旋轉(zhuǎn)導向+地質(zhì)導向+水平井工具儀器介紹

1、向中石油集團公司領(lǐng)導向中石油集團公司領(lǐng)導專家學習！專家學習！SST ESS一、測量儀器發(fā)展歷程一、測量儀器發(fā)展歷程二、幾何導向井下工具儀器二、幾何導向井下工具儀器三、地質(zhì)導向井下工具儀器三、地質(zhì)導向井下工具儀器四、案例四、案例1 1：FEWDFEWD應用于勝利油田水平井開發(fā)應用于勝利油田水平井開發(fā)五、案例五、案例2 2：FEWDFEWD應用于哈得遜油田薄層水平井開發(fā)應用于哈得遜油田薄層水平井開發(fā)六、案例六、案例3 3：FEWDFEWD應用于磨應用于磨152H152H井施工井施工內(nèi)容內(nèi)容水平井儀器工具水平井儀器工具一、測量儀器發(fā)展歷程一、測量儀器發(fā)展歷程 測量的定義：測量是指用儀器確定空間、時間

2、、溫度、速度、功能等的有關(guān)數(shù)值。 石油鉆井過程中的測量屬于工程測量的一種類型。從物理意義上講, 測量井下鉆具的工具面角, 即為井下鉆具定向或測量井眼的軌跡均屬于空間姿態(tài)的測量。由于石油鉆井工程的特殊性使得這一測量過程必須借助專門的工具和儀器, 采取間接測量的方法來完成。 目前, 石油鉆井過程中的測量需要借助三種媒介, 即大地的重力場、大地磁場和天體坐標系, 由此產(chǎn)生了與這三種測量媒介有關(guān)的測量儀器元器件。 測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程 A. 借助于重力場測量井斜角或高邊工具面, 采用的測量元件為測角器、羅盤重錘或重力加速度計等。這類儀器的測量基準是測點與地心的連線, 即鉛垂線。主要測取井斜

3、角 B. 借助于地磁場測量方位角或磁性工具面, 采用的測量元件為羅盤或磁通門等。這類儀器的測量基準是磁性北極, 所以磁性儀器測量的方位角數(shù)據(jù)必須根據(jù)當?shù)氐拇牌切拚烧姹睒O, 即地理北極的數(shù)據(jù)。主要測取方位角 C. 借助于天體坐標系測量方位角或磁性工具面, 采用的測量元件為陀螺儀。陀螺儀為慣性測量儀器, 不以地球上任何一點為基準, 這類儀器下井測量之前必須對陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸進行地理北極的方位標定。測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程 1 1）國外測量儀器的發(fā)展）國外測量儀器的發(fā)展年代內(nèi)容測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程 2)2)、國內(nèi)測量儀器的發(fā)展、國內(nèi)測量儀器的發(fā)展測量儀測量儀器器氫氫氟氟酸酸測測

4、斜斜儀儀，機機械械式式羅盤羅盤引引進進有有線線隨隨鉆鉆測測斜斜系系統(tǒng)統(tǒng)，電電子子單單多多測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)及及陀陀螺螺測測量量系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)展了無線、有線發(fā)展了無線、有線隨鉆測斜系統(tǒng)，開隨鉆測斜系統(tǒng)，開始引進帶地質(zhì)參數(shù)始引進帶地質(zhì)參數(shù)的MWD系統(tǒng)的MWD系統(tǒng)有線隨鉆測量儀有線隨鉆測量儀器仍在使用，無器仍在使用，無線測量儀器開始線測量儀器開始普及，引進部分普及，引進部分地質(zhì)參數(shù)測量儀地質(zhì)參數(shù)測量儀器器 80 80年 代年 代 90 年 90 年代代 60-70 60-70年代年代現(xiàn)在現(xiàn)在年代年代內(nèi)容內(nèi)容測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程 上個世紀上個世紀3030年代年代, ,國外就開始研究隨鉆地質(zhì)測量儀

