随钻LWD自然伽马射孔校深在渤海大斜度井的应用
海上石油水平井钻探中随钻测井技术的应用
海上石油水平井钻探中随钻测井技术的应用近年来随着我国海上石油开采水平的不断提升，使得钻测井技术也得到了较为广泛的应用，其能够进行地质资料的准确录取，从而提升钻井效率，降低钻井的风险性，对于我国石油行业的进一步發展也有着一定的积极意义。
本文主要就海上石油水平井钻探过程中的随钻测井技术应用情况进行了探究分析。
标签：海上；石油水平井钻探；随钻测井技术石油在开发到中后期之后其开发难度也会得到较大程度的提升，对于随钻测井技术也就提出了更高的要求。
通过水平井技术的应用，能够保障油田效益，实现少井高产，对于我国石油行业的进一步发展也有着一定的促进意义。
而随钻测井技术作为水平井施工中的重要部分，也就要求相应施工企业能够加强该方面的研究工作。
1 随钻测井技术简介随钻测井使用实时测量技术能够用来地层评价的有关井眼所穿过地层的各种岩石物理参数，并能够将实时测量数据应用在跟地质导向相关的井眼机械参数以及集合参数上面。
在海上石油水平井钻探过程中通过随钻测井技术的应用，其能够对自然伽马、地层压力、电阻率以及声波时差等多种项目进行有效的测试，并能够对井眼轨迹等多种钻井工程信息进行有效的测量以及记录，从而保障地质目标的低成本以及高时效完成。
在应用随钻测井技术的过程中，其还具备有以下几点应用优势：可以进行随钻测井服务，并能够急性地层的独立评价工作。
较之于常规测井，该测井技术还能够进行地层原状的及时跟真实反映，在各种恶劣的井下环境中也能够获得良好的工作效果，在小井眼、水平井跟大斜度井测量中也有着良好的钻探优势，并具备有非常高的应用可靠性以及安全性。
2 在C4区块中随钻测井技术的具体应用在C4区块钻探过程之中的钻井有90%以上的井位都采用了随钻测井技术，并能够在实际应用过程中有效的解决从式井防碰问题，从而使得该区域的石油开采水平得到进一步的提升。
2.1 贝克休斯随钻测井关键技术应用随钻测井的关键技术在于进行信号传输的有效控制，在贝克休斯随钻测井数据中主要是采用钻井液压力脉冲来进行数据的传输，它能够将被测参数转换为钻井液压力脉冲，然后随着钻井液循环传输到地面上。
APSLWD随钻测井系统原理及应用
APSLWD随钻测井系统原理及应用摘要：随钻测井把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融为一体，用无线短传方式把井底工程地质参数传至地面，适时做出解释与决策，实施随钻控制。
本文以APS公司生产的LWD随钻测井系统为例，介绍其工作原理、结构组成和技术特点，及其在辽河油田和吉林油田的应用效果。
关键词：随钻测井APS 应用一、引言随着随钻测井LWD（Logging While Drilling）技术的发展和应用，大斜度井和水平井技术得到进一步提高。
LWD是在钻井过程中实时测量地质工程参数和测井曲线，地质工程师可以依据获取的自然伽马、电阻率等地质参数，对地层变化情况做出及时准确的判断，精细调整钻井轨迹，指导定向施工，确保井眼轨迹命中油气层并在最佳油气层中钻进，提高油气层钻遇率，优化和完善钻井过程。
此外，在随钻测井条件下地层尚未或很少受井内泥浆滤液侵入的影响，与电缆测井相比，更容易测出原状地层的真实参数[1][2]。
APS公司生产的LWD系统可实时测量井斜、方位、工具面、环空压力、自然伽马和电阻率等地质和工程参数，采用泥浆正脉冲信号传输方式，提供实时补偿测量并消除井筒因素的影响来提高数据的精度，在各种类型的泥浆和井眼中可进行地质导向、井眼校正、孔隙压力趋势分析和测井等作业，为现场工程师和解释人员提供可靠的数据来源，是一种先进的无线随钻测量系统。
