随钻测井技术介绍
随钻测井及地质导向钻井技术 ppt课件
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地质导向钻井技术
组成
概念
根据地质导向工具提供的井下实时 地质信息和定向数据，辨明所钻遇 的地质环境并预报将要钻遇的地下 情况，引导钻头进入油层并将井眼 轨迹保持在产层延伸。
移定向井、水平井及特殊工艺井中广泛应用。
美国、挪威、英国等国家采用地质导向钻井技术完成的井
数逐年增加，钻井周期逐步缩短，钻井成本明显下降，油田开
发效果明显提高。
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一、地质导向钻井技术概述
地质导向钻井就是在钻井过程中通过测量多种地质和 工程参数来对所钻地层的地质参数进行实时评价，根据评 价结果来精确地控制井下钻具命中最佳地质目标。
现
几何导向
井眼准确钻入设计靶区。设计靶区可
导
能并非储层）
向
地质导向技术问 世之前，常规的
钻
井眼轨迹控制技
井 技
术均属几何导向 范畴。
以井下实际地质特征来确定和控
术
地质导向
制井眼轨迹。任务是对准确钻入油气 目的层负责，具有测量、传输和导向
三大功能。
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一、地质导向钻井技术概述
有线随钻——电缆作为数据传输介质，随钻连续测量
MWD/LWD——钻井液（或电磁波）作为数据传输介质，随钻连续测量
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都振川
二、随钻测量技术
1、有线随钻测量技术
有线随钻测斜仪是定向井测量仪器中的一种, 它可 在钻井过程中实时测量井斜、方位、工具面和温度等钻 井工程参数。
随钻测井介绍-图文
随钻测井介绍-图文2022-9-1摘要：随钻测井由于是实时测量，地层暴露时间短，其测量的信息比电缆测井更接近原始条件下的地层，不但可以为钻井提供精确的地质导向功能，而且可以避免电缆测井在油气识别中受钻井液侵入影响的错误，获取正确的储层地球物理参数和准确的孔隙度、饱和度等评价参数，在油气层评价中有非常独特的作用。
通过随钻测井实例，对随钻测井与电缆测井在碎屑岩中的测井效果进行了对比评价，指出前者受钻井液侵入和井眼变化的影响小，对油气层的描述更加准确，反映出来的地质信患更加丰富。
通过对几个代表性实例的分析，对随钻测井在油气勘探中的作用提出了新认识。
主题词：随钻测井；钻井；钻井液；侵入深度；技术一、引言LWD随钻记录的中子—密度(μN-ρb)与电缆测井值存在一定的系统误差(不同厂商的仪器均存在差别)。
但LWD的ρb测井值由于少受扩径的影响，其岩性值域区间远比后者清晰(图1-b、c，图2)。
三、实例分析LWD随钻测量的电阻率是在钻头破岩后1～2h开始测量(中等硬度的碎屑岩)，此时的井壁破损率和钻井液径向侵入都非常小，所以，基本是“原状”地层的测井值。
1.实例一D井是一口直井(图3)，为欠平衡钻井，CWR的测量点距钻头5.1in，钻速4m/h，钻头破岩后1.25h就可以记录到地层的电阻率，图中实时记录的所有4条电阻率曲线，不同岩性参数处均为重合状，说明地层几乎未被钻井液侵入。
起钻时，又进行重复测量(破岩42h之后)，除泥岩段外，所有砂质岩层都受到了增阻侵入的影响。
但R55A并未发生变化，据计算，此时侵入深度达55in。
2.实例二B井是一口定向井的导眼段(近似直井，图2)，该段使用了LWD，上部的砂岩段中实时记录的电阻率基本为水层特征(负差异或重合)，泥岩段4条曲线则完全重合。
但顶部某740.5～某742.0m电阻率呈正差异(R55A＞R25A)，R55A=1.3Ω2m，为油层特征。
该井完井后，此段地层已浸泡了24d，这时又进行了电缆测井(双感应、中子、密度、自然伽马、井径等)。
