SL6000NWD近钻头随钻地质导向系统简介201503
SL-6000型高分辨率测井系统原理简介及常见故障分析
２ ０世 纪 ９ ０年代初 ，随着计 算机 信息 技术 和 电子 技术 的发展 ，为满 足油 田市 场需 要 ，国外 三 大测 井公
司 巨头 ： 斯仑 贝谢 、阿特 拉斯 和哈 里伯顿 先后 推 出 了
ＭＡ ＸＩ Ｓ 一 ５ ０ ０ 、Ｅ Ｃ Ｌ Ｉ Ｐ Ｓ（ ５ ７ ０ ０ ） 、Ｅ ＸＣ Ｅ Ｌ Ｌ 一 ２ ０ ０ ０等新 一
中图法分类号 ：Ｐ ６ ３ １ ． ８ ３ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ４ — ９ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ９ ４ ． ０ ３
０ 引 言
随着 石油 勘 探开 发 的进 展 ，勘探 对 象 日趋复 杂 ， 对 测井 技术 和装 备提 出 了更高 的要 求 ， 迫 切需 要能 适 应 恶劣环 境和满 足复杂 岩性石 油勘探 要求 的阵列成 像
微 电阻 率＋ 强聚 焦 双侧 向＋ 数 字 声波＋ 岩 性 密 度＋ 补偿 中子 ＋ 自然伽 马能谱 ＋ 井 斜方位 ＋ Ｌ Ｄ Ｔ 遥测 系统＋ 三参 数＋ 三臂井 径 。
１ Ｓ Ｌ － ６ ０ ０ ０型测 井系统原理简介
１ ） Ｓ Ｌ 一 ６ ０ ０ ０型 高分辨 率 多任务 测井 系统 和 即将推
测 井装 备 。
感 应 ；微 球 型 聚焦 ，微 电极 ，微 侧 向／ 邻近 侧 向 ，电 极 系 测井 ；（ ２ ）双侧 向 ，强 聚焦 双侧 向 ；（ ３ ）微 电 阻
率 扫 描成像 ，１ ０ １ ６ 地 层倾 角 ；补偿 密 度 ，岩 性 密度 ，
补偿 中子 ，自然伽 马能 谱 ；（ ４ ）补偿 声 波 ，数 字 阵列 声波 ，正交 多极子 阵列 声波 ，井 周声波 成像 ；（ ５ ）水 泥胶 结／ 变 密 度／ 全 波 列 ，固井 声波 成像 ；（ ６ ） 自然 伽 马 ，单／ 双 井 径 ，自然 电位 ，井 斜 方 位 ；七 参 数 ，射
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用
近钻头地质导向钻井技术在某井的实际应用一、近钻头地质导向钻井技术概述近钻头地质导向钻井技术是一种先进的钻井技术，它利用测井数据和地质信息，通过调节钻头方向和转速，实现对井眼轨迹的精准控制，从而避免了地层中断和钻井事故。
该技术通过实时的井下测量和数据传输，可以及时调整钻头的方向，使得钻井井眼能够在设计的地层中保持偏向，并避免偏离设计路线。
近钻头地质导向钻井技术能够有效提高钻井效率，降低钻井成本，对于勘探开发领域具有重要的意义。
二、某井的实际应用某井位于油田的开发区域，地质情况复杂，包括了多个特殊地层，因此在钻井过程中需要特别注意地层控制和井眼稳定。
为了确保钻井的效率和安全性，钻井团队决定采用近钻头地质导向钻井技术。
在钻井前，专业人员对该井的地质信息和测井数据进行了精细分析和评估，确定了该井的设计井眼轨迹和地层特征。
根据这些数据，钻井团队制定了近钻头地质导向钻井技术的应用方案，并准备了相关的设备和工艺。
三、效果分析通过近钻头地质导向钻井技术的应用，在某井的实际钻井过程中取得了显著的效果。
钻井效率得到了大幅提高，整个钻井过程的时间缩短了很多，大大节省了勘探开发的时间成本。
井眼的稳定性得到了有效的保证，地质导向钻井技术的应用避免了地层断裂和井眼偏离的情况，降低了钻井事故的发生率。
该技术还可以帮助实现井眼的精确定位和布局，提高了油气开采的效果和措施。
通过以上的分析可以得出，在某井的实际应用中，近钻头地质导向钻井技术取得了显著的效果。