二、APS LWD随钻测井系统简介（一）随钻电磁波电阻率测井仪工作原理APS电磁波电阻率WPR（Wave Propagation Resistivity Sub）是一种双频率（400kHz和2MHz）、双源距、可进行实时补偿的随钻测井工具，其一般原理如下：从发射极发出的电磁波，通过地层到达中间的接收天线，由于地层的导电性不同，电磁波到达接收天线处出现相位差和幅度差，不同的地层出现相位差和幅度衰减不同，故可以判别地层。
WPR的4个发射天线T1、T2、T3、T4按照程序设定的方式分别发送400KHz、2MHz的电磁波信号，穿越地层后被2个接收天线R1、R2接收，如图1所示。
LWD随钻测井技术在水平井中的应用
LWD随钻测井技术在水平井中的应用胜利石油管理局钻井工程技术公司前言随钻测井仪器早在上个世纪30年代就开始研究，通过不断的尽力和实践，到60年代初期，研制出了自然伽玛和电阻率随钻测井仪器，但由于工艺技术掉队，仅在有限的几口井中投入使用。
80年代，具有商业应用价值的随钻测井仪器和工具的出现，随钻测井技术开始大规模应用于生产。
各类功能全面、性能优良、能知足各类井眼尺寸随钻施工的新型地质导向仪器接踵出现。
目前，FEWD与国际上其他著名石油公司的地质导向仪器一路，已经普遍应用于石油勘探与开发领域。
自1999年胜利石油管理局钻井工程技术公司率先从美国哈里伯顿公司引进具有世界先进水平的LWD地质评价无线随钻测量仪以来，前后在胜利油田桩西、孤岛、东辛、河口、现河、草桥、临盘等采油厂投入利用，主要用于对采用常规钻井技术难以开发的薄层油藏、复杂断块油藏、存在边水/底水的薄层油藏、边远油藏、超稠/特稠油/低渗透剩余油藏等油藏的钻井开发任务，到目前为止累计完成了304口水平井的施工，其中哈里伯顿LWD完成274口井，吉尔林克LWD完成30口井。
在这些井的施工进程中，利用LWD对地层能够有效识别的优势，解决薄油层水平井的油层薄、中靶难和如何保证井眼轨迹在油层中的最佳位置穿行等难题，提高了水平段在油层的穿行率，取得了可观的经济效益。
第一章 LWD仪器简介胜利石油管理局钻井工程技术公司现配备有美国哈里伯顿公司生产的LWD系统和英国吉尔林克公司生产的LWD系统。
哈里伯顿公司的LWD系统测井参数包括自然伽玛（DGR）、电磁波电阻率（EWR-PHASE 4）、补偿中子孔隙度（CNP）和岩石密度（SLD）等4道测井参数。
吉尔林克公司LWD系统测井参数包括自然伽马、感应电阻率（TRIM ）两道测量参数。
哈里伯顿公司随钻测井井下仪器简介1.1.1 自然伽玛传感器（DGR-Dual Gamma Ray）DGR传感器采用双向伽玛测量技术，即包括有两组伽玛射线探测器（盖革-米勒计数器）。
随钻仪器在大斜度定向井上的提速技术研究
图 1 电磁波仪器原理图
作者简介：张晶，工程师，2008 年毕业于东北石油大学 （石油工程专业），从事石油钻井生产管理工作，15645996825，348065568@， 黑龙江省大庆市红岗区八百垧大庆钻井二公司，163413。
石油石化节能
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张晶：随钻仪器在大斜度定向井上的提速技术研究 第 11 卷第 7 期 （2021-07）
关键词：随钻仪器；大斜度定向井；电磁波随钻测量 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1493.2021.07.008
1 概述Βιβλιοθήκη 2 EM-MWD 技术原理及改进研究
