基于随钻自然伽马、电阻率的地质导向_系统及应用(杨锦舟)
随钻自然伽玛的测量原理及性能参数现场操作手册
随钻自然伽玛的测量原理及性能参数1．测量原理：井下探管通过伽玛探测器将地层的自然伽玛射线转换成电脉冲信号，经过处理后，得到伽玛射线的计数率，通过MWD 的泥浆脉冲传输系统传输到地面，经处理后得到实时伽玛曲线。
同时，伽玛计数率被送入伽玛探管的存储器中存储，待探管从井底取出，将存储的数据处理后，得到回放的伽玛曲线。
2、性能参数：工作温度:-25～150℃电池寿命:连续测井500h测量范围:0 ～ 500API精确度: ±2 API垂直分辨率: 6"(152.4mm)内存数据获取率:每16秒一个数据TRIM 随钻电阻率的测量原理及性能参数地 层井 眼发射线圈接收线圈 感生电流大地环发射线圈电路接收线圈电路 1、测量原理：2 .性能参数•工作频率19.2kHz•工作温度范围-25 ～150°C•测量范围0.1 ohm.m ～2000 ohm.m •垂直分辨率12 ～24 " (0.305～0.610 m) •探测深度112 " (2.845m) @ 10 ohm.m84 "(2.130m) @ 1 ohm.m•泥浆类型水基,油基和饱和盐型•承受压力15,000psi (103.4 MPa) •最大工作排量750 GPM (47L/s)•电池寿命150 hours (连续测井) •数据点（内存记录）174,080 个电阻率值•记录参数视电阻率(Ra)温度(Ti)•记录速度8秒~200秒•设置延迟时间10天MWD+自然伽玛+电阻率MWD+伽玛电阻率电阻率探测短节上井前的准备1）去井队上测量好无磁钻铤长度，利用软件计算好加长杆长度，注意计算时不要忘记加一个COUPLING的长度。
2）根据清单准备仪器。
伽玛和电阻率上井清单地面系统1.伽玛接口箱DTU一台2.伽玛电缆一套3.深度传感器+配合接头二个4.悬重传感器+配合快速接头二个5.伽玛专用热敏打印机+打印纸一台6.电阻率接口箱一台7.电阻率电缆一根8.电阻率测试和内存数据回放盒一个9.电阻率串口装卸专用工具+专用尖嘴钳+卡簧+电阻率磁性开关各一个10.电阻率专用编程器一个11.电阻率专用计算机+软件井下仪器1.伽玛双D电池筒+双D电池+电池堵头+电池插销各二根2.伽玛探管+抗压筒3.电阻率专用SEA（目前为0251、0387、0496、0507一根）4.电阻率电池堵头+电池（视现场要求）5.电阻率短节+上下保护接头+电池短节（视现场要求配扣型）6.电阻率配合公母插头及根据现场无磁性钻铤长度所需的加长杆（注意必须精确获得无磁钻铤的长度和所要用的脉冲器的悬挂短节的长度，以此为依据计算电阻率加长杆的长度）7.电阻率所需的上下配合接头和拆装电阻率的连接接头以及提升接头（视现场要求配接头扣型）8.所需的各种密封圈串测试仪器，确保仪器正常工作仪器串接测试将仪器各个部分串接起来，用PC机监控仪器是否正常工作。
LWD特点及用途-new
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40542 40576 45727 40106 40107 50538 40576 40576 50538 50538 45727 50508 40571 40571 45756 40571
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冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东 冀东
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LWD特点及用途
LWD是在MWD的基础上，加上地质参数测量短节，以特殊的连接方式组合
而成的井下测量系统，属于正脉冲无线随钻测量范畴，仍以泥浆脉冲作 为传输介质。
采用钻铤集成化结构设计，在短时间内完成仪器在井口的连接，大大节
约了现场组装调试的时间，在现场作为BHA的一部分，经井口开泵测试后， 可直接下钻，节约井队作业时间。
率能够对更深的地层进行测量，并且对环境和地层具有更大的抗干扰性。
该系统具有实时实现地质导向功能，又具有利用存储器数据详细分析已
钻遇地层的功能，部分油田的开发井利用LWD的MEM曲线，已不再电测， 而直接进行开发作业。
