泵速相对不变的条件下和地层压力、地层岩性有关。
正常状况下，随井深的增加岩石的强度增大，钻速下降，但进入特别压力过渡带，正常趋势发生变化。
这是由于地层的欠压实作用，地层的空隙度大硬度小，所以利用随井深钻速的变化能检测特别高压层的到来。
依据钻速模式：Ｒ=aN(W/D)d式中：Ｒ－钻速,ft/h;a－可钻性系数，对于大段页岩，视为1；Ｎ－转数，r/min;Ｗ－钻压，klbf; Ｄ－钻头直径，in；d－指数，无因次。
由钻速方程，可得出 d 指数的表达式为：d 指数可用来检测从正常到特别压力的过渡带。
但没有考虑钻井液密度的影响现场上用修正 d 指数，式中：ρn－地层水密度〔从当地地层水含盐量中查出〕g/cm3Ρm－所用密度g/cm3d 用下式表达式中：Ｒ－钻速m/h; N －转速r/min;Ｗ－钻压t；Ｄ－钻头直径mm；Ｌ－进尺m；Ｔ－钻时min 。
假设Ｗ的单位用KN( 千牛)，则由于0.0547R N 一般小于1，所以在 d 中，Ｒ增大，则 d 减小，故 d 反映地层的压实状况与Ｐ。
压实差、孔隙多，地层压力大，Ｐ减小，钻速可增加。
运用d c指数求地层压力可按下述方法进展：(1)、列表，预备记录和计算表的内容包括：井深Ｈ，进尺Ｌ，钻时Ｔ，钻速Ｒ，转速Ｎ，井径Ｄ，钻压Ｗ，地层水密度ρ0,钻井液密度ρm 大，dc 地层压力PP 。
(2)、取点记录, 计算dc, 填入表内.在钻速慢的地层每1m-3m 取1 点，在钻速快的地层,可5、10 、15 、30m 取1 点。
随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用思考
随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用思考随着石油勘探开发的不断深入和海洋石油开发的迅猛发展，油气田的开发条件越来越复杂，随之而来的是钻井地质情况的复杂多变。
随钻地层压力监测技术因其及时、准确的特点，被广泛应用于钻井工程中。
本文将从随钻地层压力监测技术的原理、优势和在钻井工程中的应用思考进行分析，以期对该技术在钻井工程上的应用有更深层次的理解。
一、随钻地层压力监测技术的原理随钻地层压力监测技术是利用现代化的钻井工具，在施工过程中实时监测地层压力的变化趋势。
通过地面测井或地底测井，可以在实时地将钻井过程中地层的信息传输至地面，以供钻井人员进行实时分析，并根据地层的不同情况，调整钻井参数，最大限度地保证了钻井的安全和施工的高效性。
1. 应力分布的测量：通过测量井下的岩石应力分布，可以帮助钻井人员更好地掌握井下地层的力学性质，从而合理调整钻井参数，确保钻井作业的安全性和有效性。
2. 压力变化的监测：钻井过程中地层的压力变化是非常常见的，通过随钻地层压力监测技术，可以实时监测到地层压力的变化趋势，帮助钻井人员及时调整钻井参数，避免因压力变化带来的危险。
3. 井下信息的传输：通过随钻地层压力监测技术，可以实现井下地层信息的实时传输，这为钻井人员提供了极大的便利，可以更快速地做出决策，提高钻井作业的效率。
以上便是随钻地层压力监测技术的原理及其作用，这项技术的实施为钻井工程提供了更安全、更高效的保障。
随钻地层压力监测技术有着诸多优势，以下就其优势进行详细阐述：1. 及时性：随钻地层压力监测技术可以在钻井过程中实时地获取地层信息，及时提供给钻井人员决策参考，避免了因信息延迟而导致的风险。
2. 准确性：通过随钻地层压力监测技术，可以精准地获取井下地层的各种参数信息，确保了钻井作业及施工的准确性。
3. 安全性：随钻地层压力监测技术可以帮助钻井人员全面了解井下地层情况，及时发现潜在的危险，从而有效避免事故的发生。
4. 节约成本：通过实时监测地层情况，随钻地层压力监测技术可以帮助钻井人员合理调整钻井参数，避免无效的施工，提高施工的效率，减少了施工成本。
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2 随钻测试技术的原理
Geo-Tap仪器通过球形流分析法推导出：
通过多元线性回归计算出地层压力pt、时间常数
α和压力常数β。
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2 随钻测试技术的原理
通过下面两个公式可以计算出地层流度和流体压缩系数：
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3 随钻地层测试技术的特点
✓ 提高井场作业安全性
✓ 提高钻井效率
✓ 速度快、获取的资料多
✓ 获取的测试资料受地层污染影响少，所测得的压 力和产量等资料能真实地反映地层情况等等
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1 随钻地层测试技术的概述
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2 随钻地层测试技术原理