大庆油田进入开发后期，水平井和大斜度定向 井逐年增多。随钻测量仪器是保障定向井和水平井 顺利施工的主要设备之一 。 [1-3] 目前，大庆油田在大 斜度定向井上主要采用常规的无线随钻测量系统 （简称 MWD） 进行定向钻进。大庆油田的大斜度定 向井存在着靶点多、全程定向、地层硬度不一、造 斜难度大、水平位移大和稳斜段长等施工难点，施 工过程中容易出现泥包和卡钻等复杂事故。而且大 斜度定性井的整体投资相对较低，钻井液含砂量高 性能相对较差，导致常规 MWD 在井下施工过程中 容易因砂卡、仪器脱键等故障问题而频繁起下钻检 修，不但影响建井周期，还增加了单井成本 。 [4-7]
海上石油水平井钻探中随钻测井技术的应用
103在油田开发进入中后期，开发难度会显著增加，对技术要求也会有所提升。
为了保证油田的开发效益，需要利用水平井技术提升油田开发效益。
水平井和直井相比有显著优势，可以保证油田效益，实现少井高产。
在新油田开发和老油田利用水平井开采剩余油方面也非常有效，因此，随钻测井是水平井施工中非常重要的环节，同时也是水平井成败的关键。
1 随钻测井技术简介在海上石油水平井钻探过程中，随钻测井和实时测量技术主要用来地层评价的油管井眼所穿过地层的各种岩石物理参数，将实时测量数据用于地质导向相关的井眼机械参数和集合参数[1]。
测试的项目主要包括自然伽马、地层压力、中子孔隙度、电阻率、声波时差、岩石体积密度、井径、光电效应截面指数等，甚至可以根据甲方的需要进行随钻核磁共振测量和井眼电阻率成像测井。
随钻测井信息除了所有的电缆测井物理信息，还可以对井眼轨迹和钻头技术情况等多种钻井工程信息进行测量和记录。
在获得这些信息后不仅可以低成本、高时效的实现地质目标，而且可以对地质情况进行快速评价。
随钻测井技术优点包括以下方面：可以进行随钻测井服务，并且可以对地层进行独立评价；和常规测井相比，可以更加真实、及时的将地层原状信息反映出来；和钻杆传输测井PCL对比，更适合在各种恶劣的井下环境中作业，尤其在小井眼、水平井和大斜度井测量中更有优势，随钻测井的可靠性和安全性更高[2]。
2 随钻测井技术在C4区块的应用C4区块钻、探井90%以上井位采用了随钻测井技术，在进行随钻测井过程中，使用贝克休斯公司随钻测井技术充分发挥了上述优点，很好地解决了丛式井防碰问题，得到了甲方认可，提高了本区块钻井项目时效。
2.1 贝克休斯随钻测井关键技术随钻测井的关键技术是信号传输的控制，贝克休斯随钻测井数据采用钻井液压力脉冲传输，它是将被测参数转变成钻井液压力脉冲，会随钻井液循环传送至地面。
其高速数据传输特点包括：原始信号的形状清晰且容易确定；泵噪音和反射作用导致到达地面传感器信号失真（对泵噪音消除，使得井下脉冲信号识别变得现实）；动态优先提升（DDP）算法可消除发射作用和表面噪音；对信号进行最终过滤，并采用相关恢复器对井下信号进行恢复；3b/s 实时数据密度，具有足够分辨率，能够确保图像重要特征的识别；若增加至6b/s的数据密度，即可产生清晰图像，确保特征识别以及实时倾角选择。
随钻测井技术在大斜度井和水平井中的应用
１ ＋ （ 鲁） 。
Ａ Ｂ［ —
尺２
］
（ ５ ）
用各 向异性 系数 来 表 征 水平 井 中地层 各 向异 性 特征 ， 它是 垂直分 量 与水 平 分 量 比值 的平 方根 ， 即 ： ： ：
Ｖ Ｆ ￣ （ － ／ Ｒ ｈ ＞ ｌ， 各向异性地层的平均电阻率 Ｒ 用 Ｒ
摘 要： 由于受到 海上 油 田的开发成 本和 效益 等诸 多因素 的 限制 ， 探 井和 评 价 井数 量 少 ， 因此 面 临储 层 分布 范 围不确 定 以及 构造 多变等风 险 ， 给 油田 开发 井的 实施 和评 价 带来 了很 大 的 困难 。针对 上 述
问题 ， 以 Ａ 油田为例 ， 利 用水平层 状 的 ２层介 质模 型 来模 拟地 层 ， 从 理 论上 分析 了随钻 电阻率 的主要
率， 取 得 了令人 满意 的效果 。