5、器。國外就開始研究隨鉆地質(zhì)測量儀器。 到到6060年代初期，由年代初期，由ARPSARPS公司和公司和LANE WELLSLANE WELLS公司聯(lián)合研制出了自然伽瑪公司聯(lián)合研制出了自然伽瑪和電阻率隨鉆測井儀器。由于遙測技術(shù)沒有發(fā)展成熟，井下工具性能受到和電阻率隨鉆測井儀器。由于遙測技術(shù)沒有發(fā)展成熟，井下工具性能受到限制，鉆井工藝落后，該技術(shù)沒有獲得廣泛推廣，僅在有限的幾口井中投限制，鉆井工藝落后，該技術(shù)沒有獲得廣泛推廣，僅在有限的幾口井中投入使用。但為以后隨鉆地質(zhì)測量儀器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。入使用。但為以后隨鉆地質(zhì)測量儀器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 6060年代后期到年代后期到7070年代，人們認識到

6、了隨鉆測量技術(shù)在鉆井工業(yè)中的重年代，人們認識到了隨鉆測量技術(shù)在鉆井工業(yè)中的重要地位，開始重點研制井下遙測系統(tǒng)，先后開發(fā)出了有線隨鉆測量儀器要地位，開始重點研制井下遙測系統(tǒng)，先后開發(fā)出了有線隨鉆測量儀器（SSTSST）和無線隨鉆測量儀器（）和無線隨鉆測量儀器（MWDMWD）。特別是無線隨鉆測量技術(shù)，為以后）。特別是無線隨鉆測量技術(shù)，為以后隨鉆地質(zhì)測量儀器的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。隨鉆地質(zhì)測量儀器的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。 8080年代初期年代初期, ,研究出具有商業(yè)應用價值的隨鉆地質(zhì)測量儀器，為導向鉆研究出具有商業(yè)應用價值的隨鉆地質(zhì)測量儀器，為導向鉆井、大斜度井、水平井的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。井、大斜度井

7、、水平井的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。 此后此后, ,伴隨具有商業(yè)應用價值的地質(zhì)導向儀器和工具的出現(xiàn)，隨鉆地質(zhì)伴隨具有商業(yè)應用價值的地質(zhì)導向儀器和工具的出現(xiàn)，隨鉆地質(zhì)測量儀器開始大規(guī)模應用于生產(chǎn)。測量儀器開始大規(guī)模應用于生產(chǎn)。3 3、地質(zhì)導向儀器發(fā)展過程、地質(zhì)導向儀器發(fā)展過程測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程n SPERRY-SUN SPERRY-SUN公司公司( (現(xiàn)在屬于現(xiàn)在屬于HALLIBURTONHALLIBURTON公司公司) )是一家綜合性的鉆井是一家綜合性的鉆井技術(shù)服務公司。技術(shù)服務公司。n該公司率先采用短無磁鉆鋌測量方法該公司率先采用短無磁鉆鋌測量方法n19681968年在世界上首次推出有線

8、隨鉆測量儀器年在世界上首次推出有線隨鉆測量儀器n19831983年首家推出具有商業(yè)應用價值的電磁波感應電阻率隨鉆測井工具年首家推出具有商業(yè)應用價值的電磁波感應電阻率隨鉆測井工具n19861986年首家推出具有商業(yè)應用價值的中子孔隙度隨鉆測井工具年首家推出具有商業(yè)應用價值的中子孔隙度隨鉆測井工具n19881988年首家推出具有商業(yè)應用價值的地層密度隨鉆測井工具年首家推出具有商業(yè)應用價值的地層密度隨鉆測井工具n19921992年首家推出具有商業(yè)應用價值的四極多深度隨鉆電阻率測井工具年首家推出具有商業(yè)應用價值的四極多深度隨鉆電阻率測井工具n19941994年首家推出具有商業(yè)應用價值的年首家推出具有商