这种钻井技术不仅在效率和成本方面具有明显的优势，同时在地质控制和安全方面也能够取得很好的效果。
近钻头地质导向钻井技术对于提高勘探开发效率，降低勘探开发风险，具有非常重要的意义。
四、总结随着技术的不断进步和创新，相信地质导向钻井技术在石油行业的应用将变得越来越广泛，为石油行业的开发和利用带来更多的便利和效益。
希望国内的石油行业单位能够积极推广和采用这一先进技术，提高勘探开发的效率和质量，为我国的能源安全作出更大的贡献。
SL6000-LWD随钻测井仪工作原理与应用
３ ． ３完善 中控 上部 总线供 电控 制功 能 当仪器进入测井状态时 ， 以前 中控没有切断上部总线开关 ， 使
得 中处依 然处 于控 于给探 管供 电状态 。 这样就造成一个 问题就是 ， 当下 部电阻率 伽马测井仪出现故 障时 ， 由于上部总线打开 ， 影响到 探管工作 ， 造成井斜方位测量仪不能正常工作 ， 仪器无信号的现象。 改进后 的中控 在仪器进入测井 状态时 ， 关 闭上 部总线供 电开 关， 这样 即使下部地质导 向传感器和 中控发生异常 ， 也不会影响到 上部探管 、 脉冲发生器工作 ， 同样 可以获得 井斜、 方位 、 工具面等工 程参数 ， 也为现场人员准确判断仪器故 障提供 了方便 。
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 油Ｉ ］ ｔ 、 矿 山、 电力设备 管理 与技术
Ｓ Ｌ ６ ０ ０ ０ 一 Ｌ ＷＤ 随钻测井仪工作原理与应用
朱 凯
（ 中石化胜利油 田钻井工程技术公司， 山东东营
２ ５ ７ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 Ｓ Ｌ ６ ０ ０ ０ ￣质 导向 系统是胜利 油￣２ ０ ０ ９ 年 完成研 发并定 型生产 的具有 自主知识 产权的随钻 测井设 备＇ 其整体技 术性能指标在 国 内处 于领 先地 位， 应 用前景 广 阔。 本 文详细分 析 了Ｓ Ｌ ６ ０ ０ ０ 一 Ｌ ＷＤ随钻 测 井仪 组成 结构 和工作 原理， 并对仪 器的 改进 情 况及其应 用效 果进行 了介 绍。 【 关 键 词】 Ｓ Ｌ ６ ０ ０ ０ － Ｌ ＷＤ 随钻 测 井仪 原理 改进 应用
Ｓ Ｌ ６ ０ ０ ０ 是国产地质导 向仪器 的优秀代表 ， 具有性能稳定 、 故障 率 低、 使用和 维护成本 较低等特点 ， 其整体技术性 能指标在 国内处 于 领先地位 ， 近年来在油 田内外部市场 取得 了良好 的推广应用 效 果。 笔者对Ｓ Ｌ ６ ０ ０ ０ 一 Ｌ ＷＤ随钻测井仪组成 、 测量原理及其改进应 用 等方面进 行 了详细分析 。
SL6000地质导向仪器的应用
SL6000地质导向仪器的应用摘要：本文首先阐述了SL6000地质导向仪器的组成、工作原理和应用领域，并结合现场应用实例介绍了SL6000地质导向仪器的优点，最后分析了SL6000地质导向仪器的应用前景。
SL6000地质导向仪器具有性能稳定、故障率低、使用和维护成本较低等特点，其整体技术性能指标在国内处于领先地位，有广阔的应用前景。
关键词：SL6000地质导向仪器，水平井，应用实例一、SL6000地质导向仪器简介1.1组成SL6000系统主要由地面系统和井下仪器两部分组成。
地面系统包括数据处理系统INSITE和其它进行数据采集、通讯、传输的辅助设备。
井下仪器由MWD系统和施工所需要的测量地质参数的传感器组合而成，地质参数传感器包括随钻电磁波电阻率及自然伽玛测井仪主体、电磁波电阻率接收电路和中控电路短接、电磁波电阻率发射电路和自然伽玛电路短接、电池短接等。
1.2结构井下地质参数传感器部分采用一体化结构，所有测量控制电路和电阻率发射、接收天线，安装在一支5.53m（未接双公）的无磁钻铤内。