关键 词 ： 随钻测 井 ； 水 平 井； 地 质模 式 ； 极 化现 象 ； 地层 界 面 中 图分类号 ： ＴＥ ２ ４ ３ 文 献标识 码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ０ ０ ４ －５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ 一Ｏ Ｏ ６ ９ 中 占据 着 重要 的
＊ 收 璃 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ １ — １ ３ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ２ － １ 卜２ ６
图 ２ 钻 头 进入 油层 的模 式
测井仪 器探 测范 围 内二 者 的相对 体 积 。设 高 阻砂 岩 电阻率 为 Ｒ ， 低 阻泥 岩 电阻 率 为 Ｒ 。 ， 则 地 层 的水 平 电
２ ０ １ ３年第 ６期
西部探 矿工 程
６ ９
随钻 测 井 技 术 在 大 斜 度 井 和 水 平 井 中 的 应 用
随钻GR校深技术在大斜度井TCP射孔应用分析
随钻 GR校深技术在大斜度井 TCP射孔应用分析摘要:在大斜度井TCP射孔时，深度控制往往效果不佳，不仅时效差，而且存在作业风险。
随钻GR校深技术是一种全新的解决方案，它采用在射孔管柱上面接入随钻伽马仪器，下到预定深度后，开泵通过随钻GR仪器实时测取地层自然伽玛曲线，并与裸眼自然伽玛曲线对比校深确定油层位置，再采用环空加压方式射孔的一种技术应用。
关键词：随钻GR校深技术环空加压方式射孔Abstract: TCP depth correction is not reliable in highly deviated well. There are not only efficiency problems, but also operational risks. GR while drilling depth correction technologyis a new solution to this problem. It connects the perforating tools with the MWD gamma instrument, and runs into a predetermined depth. Comparing the wire-line Natural Gamma curve with the MWD Gamma curve to determine the depth of the reservoir.Keywords: MWD Gamma Correction TechnologyAnnulus Pressure Perforating引言在大斜度井中无法使用电缆输送射孔，必须采用TCP（油管输送式）射孔。
即将射孔枪连接在钻杆底部下放预定深度，通过深度校正使射孔器对准目的层段后引爆射孔器，从而完成射孔施工。
随钻GR仪器由MWD系统井下部分与PCG （Pressure Case Gamma）探管组成，联合作业TCP射孔采用压力引爆方式，即利用环空加压的方式引爆射孔器上部起爆装置内的雷管，进而引爆射孔器，从而完成射孔过程。
海上水平井钻井中常规地质导向技术的应用
海上水平井钻井中常规地质导向技术的应用摘要：目前水平井作为提高稠油油藏开发效益的一种有效方式目前已经在渤海海上油田得到了大规模应用，进一步提升水平井钻井时效尤为关键。
而将随钻测井技术与随钻综合录井技术结合形成的地质导向技术，能够较好的控制井眼轨迹，确保水平分井眼顺利钻入目的层并按设计要求穿行一定长度的油层，提高油井产能。
本文以渤海湾盆地某油田稠油油藏的水平井随钻为例，系统地介绍了该地质导向技术在水平井随钻过程的应用。