9、業(yè)應用價值的4-3/4“4-3/4“隨鉆測井工具隨鉆測井工具n19961996年首家推出具有商業(yè)應用價值的隨鉆聲波測井工具年首家推出具有商業(yè)應用價值的隨鉆聲波測井工具測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程 5、目前的技術(shù)水平目前的技術(shù)水平 9090年代，地質(zhì)導向鉆井技術(shù)進入了大規(guī)模應用階段。各種功能全面、性能年代，地質(zhì)導向鉆井技術(shù)進入了大規(guī)模應用階段。各種功能全面、性能優(yōu)良、能滿足各種井眼尺寸隨鉆施工的新型隨鉆地質(zhì)測量儀器相繼出現(xiàn)。目前優(yōu)良、能滿足各種井眼尺寸隨鉆施工的新型隨鉆地質(zhì)測量儀器相繼出現(xiàn)。目前, ,已完全可以取代電纜測井。已完全可以取代電纜測井。 目前已開發(fā)出的隨鉆地質(zhì)導向測井工具包括：目

10、前已開發(fā)出的隨鉆地質(zhì)導向測井工具包括： 自然伽瑪自然伽瑪 電阻率電阻率 巖石密度巖石密度 孔隙度孔隙度 井井 徑徑 井底壓力井底壓力 聲波測井聲波測井 核磁成像等。核磁成像等。測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程目前國內(nèi)配備的MWD 包括：斯派里森公司MWD通用公司QDT-MWD科學鉆井SDI-MWD 北京海藍YST-48X 英國吉奧林公司Orienteer哈里伯頓公司的探路者系統(tǒng)、斯倫貝謝SLIM-ONE貝克休斯公司Navi-Gator測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程目前國內(nèi)配備的MWD 主要包括： 斯派里森公司FEWD 英國吉奧林公司Orienteer 貝克休斯

11、公司Navi-TRACK8 8、國內(nèi)在用的幾種進口地質(zhì)參數(shù)儀器對比、國內(nèi)在用的幾種進口地質(zhì)參數(shù)儀器對比性能參數(shù)性能參數(shù)哈里伯頓哈里伯頓貝克休斯貝克休斯吉奧林吉奧林儀器類型儀器類型FEWD-RLLFEWD-RLLMPR LWDMPR LWDTRIM LWDTRIM LWD測量參數(shù)測量參數(shù)伽瑪伽瑪 / / 電阻率電阻率 / / 振動振動伽瑪伽瑪/ / 電阻率電阻率 / / 振動振動伽瑪伽瑪 / / 電阻率電阻率具備擴展孔隙度具備擴展孔隙度/ /巖巖石密度能力否石密度能力否是是是是目前不具備目前不具備地面系統(tǒng)地面系統(tǒng)Windows NTWindows NT集成軟件集成軟件/ /Windows NTW

12、indows NT集成軟集成軟D O S D O S 操 作 系 統(tǒng) ，操 作 系 統(tǒng) ，WINDOWSWINDOWS伽瑪探測精度伽瑪探測精度3API 50API3API 50API0 380 API0 380 API3API 100API3API 100API0 250 API0 250 API3%3%電阻率探測精度電阻率探測精度 探測范圍探測范圍1% 10 1% 10 歐姆米歐姆米0.05 - 20000.05 - 2000歐姆米歐姆米1% 0.1-50 1% 0.1-50 歐姆米歐姆米0.1 - 30000.1 - 3000歐姆米歐姆米1% (1% (全量程全量程) )0.1 - 200