距仪器总成底部1.3m的近钻头井斜，为定向井工程师实现井眼轨 迹控制提供了较大便利。 APLS（Advantage Porosity Logging Service）系统利用CCN （Caliper Corrected Neutron）和ORD （Optimized Rotational Density）组合，能够得到高质量的岩石孔隙度和岩性密度测量。 CCN使用镅—铍241作为放射源，CCN工具具有补偿功能并且具 有环境特性描述功能的种子空隙度随钻测井工具。该工具能够 适应局大部分钻井施工的要求，能够适应不同的地层环境。并 能提供与电缆测井相同质量的孔隙度测井曲线 ORD使用铯137作为放射源，用近探测器和远探测器去探测 Gamma射线受地层的影响而被衰减和吸收的情况。三个声波传 感器安装在工具的下端，其中一个与探测器成一条线，另外两 个在两边120°位置，大大提高采样率，增加了仪器在随钻过 程中的可靠性。 该仪器具有6种脉冲宽度设置，（1s.0.8s.0.5s.0.36s.0.32s.0.24s）， 依据井队设备状况可随时用DOWNLINGK功能改变井下仪器的脉冲传 输宽度，加之独特的组合码解码方式，大大加速了数据传输速度。
VSP_随钻地震地质导向建模技术应用研究
442023年6月上 第11期 总第407期信息技术与应用China Science & Technology Overview0 引言随着油气勘探开发的不断深入，石油地震勘探目标向尺度小、细、深及复杂特征的趋势发展，高质量勘探开发难度日益加大，若要资源突破，物探先行已成为目前高质量勘探、少井高产和效益开发的主要方法，因此，地震资料处理速度建模技术得到了迅速发展，已经从常规的时间域速度建模向深度域速度建模发展，并研发了地下非均质地层介质的各向异性速度建模，应用国内外很多建模学者正在研究的FWI 全波形反演速度建模。
当前，高精度速度建模还处于瓶颈期，超深层碳酸盐岩地质复杂，速度精度不足导致断裂、缝洞体等成像不清晰、构造归位不准确等问题，FWI 全波形反演速度建模成为其追求的目标，但是由于FWI 建模对资料要求很高，陆上地震超深层勘探目标效果还不显著，所以，要获得更多高品质地震资料，实现“多做物探少打井，打高产井”的目标，迫切需要效率和精度都高的速度建模技术来支撑，保证地震反演速度精度与钻井速度高度一致，再通过高精度成像结果为钻井提供更好的分析资料，实时指导钻井轨迹的调整。
井中地震勘探作为能够快速获得垂向地震剖面和最初了解地下信息的技术，随着采集装备、处理技术的发展，从1917年至今，井中地震勘探技术已经在垂直地震剖面（VSP）基础上形成了零井源距VSP、非零井源距VSP、变井源距VSP、井间地震、三维VSP、随钻地震等系列，成为不可或缺的勘探方法，在油气勘探开发中被广泛应用[1]。
其中，零井源距VSP、非零井源距VSP 被广泛应用于层位与深度标定、速度求取、地震波吸收衰减因子求取和提高分辨率井控处理；随钻导向技术逐步用于钻头前地层深度预测、地层压力预测、钻头导向和提高储层钻遇率方面，并与零井源距VSP 一起应用于高精度速度建模，通过获得的高精度速度对地震资料进行高精度成像，从而帮助随钻井调整轨迹方向。
随钻电阻率测量技术研究(一).
随钻电阻率测量技术研究(一)随钻电阻率测量技术研究张振华摘要：随钻测井LWD(logging while drilling)是在钻井的过程中，同时进行的用于评价所钻穿地层的地质和岩石物理参数的测量，主要有电阻率、放射性、声波及核磁等随钻测井技术。
本文简要的介绍了贝壳NAVITRAK的结构组成；主要分析了补偿式天线和电阻率电子部分的工作原理。
关键词：LWD；电阻率（MPR）；衰减；相位；SONDE；PADDLE 1 前言由于油田区块的开发己经到了中后期，为了开发薄油层以及残余油，地质导向仪器己经变得相当重要。
另外这些区块的地质构成及地层描述都已相当清楚，再利用邻井的测井资料，就可以定性和定量描述开发地层的地质构成、各层位的孔隙度、地层骨架的岩性及密度。
在这种情况下，只要使用MWD+自然伽玛+电阻率组成的LWD，就可以满足定向轨迹测量和地质导向的要求。
图1 贝壳休斯LWD井下仪器示意图 2 NAVIMPR仪器简介贝克休斯公司（Baker- Hughes）的随钻测井系统NAVIMPR的井下仪器主要由脉冲发生器（UPU）、探管（PROBE）、M30短节、MPR电阻率和井斜伽玛（SRIG）几大模块组成，探管由整流模块（SNT）、驱动模块（SDM）、存储器（MEM）、定向模块（DAS）和伸展电子连接头（EEJ）等组成，仪器总长13. 02 m。
井下仪器示意图如图1所示。
仪器中有一个涡轮发电机，钻井液冲击涡轮产生交流电，经SNT整流后，供给各个电路模块。
MPR( Multiple Propagation Resistivity )有4个发射极、2个接收极，可以发射和接收频率为2 MHz和400 kHz的两种脉冲，考虑到相位延迟和衰减，共可接收32种脉冲信号。
由4个发射极向地层分别发射2 MHz和400 kHz的电磁波，不同岩性的地层对电磁波的相位延迟或衰减不同的，从而通过泥浆脉冲经过地而传感器传到地面设备中，进行解码。
井下低频电磁感应裂缝监测新技术
小 了压裂作 业的设备 负担 ， 还 降低 了对环境 的影响。该 技术 只在单 井 中测井 ， 无需额外 的监测 井， 因此 能 在任 意压 裂井 中进 行测井而且 无需钻机 ， 与微地震压 裂监测 相比极 大地 降低 了作 业成本 ， 且提高 了监测数