仪器包括电磁波电阻率发射和接收天线，仪器电子线路和自然伽玛探头装入连接筒，结构见下图。
图1 SL6000地质导向仪器结构示意图仪器上部为中控/电阻率接收电路短接和电池装入筒，通过环空转换器与探管连接。
仪器下部为电阻率发射电路和自然伽玛电路短接装入筒，由仪器锁紧盘固定。
下部根据需要连接其它钻具。
1.3基本原理仪器有中央控制单元电路、电阻率接收控制电路、电阻率发射电路、自然伽玛测量电路和自然伽玛高压电路等电路组成。
中央控制单元电路、电磁波电阻率接收处理电路安装在仪器上部中控电路支架上。
电阻率发射电路及自然测量控制电路和自然伽玛探头安装在下部自然伽玛电路骨架上。
仪器以中央控制单元电路（以下简称中控）为主控电路，采用等时工作方式等间隔发送数据采集命令和数据发送命令，电阻率和自然伽玛仪器接收到命令后，完成数据采集并发送到中控，由中控完成数据存储，并且在整理后发送到探管由探管控制泥浆脉冲发生器发送地面系统。
SL6000-NWD
２ 应用实例分析
庄１ １ —１ １ － ２ Ｈ是 大港 油 田的一 口生产 水平 井 ， 位 于河 北 省 目前 ， 国 内大 多数油 田步 入 了开 发的 中后 期阶 段 ， 加 之油 黄骅 市赵 家堡大 队 ， 构造位 置位于 埕宁隆 起埕 子 口凸起 埕东 突 田油 藏后 期油 层薄 、 散等特 点 ， 常 规 工艺 已经难 以 创造 良好 的 起 披覆 背斜构造 西 区南 部 。钻探 目的为挖掘 井 间剩 余油 ， 提 高 经济开发 效益 。为 了满 足油 田提高采 收率 的要求 ， 在生 产过程 储 量 动用 程 度 ， 改善 开 发效 果 ， 提 高 采收 率 。轨道 类 型 为直 一 中侧钻井 、 鱼骨井和阶梯式 水平井逐年增 多 ， Ｌ ＷＤ（ Ｌ ｏ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ 增一 稳一 增一 平 。设计 井深 ２ ３ ４ ４ ｍ， 设计 垂深 １ ６ １ ５ ． ６ ｍ， Ａ － Ｂ靶 间 Ｗｈ ｉ ｌ ｅ Ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ） 随 钻 测 井仪 器 被广 泛 应 用于 这 种特 殊 工 艺井 。 水 平距离 ２ ０ １ ｍ。该井 附近 老井较 多最近防碰 距离 ３ ． ２ ４ 米， 防碰 Ｌ ＷＤ技 术是一项集 定 向测量 、 导 向工具 、 地层地 质参数测 量 、 随 要 求 比较 严格 。该 油层 有倾 角但 倾 角度数 不太 确 定 。要求 钻
结合在 大港 油田的应 用实例 ， 分析 了近钻 头地质 导 向钻 井技术 号 处理 器按 照施 工前的 预设置 ， 进 行数据 解 、 编码 ， 然后 发送 给
的优越性 ， 对在 国 内推广应 用 国产 化近钻 头地质 导 向仪 器及近 接收 中央控制 器对数据进行 存储和再 编码 。 钻 头地质 导向钻井技术 具有重要 意义。
SL6000—LWD在水平井钻井中的应用
SL6000—LWD在水平井钻井中的应用摘要：SL6000-LWD是胜利油田2009年完成研发并定型生产的具有自主知识产权的随钻测井设备，其整体技术性能指标达到国际先进水平，在国内处于领先地位，近几年已在胜利油田、北疆、四川、江苏等区块得到了良好的应用效果。
在水平井钻井中SL6000系统通过测量自然伽马、电磁波电阻率等地质参数，可以对井眼轨迹所处地层实时评价，准确判断油层的顶底界面，保证井眼轨迹穿行在油层的最佳位置，提高油层穿透率，有利于高效开发复杂油藏。
运用SL6000系统不但节省了钻井时间，而且经济效益显著提高。
关键词：SL6000地质导向系统；水平井钻井；自然伽马；电磁波电阻率一、SL6000-LWD系统概况1 SL6000组成SL6000系统主要由地面系统和井下仪器两部分组成。