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。
随钻测井发展历程
随钻测井发展历程
随钻测井（Logging While Drilling，简称LWD）是一种在钻
井过程中进行地质测井的技术。
随钻测井的发展历程可以追溯到20世纪70年代。
起初，随钻测井技术仅限于测量钻井液的物理性质，例如密度和粘度等。
然而，随着技术的不断发展，越来越多的参数开始被测量和记录。
这些参数包括地层电阻率、自然伽马射线、声波速度、放射性测量等。
到了1980年代，随钻测井技术的应用范围得到了进一步的扩展。
开发出了可以测量地层电阻率和自然伽马射线的测井工具。
这使得随钻测井可以提供更详细的地质信息，进一步帮助油田开发和生产。
20世纪90年代，随钻测井技术取得了重大突破。
引入了三维
成像技术和声波测量技术。
通过这些技术，可以获取到更准确的地层图像和更精确的井壁测量数据。
进入21世纪，随钻测井技术又取得了新的进展。
利用高性能
计算机和互联网技术，可以实时传输测井数据，并进行实时解释和分析。
这使得随钻测井成为了一个非常重要的勘探工具，为油气勘探和生产提供了更准确、更及时的地质信息。
此外，近年来还涌现出了一些新兴的随钻测井技术，例如电磁测量、核磁共振测量等。
这些新技术的应用进一步拓宽了随钻测井的应用领域，并提供了更全面的地质信息。
总的来说，随钻测井技术作为一种在钻井过程中进行地质测井的技术，经过了几十年的发展，从最初仅能测量钻井液的物理性质，到现在可以提供详细的地质信息。
随钻测井技术的不断创新和发展，为油气勘探和生产提供了更准确、更及时的地质数据支持。
随钻测量技术的研究与认识
随着钻井技术的不断发展，定向井工艺技术的出现推动了随钻测量技术的不断发展。
从上世纪50年代，随钻测量技术就已经开始使用，到上世纪70年代无线随钻测量技术研发并现场试验成功，引起了人们的关注，使其迅速发展。
伴随着水平井施工任务的不断增加，高难度井的数量也在不断增加，随钻测量技术也突破一个又一个难题发展到现在的随钻测井技术和旋转导向技术。
一、随钻测量技术的分类随钻测量技术就是指在钻进过程中通过井下测量仪器测量所需的井眼轨迹数据，然后利用各种不同的方式将数据传输至地面，地面系统接收后进行解码得到井下所测数据。
目前，随钻测量技术根据其功能可以分为随钻测井技术（LWD）、随钻测量技术（MWD）等，其中随钻测量技术主要是测量轨迹控制所需要的参数，如井斜角、方位角、工具面角等；而随钻测井技术除要提供上述参数外，还要测量所钻地层的地质参数，如自然伽马、电阻率、中子密度等。
随钻测量技术根据其采用的数据传输方式不同，可以分为有线随钻测量技术、无线随钻测量技术和其他方式。
有线随钻测量技术具有传输速率高，测量项目齐全等优势，但是其施工不方便，需要停止钻井作业才能施工，因此会耽误较多时间。
无线随钻测量技术又可以根据其传输介质分为泥浆脉冲方式、电磁波方式、声波方式；其中泥浆脉冲方式技术最为成熟，使用受限较小，所以其应用最为广泛，但是它受到泥浆性能的影响严重，比如在泡沫欠平衡钻井中就无法使用；电磁波传输方式不受钻井液性能的影响，所以适合于欠平衡钻井，但是它的传输深度受到地层电阻率的限制，所以其应用范围并不广泛，只能在某些区块应用较多；声波传输方式目前还处于研发阶段，最近也有报道该方式现场试验成功的案例，但是还没有形成商业规模；其他的无线随钻测量技术主要是指智能钻杆，其传输速率快，同时不受泥浆性能的限制，但是其生产成本高，现在只处于试验阶段，距离规模化商业应用还有一段时间。
二、随钻测量技术的研究现状近年来，国内外石油企业和高校对在不断的研发更加先进高效的随钻测量仪器，所以随钻测量技术也在不断的快速发展。
随钻电磁波测井文献综述
随钻电磁波测井文献综述
电磁波测井是一种广泛应用于地球物理勘探领域的技术，它利