ｎ ｏ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ Ｕｓ ｉ ｎ ｇ Ｌ ｏ ｗ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ Ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｐ ａ ｎ ｔ ｓ ） 的 项 目研 究
该项 目研究 的裂缝监测方法和技术具有的技术优势 ： ① 可 以在 单井 中完成压 裂裂缝 监测； ② 实现 了直 接的远场测量 ； ③ 该仪器可 以在压裂过 程 中或者在压裂之 后下 井， 在 需要压裂 裂缝监 测数据 时， 该仪 器 可
以在该油气井 的生命周期 中的任意 时刻提供裂缝破 裂或 闭合 的时间延迟分析 ； ④ 仪器 采集三分量信号 ， 对
工作 ， 该项 目研 究所 需的导 电性压裂支撑剂 由卡博 陶粒公 司（ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ Ｏ Ｃ ｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓ ） 研制生产。应用该项 目研
究的技术进行压 裂裂缝监测之 前， 先 向 目的层泵入前置 液 ， 形成人 工裂缝 ， 再 将含有 导 电性 支撑剂 的携砂 液泵入 ， 携砂 液继 续延伸裂缝并使支撑 剂深入裂缝 内。通 过低 频电磁感 应测井方 法探测压 裂裂缝 中的支 撑 剂堆积， 不仅 能估 算支撑 剂支撑 的裂缝长度 、 高度 和方位 ， 而且能获 得裂缝 中支撑剂 垂直分布 数据 。该
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随钻电磁波电阻率测井的犄角效应
随钻电磁波电阻率测井的“犄角”效应一、前言近期，随钻电磁波电阻率测井资料中出现的一种被称为“犄角”的现象，引起了国内外专家教授、工程技术人员乃至地质家的关注，纷纷以极大的兴趣对其进行分析研究，发表文章介绍研究成果与认识，以期对其作出客观正确的阐述与解释。
目前，对于“犄角”的研究仍在深入进行中，对于它的认识和分析尽管不尽相同，甚至尚存争议，但对这一现象的破解必有积极的意义和作用。
对“犄角”的地质和工程分析与应用更值得深入探讨与开发。
二、产生“犄角”效应的机理对于“犄角”效应产生的机理，目前尚存在不同的见解与争论，在此无意参与其中，而仅以认识与分析问题的视角阐发一孔之见，1、何为“犄角”效应所谓“犄角”效应，是指井眼轨迹以一定的交角进入地层界面时，电磁波电阻率测井响应在界面处产生的异常突变现象。
如图1所示，当井眼轨迹与地层界面法线以θ角相交时在地层界面处产生的“犄角”效应。
“犄角”一词来自英语“HORN”有号角、角状物之意；其实古代的号角也是牛角做的。
这里是以牛角的形状形容电磁波电阻率测井响应的异常突变现象。
值得一提的是，有人把这一现象称为“极角”或“极化角”是不够妥当的，因为产生“犄角”效应的主要因素并非“极化”或“激化”问题。
而是电磁波传播的边界效应与边值问题。
2、导致“犄角”产生的因素究竟哪些因素导致“犄角”效应呢？一般认为有以下原因：A、地层界面两侧地层电阻率对比度。
地层电阻率对比度越大，“犄角”效应越明显。
B、井眼轨迹与地层界面法线的交角大小。
交角越大，“犄角”效应越明显。
当然，当井眼轨迹一定时，交角大小与地层产状也有关系。
C、井眼尺寸（井径）大小及仪器外径与井壁之间的间隙大小。
间隙越大，对“犄角”效应的影响越大。
D、井内钻井液电阻率高低。
在一般情况下，井内钻井液电阻率越低对“犄角”效应的影响越大。
尽管影响因素很多，但应当指出，每一单个因素都不是决定性的；“犄角”效应是一个综合响应；在此综合响应中，起主导作用的应是A、B两个因素。
随钻水平井地质导向技术在页岩气藏中的应用
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
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随钻测井技术_Vision系列
arcVISION 感应电阻率 geoVISION 侧向电阻率 adnVISION 方位中子密度 proVISION 随钻核磁共振 sonicVISION 随钻声波 seismicVISION 随钻地震
中石化泥岩气勘探开发技术交流
-随钻水平井地质导向技术在页岩气藏中的应用
杨彬 斯伦贝谢钻井与测量部门 2010.5
目录
斯伦贝谢随钻地质导向技术简介
— 斯伦贝谢随钻地质导向定义 — 斯伦贝谢随钻地质导向技术组成 — 斯伦贝谢主要随钻地质导向技术
随钻地质导向技术在页岩气藏中的应用_美国为例
什么是“地质导向”?