地面系统包括数据处理系统和其它进行数据采集、通讯、传输的辅助设备。
井下仪器由MWD系统和施工所需要的测量地质参数的传感器组合而成，地质参数传感器包括随钻电磁波电阻率短节、自然伽玛短节、中控电路短节、电池短节等。
2 测量原理2.1 自然伽马自然伽马测井仪是最常用的放射性测井仪器。
它是用来测量地层中天然放射性伽马射线总量的。
天然伽马射线主要由铀系、钍系元素和钾元素释放，这些元素主要存在于泥质中，或火成岩中，故该曲线可用来划分岩性、确定地层泥质含量，进一步区分地层以及储集层。
在测井仪器中常用的测量伽马射线的放射性传感器主要有闪烁晶体及盖革记数管。
盖革记数管具有很低的功耗及良好的耐振性，SL6000选用盖革记数管作为放射性传感器，由于盖革管的探测效率较低，故采用多个盖革管并联的方式进行组合，以提高探测效率。
同时仪器内部设置的盖革管传感器被分为两组，进一步提高了仪器的可靠性。
2.2 电磁波电阻率SL6000随钻电磁波电阻率采用上下对称的6个发射天线和2个接收天线的布局结构，六路发射天线交替轮流发射2MHz电磁波信号，以它们交替完成一次发射为一个工作周期。
SL6000 地质导向系统及现场应用
SL6000 地质导向系统及现场应用发表时间：2015-02-06T11:15:05.230Z 来源：《科学与技术》2014年第12期下供稿作者：史兰夏[导读] 地质导向仪器性能稳定，经济效益较高。
目前在胜利油田内部及国内各油田都得到了广泛应用，特别是在胜利油田的稳产、上产中扮演越来越重要的角色。
胜利定向井公司史兰夏摘要：SL6000 是胜利伟业公司研制的一种无线随钻测量仪器，目前已应用于国内的水平井开发。
本文对仪器的组成、工作原理及现场应用进行了介绍。
总结出在现场使用该仪器应该注意的一些问题，对现场出现的问题进行了分析。
1．SL6000 地质导向仪器简介SL6000 是一种将地质参数测量传感器与定向井参数传感器组合在一起的随钻测量系统，除实时测量定向施工所需要的工程参数外，还可以是实提供井下地质参数。
现场地质工程师可可以根据随钻获取的地质参数对地层变化作出准确、及时的判断和预报，配合工程施工，对井身轨迹进行及时调整，确保井眼准确命中储层并穿行于储层中有利于油气开采的最佳位置。
1.1 SL6000 地质导向仪器的组成SL6000 系统主要由地面系统和井下仪器两部分组成。
井下部分主要由无磁短节、脉冲发射器、定向测量探管、锂电池、中央处理器、电阻率测量探管、伽马射线测量探管等几大模块组成，工具总长约11 米。
地面控制设备包括中控计算机、防爆箱、UPS、深度传感器、压力传感器、勾载传感器以及司钻显示器。
1.2 SL6000 地质导向仪器的工作原理井下各种传感器根据设置的内容测量数据，并将数据储存于各自使用的储存器内。
PCD 探管根据设置的内容顺序采集最新的工程、地质数据，统一编码后由脉冲信号发生器以正脉冲的方式，通过钻柱内的钻井液传至地面。
地面设备对钻井液脉冲检波、编码、处理，最后得到井下传递上来的数据并向需要该数据的地方发送。
仪器出井后，在地面读取中控内的原始测量数据，经软件处理后的得到测井曲线。
1.3 SL6000 地质导向仪器测量参数SL6000 地质导向仪器所测的参数包括地质参数、定向井工程参数、井下仪器工况诊断参数、磁参数。
sl6000-lwd仪器原理及应用分析
58随钻测井(LWD)技术是目前大位移水平井、定向斜井、分支井、丛式井钻井钻进过程中的关键技术。
利用随钻测井仪可以实时获取地质导向所需的井斜、方位、自然伽马、电阻率等测量参数，以控制井眼轨迹，准确钻入目的地层，提高油层穿透率。