实践表明，该地质导向技术对水平井技术在渤海稠油规模化应用具有重要的支持作用，可以有效提高油井钻井成功率，从而保证稠油取得良好开发效果。
关键词：地质导向技术；渤海稠油油田；水平井随钻；应用0前言近年来，如何提高水平井在渤海海上稠油油藏的钻井成功率是目前随钻工作研究的热点。
通过总结渤海稠油油田水平井钻井实践认为，利用地质导向技术，可以及时调整水平井井眼轨迹，更好地完成水平井钻井，减小风险，提高水平段有效率。
1地质导向技术概述1.1 地质导向技术的重要性地质导向对稠油油田水平井钻井而言是十分重要的，不能简单将其等同于常规直井和常规油田水平分的跟踪录井工作，这是油田的地质认识精度和水平井钻井的特殊性所决定的。
为了弥补地质认识精度方面的不足，适应水平井钻井的特殊性，在水平井钻井实施过程中，加强了水平井的地质导向。
通过系统而正确地随钻地质导向，做到了尽可能提前发现井下地质情况的变化，及时对水平井的设计参数进行修正，指导调整实钻井眼轨迹，减少无效进尺，从而提高钻井成功率和水平段有效率。
1.2 地质导向技术工作的原理目前渤海油田常规地质导向技术主要包括随钻综合录井和随钻测井。
随钻综合录井可在钻井过程中实时直接测量气体、钻井液、和地质参数，还可进行井斜角、方位角等工程参数的测量，并通过泥浆脉冲发生器将测得的数据发送到地面，经计算机系统采集、处理后，得到实时的井身轨迹数据及若干工程参数，为水平井钻井及时提供信息支持。
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藏工 程确 定 目的层 （ 射孔 层位 ） 。
１ ． ２ 套 管深度 的标 定 套 管下人 后测 固井 质量 时将 套管 接箍 的深度 标 定成 裸 眼测井 的深 度 ， 固井 后套 管 与地 层 的相 对 深度 不变 。射 孔 时 ， 以 固井 质 量测 井 图上 的套
射孔校深采用 电缆下入 自然伽 马仪器 ， 但是 ２ ８井 自 １ ３ ５ ９ ． ０ ｍ开始 至井底 ３ ２ ３ ０ ． ０ ｍ均为 ８ ０ ． ０ 。 左右 的大斜
度稳斜段 ， 电缆基本无下 入到位的可能性。经过论证 ， 采用 随钻 Ｌ ＷＤ配 合射孔管柱 下入完成 校深射孔作 业 ， 实现渤海第一次非 电缆伽马校深作业 。 关键词 ： 完井； Ｔ Ｃ Ｐ平衡 射孔 ； Ｌ ＷＤ校深 ； 渤海
井 眼完钻 以后 ， 根据 测井 设计 进行 测井 作业 ，
无论 是 随钻 Ｌ ＷＤ测 井 还 是 电缆 测 井 ， 自然 伽 马 曲线 一般 属 于必 测 项 目， 通 过测 井 曲线 的 分 析 油
计算 机 内 ， 当射 孔枪 下 至预定 深度 时 ， 计 算机 系统 及 时显 示 射 孔 枪 在 井 下 的 位 置 ， 同时进 行 Ｇ Ｒ ／
斜度井该方法具有一定局 限性 ， 即便使用旁通 接头 利用 泥 浆 泵 送 也 无 法 下 入 到 位 ， 在渤海 Ｊ ２ ８
井 中便存 在这 种 问题 。
记号位 置 。根据 套管 接箍 和射 孔 目的层 相对 位置 不变 的原 理 ， 进行 定 位 射 孑 Ｌ 。校 深 时 首先 进行 伽
管 接箍 曲线作 为 标准 曲线进 行校 深 。为便 于校 深
定位 ， 通常都 在 固井下 套管 时 ， 在 靠 近射孔 井段 顶
界 预先 下一 根短 套管 ， 射孔 前进行 校 深测井 ， 以确
保 射孑 Ｌ 枪能 定位 在预先 设计 的深 度上 。常规射 孔
三开 ２ １ ５ ． ９ ｍｍ 井 眼 钻 进 至 完 钻 井 深 ３ ２ ３ ０ ｍ
中图分类号 ： Ｔ Ｅ ５ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ６ ） Ｓ １ － ０ １ ６ ４ － ０ ３