用电磁波在地下介质中传播的特性来获取地下岩石的电磁参数信息，从而推断地下岩石的性质和构造。
随钻电磁波测井是指在钻井过程
中进行电磁波测井，可以实时获取地下岩石的电磁参数信息，对地
层进行快速、准确的评价，具有较高的时效性和实用性。
在进行随钻电磁波测井方面，有许多文献综述涉及到不同方面
的研究。
首先，从技术原理方面来看，有关电磁波测井的物理原理、信号传输与接收、数据处理与解释等方面的文献综述十分丰富。
这
些综述从理论角度系统总结了电磁波测井的基本原理和方法，为研
究者提供了重要的理论参考。
其次，从应用方面来看，随钻电磁波测井在油气勘探、矿产勘探、地质灾害监测等领域都有广泛的应用，因此相关的文献综述也
涵盖了不同领域的应用案例和成果。
这些综述从实际应用的角度总
结了随钻电磁波测井技术在不同领域的应用效果和发展趋势，为相
关领域的工程技术人员提供了宝贵的经验和借鉴。
此外，随钻电磁波测井技术的发展也受到了地球物理学、电磁
学、信号处理等多个学科的影响，因此相关的文献综述还涉及了多学科交叉研究的内容，探讨了随钻电磁波测井技术与其他技术的结合与创新，为相关领域的学术研究提供了新的思路和方法。
综上所述，随钻电磁波测井文献综述涵盖了技术原理、应用案例、多学科交叉研究等多个方面的内容，为相关领域的研究者和工程技术人员提供了全面和深入的资料和参考，对该领域的发展具有重要的指导意义。
随钻测井——精选推荐
随钻测井一﹑随钻测井的引入在油气田勘探、开发过程中，钻井之后必须进行测井，以便了解地层的含油气情况。
一般来说,测井资料的获取总是在钻井完工之后，再用电缆将仪器放入井中进行测量.遇到的问题：1、某些情况下，如井的斜度超过65度的大斜度井甚至水平井，用电缆很难将仪器放下去2、井壁状况不好易发生坍塌或堵塞3、钻完之后再测井，地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别.(由于钻井过程中要用钻井液循环，带出钻碎的岩屑，钻井液滤液总要侵入地层二﹑随钻测井的概念随钻测井(因为它不用电缆传输井下信息，所以也称为无电缆测井 )：是在钻开地层的同时,对所钻地层的地质和岩石物理参数进行测量和评价的一种测井技术.首先，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的时间，从钻井—测井一体化服务的整体上又节省了成本。
其次，随钻测井资料是在泥浆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.而且，某些大斜度井或特殊地质环境（如膨胀粘土或高压地层）钻井时，电缆测井困难或风险加大以致于不能作业时，随钻测井是唯一可用的测井技术。
另外，近二十年来海洋定向钻井大量增加。
采用随钻定向测井，可以知道钻头在井底的航向，指导司钻操作；可以预测预报井底地层压力异常，防止井喷；可以提高钻井效、钻井速度和精度，降低成本，达到钻井最优化（现代随钻测井技术大致可分为三代）•20世纪80年代后期以前属于第一代可提供基本的方位测量和地层评价测量在水平井和大斜度井用作“保险”测井数据,但其主要应用是在井眼附近进行地层和构造相关对比以及地层评价;随钻测井确保能采集到在确定产能和经济性、减少钻井风险时所需要的测井数据。
•20世纪90年代初至90年代中期属于第二代过地质导向精确地确定井眼轨迹 ;司钻能用实时方位测量 ,并结合井眼成像、地层倾角和密度数据发现目标位臵。
这些进展导致了多种类型的井尤其是大斜度井、超长井和水平井的钻井取得很高的成功率。
随钻测井技术最新进展及应用
随钻测井技术最新进展及应用【摘要】随钻测井是一种能够既钻开地层又能同时对地层信息进行实时测量的钻井技术。
近年来水平井钻井、大斜度井活动使得随钻测井技术得到了发展，尤其是在海上钻井中随钻测井这种技术的利用率几乎是100%。
随钻遥测，随钻电法、核、声波、随钻地震以及核磁共振等技术在最近几年有着较大的发展空间和较好的发展前景。