SL6000是国产地质导向仪器的优秀代表，具有性能稳定、故障率低、使用和维护成本较低等特点，其整体技术性能指标在国内处于领先地位，近年来在油田内外部市场取得了良好的推广应用效果。
笔者对SL6000-LWD随钻测井仪组成、测量原理及其改进应用等方面进行了详细分析。
一、电磁波电阻率电磁波电阻率测井是由绕在钻铤上的发射天线发射高频电磁波，电磁波经过井眼和地层传播，被钻铤上设置在一定距离的两接收天线所接收，测量两个接收器探测到的电磁波的幅度衰减和电磁波传播时延造成的相位偏移，这两个物理量与井眼附近地层的电阻率有关，求得该地层的视电阻率曲线，在地面解释软件的协助下得到不同探测深度的地层真电阻率曲线。
实际测量点为两接收器的中点。
SL6000-LWD随钻电阻率发射天线发射的电磁波采用了单一的2MHz 的频率，在该频率下可以获得较好的相位响应，在实际测井中具有较好的性能。
SL6000-LWD随钻电阻率采用上下对称的3个发射天线和2个接收天线的布局结构，可以同时获得深、中、浅3条不同探测深度的电阻率测量曲线。
采用这种对称补偿式电磁波电阻率测井天线结构，即上下发射分置于接收天线的两端，上、下发射至实际测量点距离相等。
通过对相位差或幅度衰减求均值，来消除接收电路受温度漂移的影响，同时也消除了两接收天线的性能差别造成的两个接收通道不完全一致对仪器测量造成的误差，另外也可弥补仪器倾斜及井眼其他影响等带来的误差,而非对称发射方式的电阻率对仪器电路，天线的性能要求很高，温度矫正等繁琐的补偿方法必不可收。
补偿式布局采用的方法相比更具优势。
它大大降低了对两路信号处理通道的一致性要求，使系统设计更易实现。
有利于仪器的使用和维护。
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SL6000NWD近钻头随钻地质导向系统
简介
NWD近钻头随钻地质导向系统是胜利伟业石油工程技术服务有限公司于2012年10月研制成功并投入现场应用的。
到目前为止，在胜利油田和大港油田成功完成13口定向井和水平井的施工作业服务，累计钻进时间1200多小时钻进4000多米。
一次下井成功率达90%以上，，中靶率100%，油层钻遇率100%（常规LWD中靶率为95%，油层钻遇率80%左右）。
2014年9月26日通过山东省的科技成果鉴定，由中石油、中石化、石油院校钻井、测井、以及其他石油工程专业专家教授组成的评审委员会认定该系统达到国际先进水平。
NWD近钻头随钻地质导向系统的测量项目有：自然伽马、井斜、地层的深浅（4条）电阻率。
仪器垂直时测量点距钻头的距离2.8米。
在钻具斜度大于70度时，所测量到的地质数据与钻头位置的地质数据接近，比传统的仪器更早的发现目的层。
一、SL6000NWD随钻地质导向系统有以下几部分组成
1、SL6000LWD地面仪器系统
1)地面测控防爆机箱（数据采集机箱）
2)主控工业微机工作站（HP）
3)显示器、鼠标、键盘
4)热敏绘图仪
5)净化不间断电源
6)司钻阅读器（DDU）及连线
7)地面测量多种传感器及连线（深度、钩载、泥浆压力探头）
2、NWD近钻头随钻测量下井仪器和定向工具
1)泥浆脉冲发生器
2)探管（井斜方位、工具面）
3)短传接收短节
4)螺杆马达
5)近钻头测量短节（包括自然伽马、电磁波阵列电阻率、井斜探头）
6)弯壳体
7)稳定器
二、SL6000-NWD近钻头仪器主要技术指标
项目参数指标
外径180mm
适用井眼8.5~12.5in
耐温150°
耐压120MPa
连续工作时间>400h
脉冲发生器类型正脉冲
上传速率0.5bit/s
钻头转速100~200
r/min
马达排量19 ~38 L/s
含砂<1%
项目测量范围测量精度
方位角0-360°±1.5
井斜角0-180°±0.2°
工具面角0-360°±2.5°
GR 0-380API ±5%
电阻率R40 0.2~2000Ω.M ±10%@100Ω.M