校深作 业 常用 于 套 管 井射 孔 完 井 ， 以准 确 射
开 目的层段 ， 保证 开发 的有 效性 。渤 海 常用 的 套 管井 校深 方法 是 电缆 自然 伽 马 （ 以下 称 伽 马 或 者 Ｇ Ｒ）＋套 管接 箍 Ｃ Ｃ Ｌ的方式 。但 是受 限于
第４ ５卷
２ ０ １ ６年 １ ２月
船 海 工 程
ＳＨＩ Ｐ ＆ ０ＣＥＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ４ ５
Ｄｅ ｃ． ２０１ ６
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ ． ２ ０ １ ６ ． Ｓ １ ． ０ ３ ８
随钻 Ｌ ＷＤ 自然伽 马射 孑 Ｌ 校深 在渤海 大斜度 井 的应 用
胡 润泽 ， 白云超 ， 和鹏 飞 ， 侯 冠 中。 ， 余 涵
（ １ ． 中海石油能源发展 工程技 术分公 司， 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ２； ２ ． 中海石 油（ 中国） 天津分公 司， 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ２ ） 摘 要： 渤海 ２ ８井 为一 口大井斜套管井 ， 三开井身结构 ， 采用 １ ７ ７ ． ８ ｍ ｍ尾管射孔完井 。渤海常规套管井
（ １ ７ ７ ． ８ ｍ ｍ尾 管 至 ３ ２ ２ ６ ． ６ ３ ｍ） 。
要 有准 确 的 油 气 层 射 孔 深 度 和 钻 井 下 的 油 层 套
２ ． ２ 定 向井轨迹 ２ ８ ＃ 设计 为 一 口大斜 度 井 ， 采用一段式造斜 ， 大斜度 稳斜 段长 达 近 ２ ０ ０ ０ ． ０ ｍ， 见表 １ 。 ２ ． ３ 完 井方式设 计 本 井 为一 口直 接 注 水 井 ， 完井方式 为 １ ７ ７ ． ８
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６— ０ ４—１ １
修 回 日期 ： ２ ０ １ ６— ０ ７— ２ ５ 第一作者简介 ： 胡润泽 （ １ ９ ８ ９ 一） ， 男， 学 士 研究方向 ： 海 洋 石 油 钻 完 井 技 术 监 督 与管 理
Ｅ－ ｍａ ｉ ｌ ： ｈ ｕ ｒ ｚ ＠ ｃ ｎ ｏ ｏ ｃ ．ｃ ｏ ｉ ｎ． ｃ ｎ
马和套 管 接箍 （ Ｃ Ｃ Ｌ ） 测井 ， 以得 出钻杆 与地 层 的
１ 渤 海 射 孔校 深 作 业现 状
１ ． １ 裸 眼测 井
相对位 置 ， 校深 仪器 带上 套管 接箍 磁性定 位 仪 ， 测
量 Ｃ Ｃ Ｌ记 录点 到射 孔 枪 顶 部第 一 颗 子 弹 的距 离 上 和射孔 枪身 长 度 ， 并 输 入地 面资 料 收 集 系 统 的
２ 渤海２ ８井 的基 本 情 况
２ ． １ 井身 ４ ０ ６ ． ４ ｍ ｍ井眼至 ５ ０ ３ ｍ（ ３ ３ ９ ． ７ ｍｍ套 管至 ４ ８ ５ ． ５ １ ｍ）十二 开 ３ １ １ ． １ ｍｍ
井眼至２ ５ ０ ８ ｍ（ ２ ４ ４ ． ５ ｍ ｍ套 管 至 ２ ５ ０ ５ ． ５ ４ ｍ）十
管， 在 射孔 层 顶 界 上 １ ０ ０～１ ５ ０ ｍ 位 置 下 入 同位 素 放射 性记 号 ， 并测 出套 管 放 射 性记 号 至 油 层 顶 界 准确 距离 。
１ ． ３ 完 井 校 深
电缆仪 器 的 自身重 量 以及 井 型结 构 关 系 ， 对 于 大
完 井射 孔管 柱 中装 有 特殊 的 同位 素放 射性 记 号， 校 深仪 器应 能 通 过管 柱 内孔 到 达 两个 放射 性