钻井优化技术_旋转导向系统
更平滑的轨迹，更规则的井眼，更快的速度
PowerDrive X5
同样原理 提高工具可靠性与 钻井表现，增加近 钻头井斜、伽玛
26”-17 ½” Bit Sizes
14 ¾”-12 ¼” Bit Sizes 10 5/8” Bit Size 9 7/8”-8 ½” Bit Sizes 6 ½ ”-5 3/4” Bit Sizes
10 5/8” Bit Size
9 7/8”-8 ½” Bit Sizes
6 ½ ”-5 3/4” Bit Sizes
钻井优化 – 旋转导向系统的优点
所有部件都随着钻具一起旋转
— 更好地携带岩屑，清洁井眼 — 优化时效，缩短钻井周期 — 提高井眼质量 — 减少井眼垮塌和卡钻风险 — 有助于提高测井数据质量 — 精确控制轨迹，提高钻遇率 - 造斜率控制 — 使下套管和完井作业更顺利
Lateral Dip Uncertainty
LWD随钻仪器电子系统失效机理及预防
LWD随钻仪器电子系统失效机理及预防摘要：随着油田进入开发的中后期，随钻测井仪器越来越多地应用于油田水平井开发中。
仪器工作在井下高温、剧烈振动的工作环境中，需要良好的可靠性能。
在油田水平井作业中，因仪器故障导致的停钻经常发生，造成了一定的经济损失。
确保仪器稳定无故障的完成井下作业，已经成为仪器研发后期工作的重点。
关键词：LWD；随钻测井；电子测量系统；失效随钻测井仪器中，电子测量系统是仪器最核心的部分，也是影响稳定性的重要环节。
LWD仪器电子测量系统的失效原因主要是PCBA构成部分失效：PCBA是系统的核心，在PCBA的基本构成中,焊点失效、元件失效、PCB（电路基板）连线断裂三者都影响着产品的质量与可靠性。
元件失效是指组成产品的元器件在一定的温度、湿度、工作环境中受到影响发生的功能失效。
这些元件就是通过了初期检测，但由于随钻仪器井下工作环境恶劣，达不到正常工作状态发生的立即失效或寿命大幅度减少。
1、LWD随钻测井系统随钻测井系统是由井场信息监测系统和井下仪器两大部分组成的。
在该系统中，井场信息系统以前导模拟软件作为核心，而井下的仪器能够实时提供可靠的监测数据，为前导模拟软件进行大角度井、水平钻井设计提供可靠的数据依据，辅助其进行实时解释和现场决策，更好地完成钻井任务。
当前的随钻测井技术迅速发展，正在逐步形成一个快捷、可靠的体系，并且相关的配套装备初具规模。
在这一系统的配套设备中包括两大部分，即井下仪器和井场信息系统。
其中井下仪器包括微处理器、脉冲器、传感器以及电源等。
而井场信息系统包括实时采集软件、前导模拟软件等。
通常情况下，井下传感器被装置在钻井设备的钻头处（声波、中子密度传感器除外），有助于更好地帮助地质导向钻井工作顺利完成。
这种随钻测井系统是传统的电缆测井技术、钻井技术以及录井技术的综合运用，人们能够从如下几方面总结随钻测井系统与其他技术间的关系。
2、LWD随钻测井系统优势（1）随钻测井系统的井下传感器较之电缆测井的相应设备设计水平和质量上有着大大的优势，它将几何与工程参数进行有效收集与处理，扩大了电缆测井的延伸外缘。