随钻测井主要应用于地层评价以及地质导向。
我国在随钻测井这种技术的研究领域上，只有突破创新才能够跟上世界石油工业技术的前进步伐。
本文将系统的对随钻测井这种技术近些年的发展以及将来的趋势进行介绍。
【关键词】随钻测井需求随钻地震声波测井电阻率测井核磁共振应用1 市场需求带动随钻测井技术的发展由于在开采钻井的过程中时常会发生钻头偏离钻井轨迹的现象，通常是在对井眼轨迹设计的过程中产生了误差，导致钻头偏离现象的发生。
而这些现象的发生会造成开采过程中的资源物力的浪费，所以在钻井的过程中对其进行实时监控、钻井设计方案以及及时修改设计轨迹是十分必要的，而电缆测井这种技术无法解决上述问题，而随钻测井技术由于其可以将这些困扰解决使得其逐步发展起来，并成为当今钻井开采过程中获得实时信息的必要技术。
随钻测井参数可以反映地层的信息。
随钻测井在刚钻开地层、泥浆侵入地层刚开始发生的条件下进行，所得到的数据就是地层参数真值。
水平井、大斜度井以及复杂地层的经验不稳定时，可用随钻测井代替电缆测井以此来确保能够探测到地层信息得到测井资料。
这就避免了电缆测井遇卡、遇阻等事故。
随钻测井在钻井的同时可提供各个地层中的实时信息，用来预测地层压力及地层应力特殊的层段，为钻井及时提供信息。
减少钻井过程的资源物力的浪费，也大大的避免了钻井事故的发生。
2 随钻测井的近期发展及现状在二十世纪八十年代末九十年代初的时候，随钻测井技术只有中子孔隙度、伽马、光电因子、岩性密度、衰减电阻率和相移电阻率。
而在过去的这十几年里，随钻测井技术的发展突飞猛进，不仅是原有技术得到改进，而且还创新出许多新的方法。
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随钻测井
收入（百万美元）
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
2004年随钻测井9.6亿美 元，比1999年增长42％
中国需要发展随钻测井（LWD）
BP-Amoco公司：MWD是指随钻压力之类的钻井测量和各类定向测 量，而LWD专指地层评价测井服务。
Baker Hughes公司：将MWD用于一般的井下平台，包括脉冲发射 器、通讯和方位系统，而LWD专门用于地层评价仪器，如电阻 率、声波和中子探头。
Halliburton公司：MWD泛指钻井时所有的井下测量，特指与方向/ 方位及钻井有关的测量；LWD指钻井时的岩石物理参数测量。
MWD /LWD发展简史– LWD的诞生
• 1984: – NL Baroid 引入 岩性记录测井 (RLL) – 电磁波电阻率和自然伽马测井 – Teleco, Anadrill, Exlog和Gearhart 提供电阻率和自然伽马 测井服务
• 1986: NL Baroid 引入三组合 LWD • 1989:
❖ 通常意义的MWD仪器系统，主要限于对工程参数（井斜、方 位和工具面等）的测量，它只是一种测量仪器，无直接导向钻 进的功能。
经典随钻测井（LWD）概念
❖ 随钻测井（Logging While Drilling）是在随钻测量（MWD）基础 上发展起来的一种功能更齐全、结构更复杂的随钻测量系统，主要 是在常规MWD基础上增加电阻率、中子、密度和声波等测量短节， 用以获取测井信息；
经典随钻测量（MWD）概念
❖ 随钻测量（Measurement While Drilling）是在钻井过程中进 行井下信息的实时测量和上传的技术的简称；
❖ 由井下部分（脉冲发生器，驱动电路,定向测量探管，井下控制 器，电源等）和地面部分（地面传感器，地面信息处理和控制 系统）组成，以钻井液作为信息传输介质；
2002年已经达到12亿美元，2005年已经达到25亿美元； • 2004年ExxonMobil公司45%的井斜度超过45°，36%的井倾角大于