相对于电缆 地层测试器，随 钻地层测试器的 结构比较简单仪 器主要由探针、 密封胶垫、测压 仓、平衡阀、压 力传感器和流体 管线等组成。
随钻地层测 试仪器的结构原 理图1：
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2 随钻地层测试技术原理
当进行预测试时,按照预定程 序启动液压系统 ,执行推靠动作, 推靠探头伸出 ,封隔器推靠井壁并 保持,执行预测试动作,由地层通往 仪器预测试室的通道 ,仪器选择某 种预测试控制模式 ,然后开启预测 试室 ,抽取一定体积的地层流体样 品 ,从而引起地层压力降 ,这一压 力降以近似于球面形式向外传播。 压降结束后 ,地层流体中未被扰动 的部分又向低压区流动,直至压力 恢复到原始地层压力。在这一过程 中,仪器中设置的压力计(CQG)将全 程记录地层压力和时间的函数曲线。
20 世纪80年代初期,吉尔哈特公司的LWD服务居领先 水平,已在全世界测井几千口。当时的LWD测量只能测电阻 率和伽马射线,主要用于地层相关对比。20世纪80年代初 期 ,工业界对LWD在准确性、可靠性和稳定性方面初步建 立了标准 ,并不断进行改进。与此同时,先进的地层评价 和井控技术也逐渐成熟。
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4 随钻地层测试技术的应用
➢ 流体取样 ➢ 地层压力测量 ➢ 温度测量 ➢ 测量地层孔隙压力 ➢ 通过多点压力测量计算压力梯度用于识别流体
界面、判断储层间的连通性进行地质导向
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The end,thank you!
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20 世纪 40 年代和 50 年代 L WD 数据传输技术的发展非常 缓慢 ,关键技术很难突破。在测井技术发展开始的50年间的石油 工业界许多人的眼里,LWD是难以实现的理想化技术。
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1 随钻地层测试技术的概述
20世纪50年代,J.J.Arpj发明的泥浆遥测系统首次在 技术上获得成功;
20世纪60年代,在SNEA和RAYMOEND工程公司的共同努力 及美国能源署的资助下,TELEO公司于1978年首次推出了具 有商业用途的LWD仪器 ,这标志着 LWD技术已经可行,是 LWD技术开始加速发展的里程碑。
20 世纪 30 年代早期 ,Dalla s 地球物理公司的 J . C.K araher 用一段长 4～5 f t*的绝缘线将钻头与钻柱绝缘 ,在每根 钻杆内嵌入绝缘棒 ,用一根导线在绝缘棒中间穿过 ,通向地面 , 通过这根导线传输井下信号 ,用这种方法得到了令人鼓舞的结果 , 测量到连续的电阻率曲线。 1938年采集到第1条LWD电阻率曲线, 这是用电连接方式传输数据的第1条LWD曲线。
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目录
随钻地层测试技术的概述 随钻地层测试技术的原理
随钻地层测试技术的特点
随钻地层测试技术的应用
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1 随钻地层测试ห้องสมุดไป่ตู้术的概述
随钻测井资料是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得 的 ,更真实地反映了原状地层的地质特征 ,可提高地层评价的准 确性。 随钻测井在钻井的同时完成测井作业 ,减少了井场钻机占 用时间 ,从钻井 - 测井一体化服务的整体上节省成本。
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1 随钻地层测试技术的概述
目前国际上的随钻地层测试器主要为Pathfinder公司 的DFT仪器、Halliburton公司的Geo-Tap仪器、Schlumberger公司的StethoScope仪器和BakerAtlas公司的TesTrack仪器。
随钻地层测试仪器在国内只有少数几家单位进行了研 制和开发，国内的随钻压力测量工具在数据实时传输和仪 器的测量精度总体性能方面与具有影响力的国际大公司的 产品还有一定差距。
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2 随钻地层测试技术原理
随钻地层测试是在仪器静止状态下通过地面发出指令进行仪器坐 封、抽吸地层流体，通过压力变化测量地层参数，测试完成后回收探 针，解除坐封准备，第2次测试。 因此测试过程中需要地面人员通过 泥浆脉冲信号频繁地向井下仪器发送命令，Geo-Tap仪器利用专门的 地面设备（Geo-Span）通过泥浆负脉冲向井下仪器发送命令。