电阻率R20 0.2~2000Ω.M ±10%@100Ω.M
三、SL6000-NWD近钻头随钻测量系统特点
1)采用近钻头电磁波电阻率，同时测量深浅两条相位和两条幅度电
阻率。
提供可靠的地质导向资料。
有探测深、适用范围广、能提前预测界面等优势。
2)采用进口耐高温抗震探头测量自然伽马、井斜，测量数据稳定可
靠。
3)通过无线数据短传，将近钻头测量数据发送到探管，然后通过泥
浆脉冲送地面。
连接方便。
4)仪器测量点距钻头底部2.8米。
5)全面低功耗设计，电池寿命更长，连续工作超过400小时。
6)耐高温150°、耐压140MPa，适用大部分油井。
7)为薄油层实施地质导向钻井,可大大提高中靶率和钻遇率。
四、应用情况
截止到2015年3月，在胜利油田和大港油田成功完成13口定向井和水平井的施工作业服务，累计钻进时间1200多小时钻进4000多米。
一次下井成功率达90%以上，，中靶率100%，油层钻遇率100%（常规LWD中靶率为95%，油层钻遇率80%左右）。
下表是SL6000NWD近钻头仪器2014年施工统计表
序号井号施工日期
设计井深
（m）
实钻井深
（m）
设计水
平段长
度（m）
实钻水
平段长
度（m）
平均钻
速
储层钻遇率
1 义941-斜38井2014.02.15-
2014.02.22
3438.2 3401.21 10.75
2 单12-斜25井2014.04.15-
2014.04.18
1486.69 1491 17.45
3 埕71-平27井2014.05.07-
2014.05.12
1782.42 1683.11 172.06 117.42 9.41 100%
4 埕52-平10井2014.07.14-
2014.07.20
1794.53 1711 201.25 151.12 9.22 100%
5 刘3-6H井2014.08.18-
2014.08.25
1737 1688 176.03 142.56 9.63 100%
6 孤东7-32-斜
5165井
2014.11.02-
2014.11.05
1436 1435 16.38
7 庄11-11-2h井2014.11.08-
2014.11.16
2399 2344 201.04 214.12 9.54 100%
8 富46-平12014.12.05-
2014.12.16
3680 3688 480 488 9.6 100%
SL6000NWD近钻头实时钻进测井数据与钻后电缆测井数据进行了对比，测井资料符合地质特征，与电缆测井资料具有很好的一致性，资料合格。
2014年9月26日通过山东省的科技成果鉴定，由中石油、中石化、石油院校钻井、测井、以及其他石油工程专业专家教授组成的评审委员会认定该系统达到国际先进水平。
五、应用实例
1、胜利油田孤古8井
仪器自身测量重复性良好，与电缆测井资料对比一致
2、实例：埕X2-平10井（目的层最薄）
及时发现标志层。
钻至1482.2米处，地质人员与临井进行对比，垂深落后1.1米，油层有可能推后出现。
定向人员得到通知后立即停泵测量井斜，此时井斜83.2度，随后定向人员决定由现在的定向钻进变为复合钻进，钻完单根后测斜83.6度。
此时充分体现了近钻头的优势，及时测量上传井底参数，提高了预知性，为以后的措施实施提供了主动性，为探明油层层位提供及时可靠的数据支持。
及时发现目的层。
钻至井深1538米时钻时变快，此时井斜86.3度，继续钻进4米伽马测得伽马数据持续下降（测点1538.8米），继续钻进电阻率数值持续升高，地质人员通知定向工程师已经进入油层，定向人员立即将井斜调整至设计井斜，确保油层穿透率，为采油厂提高产量打下坚实的基础，充分实现了近钻头仪器的价值。
3、实例：富XX-平1（施工井段最长）。