70°，这些井在钻井时均需要随钻测井; • 目前Baker Hughes在中国的测井服务，70％工作量为随钻测井，电
缆测井工作量仅占30％，与两年前情况正好相反。
测井新方法、新技术
地球物理测井简介 电法测井理论与新技术 ✓ 随钻测井技术进展
随钻测井技术进展
提纲
1 MWD/LWD概述 2 随钻地层评价测井方法
随质导向 4 结束语
1 MWD/LWD 概述
MWD：Measurement While Drilling，随钻测量 LWD：Logging While Drilling，随钻测井 电缆测井—Wireline Logging
❖ 与MWD相比，LWD传输的信息更多，不可能完全泥浆脉冲传送数 据，采用井下存储（起钻后回放）和部分信息实时上传方式处理；
❖ LWD作为随钻测井仪器，其任务是获取测井信息，无导向决策功 能；LWD位于井下钻具组合(BHA)上部，测量得到的电阻率、自然 伽马等参数已不属于近钻头测量。
著名公司关于MWD/LWD的认识
➢ 地质导向 ➢ 降低费用：少占用钻台时间，节省时间和资金 ➢ 数据传输“瓶颈”问题的解决
随钻测井现状
• 目前，随钻测井发展很快，已经具备几乎所有的电缆测井项目； • 国外，在海上，如北海和墨西哥湾，几乎所有的裸眼测井均采用随
钻测井 ；陆地上的大斜度井和水平井中，以采用随钻测井为主； • 中国随钻测井技术较落后，以电缆测井为主； • 1987年全球MWD/LWD市场为1.5亿美元，1991年为4.4亿美元，
• 1993: Baroid (NL Sperry) 开始利用近钻头倾角仪 • 1995: 出现商用小井眼电阻率仪 • 1996: Anadrill 小井眼三组合测井仪 • 1999: Schlumberger 引入实时地层成像 • 2001: 随钻地震 SMWD，核磁共振测井 • 2003: 重复式地层压力测试技术
– Sperry 引入三组合 LWD – Anadrill引入三组合 LWD
MWD /LWD发展简史 – 发展与成熟
• 1992: Anadrill 公司的IDEAL系统（Integrated Drilling Evaluation and Logging）开始服务 – 钻头电阻率仪RAB (Resistivity At Bit) – 地质导向仪GST(GeoSteering Tool) – 井眼成像仪/声波井径仪
随钻测量服务费用
24 服 务 20
费 （
16
亿 12
美 元
8
）4
0
随钻测量服务费用 25
12
4.4 1.5
1987
1991
2002
2005
2002年，裸眼井电缆测井服务量为19亿美元！
随钻测井服务费用
$1,000 $900 $800 $700 $600 $500 $400 $300 $200 $100 $0
在测井行业，应用LWD说法似乎更多一些； 在钻井领域，应用MWD说法似乎更多一些。
“LWD”的来源
LWD 发展时间表
MWD/LWD发展简史 – 早期
• 1927: Schlumberger 兄弟在法国得到第一条电缆测井曲线 • 1929: Jokosky 申请第一个泥浆脉冲传送专利 • 1950: Arp 发明正向泥浆脉冲系统 • 1960：利用正向泥浆脉冲的机械测斜仪出现，并应用至今 • 1971: Mobil R&D 第一次成功实验泥浆警笛 • 1978: 定向MWD的商用传输系统 • 1980: Schlumberger / Anadrill 引入多探头MWD
英国石油勘探家协会预测：未来5年采集的MWD/LWD数据量比过 去50年MWD/LWD 数据总量还要多!
Wireline vs. LWD ？
小
井眼倾斜
大
低
地 层 评 价 的 复 杂 程 度
高
随钻测井发展的动力和条件
➢ 工程需求：测井成功率、钻井安全与效率 ➢ 地层评价
—常规地层评价（浅泥浆侵入） — 时间推移测井（多次测量） — 地层各向异性评价