随钻测井资料解释方法研究
随钻中子测井仪机械强度计算方法研究
［ ］ 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
随钻测井介绍 ppt课件
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。
随钻测井 LWD
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。
随钻测量与控制技术—概述
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
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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)
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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
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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
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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 /BakerHugues
随钻测井及地质导向钻井技术
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
随钻密度测井偏心影响校正方法研究
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。
随钻自然伽马_感应测井仪测量因素分析及应用实例
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 。
随钻测井技术(LwD)在昆北油田水平钻井中的应用
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
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随钻测井资料解释方法研究
【摘要】随着石油工业不断的发展，水平井、分支井、大位移井
等特殊结构井越来越广泛的被应用到开发一些小油层、薄油层、非
均质性强等复杂结构油藏。由于实现该类复杂结构油藏的高效开发
的难度大，随钻测井以其自身的优点，更广泛的被应用到该类油藏
的评价和随钻导向钻井中。随钻测井可以及时的了解钻井过程中，
井下钻头和地层的状况，保持井下钻头钻遇到油层的最佳位置。文
章通过研究，介绍了随钻测井方法的工作原理，提出了随钻测井资
料的预处理与标准化方法，得到了随钻测井资料的斜井校正方法。
通过研究提高了随钻测井资料解释方法的研究水平。
【关键词】 随钻测井 资料解释 标准化 地层岩性
随着测井技术不断的应用发展，测井研究人员为了能够更准确的
获得井下的地层和油藏类型，在不断的努力攻关研究，一些新型的
测井新技术在不断的被开发和利用。在普通测井的过程中，由于是
在钻井完成后才能进行测井工作，钻井液长时间的浸泡和井径变化
等因素会严重的影响到石油测井的准确度和质量。而随钻测井技术
是在钻头在钻井过程中，完成的测井工作，而且可以实时的测量钻
井过程中的井眼参数、地层参数和钻头的工作状态，通过对这些参
数的分析，可以实现对井下钻头的钻进的及时调整和修正，保证石
油钻井的质量，提高钻井的中靶率。
1 随钻测井方法的工作原理
随钻伽马测井技术是最早被应用到随钻测井过程中的测量技术
之一，随着泥浆脉冲传输和控制系统成功的研制出，并应用到测井
仪器中后，为以后井下测井仪器在石油钻井过程中实时的传递测量
和控制数据奠定了坚实的基础。在随钻伽马测井过程中，首先要将
随钻伽马测井的井下仪器安装到随钻测量仪的底部，在测量仪器下
入到井中之前，要在地面完成随着伽马测井仪的设置和参数的校核
工作，并且随着随钻测斜仪器一起下入到井底。在随钻测量的过程
中，由于不同的岩石会有不同的自然伽马变化范围，地层岩石中固
有的自然伽马射线，会经过钻井液、钻铤、随钻伽马测量装置的外
筒，最终达到井下的伽马探测管。伽马探测管会探测到不同位置地
层岩石发出的伽马射线，并且把信号存储起来。伽马探测管会间歇
性的发射一组组的电信号，发射的电信号会传到脉冲发射器中，脉
冲发生器在电信号的作用下，就会产生相应的机械振动，产生的机
械振动会导致钻井液在该处产生额外的波动，由于钻井液压力的波
动，会产生对应波形的正弦压力波，压力波随着钻井液的不断上返，
到达井口后，会传到地面的压力传感器上，压力传感器会将压力波
在转换成电信号，电信号经过信号处理系统后就传输到计算机中，
形成了可视化的随钻伽马测井数据，通过对随钻测井伽马测井数据
的分析就可以实时的了解到井下地层的信息，同时在结合录井数据
和气测录井的资料，就可以及时的了解井下钻头所钻地层情况和钻
头是否已经到达目的层。除了随钻伽马测井技术，还有许多其他的
随钻测量技术，例如随钻电阻率测井技术、随钻中子测井技术以及
随钻密度测井技术等，虽然每种测井技术所测量的地层参数各有侧
重点，发射的信号各有差别，测量地层参数的原理也不尽相同，井
下测量的工具结构各种各样。但是整体上的测量流程和随钻伽马测
量技术基本一致。
2 随钻测井资料的预处理、标准化和斜井校正方法
在测井资料解释的过程中，能够得到的准确的测井曲线，是保证
测井解释准确率的保证。但是由于石油钻井恶劣的工作条件，井下
地层信息的不确定性，存在着许多随机的因素。同一口井各测井曲
线的结果，深度的一致性也很难得到保证。每个测井曲线在测量的
过程中，必然的会受到非地层测量因素的影响。因此测井资料的预
处理工作是保证各个测井曲线结果能够准确和一致的前提。在随钻
测井的过程中，由于井眼形状的不规则，会造成井下电缆对井下仪
器的拉力不同，这样电缆的拉伸长度就不同。而且在有些随钻测井
仪器中，采用的是推靠器方式，这种测井方式会存在较大的深度误
差。而且在仪器多次下井的过程中也会深度较校正的复杂性。测井
曲线深度的校正方法可以采用平均差值的方法，统一的测井曲线深
度校正公式：
其中测井数据中开始的深度为0，i为第i个取样点。
测井曲线的不准确性，不但和环境的影响因素有关，同时还有就
是采用不同的测井仪器而产生的仪器误差，在整个油田的测井数据
分析中，不可能保证油田每一口的测井数据都来同一类型和统一标
准的测井一次，而且在随钻测井的过程不可能都会同一种测量方
法。因此对原始的测井曲线，去掉环境的影响之后，而且需要对测
井曲线进行标准化修正。测井曲线的标准化处理方法，就是在同一
个油田地区，或者同一个油层，会具有相同或者相似的测井特性。
通过对大量的测井资料分析，就可以发现测井数据的本身会呈现出
相似分布的特性。根据这些相似分布的特性，可以对油井的测井数
据划分出标准的分布模型，利用相似分析的技术和方法，可以实现
油田各口井的分析，从而校正由于仪器的使用不同而产生的仪器误
差。随着石油钻井中，定向井和水平井数量的增多，随钻测量技术
也被广泛应用到这些井的随钻测量中，在水平井随钻测量中测得深
度为实际钻井的深度，而在实际的对比应用中，需要阿井测井曲线
中实钻井深转化成在垂直方向上的井深，从而可以更好的直井的测
井数据对比。
3 结束语
随着石油资源不断的枯竭，石油勘探开发的方向逐渐的转向了一
些开发困难、规模小、油层薄的油藏，由于这些油藏的规模小，结
构复杂，地层的物性差，在测井的过程中普通的电测技术很难保证
测井的准确性和成功率，目前随钻测井技术可以有效提高该类油藏
测井的准确度，目前已经成为开采该类油藏主要成测井方法。文章
通过调研，研究了随钻伽马测井技术的工作原理和工艺流程。提出
了随钻测井资料的预处理、标准化和斜井校正方法方法。通过研究
为提高随钻测井技术的准确性和推动随钻测量技术的发展具有重
要的意义。
参考文献
[1] 王若.随钻测井技术发展史[j].石油仪器，2001，（02）
[2] 中油股份塔里木油田分公司勘探事业部、中油测井公司项目
报告.库车前陆盆地复杂条件下随钻测井技术，2001