13、00.1 - 2000歐姆米歐姆米電阻率發(fā)射電極電阻率發(fā)射電極4 4個個4 4個個1 1個個電阻率接收射極電阻率接收射極2 2個個2 2個個1 1個個頻率類型頻率類型2MHz, 1MHz2MHz, 1MHz2MHz , 400KHz2MHz , 400KHz20KHz20KHz傳感器類型傳感器類型鉆鋌式鉆鋌式鉆鋌式鉆鋌式探管式探管式井下電源井下電源渦輪發(fā)電渦輪發(fā)電渦輪發(fā)電渦輪發(fā)電鋰電池鋰電池脈沖方式脈沖方式正脈沖正脈沖正脈沖正脈沖負脈沖負脈沖測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程項目項目哈里伯頓哈里伯頓FEWDFEWD貝克休斯貝克休斯MPRMPR吉奧林吉奧林工作時間工作時間可長時間連續(xù)工作可長時間連

14、續(xù)工作可長時間連續(xù)工作可長時間連續(xù)工作150-180150-180小時小時地面系統(tǒng)性能地面系統(tǒng)性能明顯優(yōu)勢，明顯優(yōu)勢，Windows NTWindows NT與泥與泥漿錄井、欠平衡鉆井集成作漿錄井、欠平衡鉆井集成作業(yè)，現(xiàn)場信息和控制業(yè)，現(xiàn)場信息和控制/ /實時網(wǎng)實時網(wǎng)絡或衛(wèi)星傳輸絡或衛(wèi)星傳輸 Windows NTWindows NT，現(xiàn)場信息，現(xiàn)場信息和控制和控制/ /可實時網(wǎng)絡或衛(wèi)可實時網(wǎng)絡或衛(wèi)星傳輸星傳輸 DOSDOS、WINDOWSWINDOWS操作環(huán)境操作環(huán)境 電阻率傳感器性能電阻率傳感器性能 4 4個發(fā)射極，個發(fā)射極，2 2個接收極個接收極 4 4種種探測深度探測深度2MHz, 1M

15、Hz電阻率曲電阻率曲線，沙、泥巖界面感應電阻線，沙、泥巖界面感應電阻率率4 4條曲線呈發(fā)散狀，條曲線呈發(fā)散狀，有精度有精度補償技術(shù)補償技術(shù) 多個發(fā)射極、多個發(fā)射極、2 2個接收極，個接收極，一種頻率為一種頻率為2MHz , 2MHz , 400KHz400KHz感應電阻率單一感應電阻率單一曲線，曲線，有精度補償技術(shù)有精度補償技術(shù) 單個發(fā)射極、單個接收極，單個發(fā)射極、單個接收極，一種頻率為一種頻率為200kHz的感應的感應電阻率單一曲線電阻率單一曲線 ，無精無精度補償技術(shù)度補償技術(shù) 伽瑪傳感器性能伽瑪傳感器性能鉆鋌短節(jié)式鉆鋌短節(jié)式，鑲嵌在鉆鋌上，鑲嵌在鉆鋌上，雙向自然伽瑪，直接接觸地雙向自然伽瑪

16、，直接接觸地層，層，雙向測量雙向測量有鉆鋌隔離帶，單一測量有鉆鋌隔離帶，單一測量有鉆鋌隔離帶，單一測量有鉆鋌隔離帶，單一測量補償中子孔隙度補償中子孔隙度鉆梃短節(jié)，鉆梃短節(jié)，镅镅241241中子源中子源無無無無巖石密度巖石密度鉆梃短節(jié)，鉆梃短節(jié)，銫銫137137中子源中子源無無無無鉆柱震動傳感器鉆柱震動傳感器 咖瑪短節(jié)內(nèi)，咖瑪短節(jié)內(nèi)，切向震動切向震動- -閃動閃動實時數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)，工況，工況 無無無無8 8、國內(nèi)在用的幾種進口地質(zhì)參數(shù)儀器對比、國內(nèi)在用的幾種進口地質(zhì)參數(shù)儀器對比測量儀器發(fā)展歷程測量儀器發(fā)展歷程二、二、導向?qū)?幾何幾何) )井下儀器工具井下儀器工具導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何

17、）井下儀器工具幾何幾何導向鉆井井下鉆具主要由導向鉆井井下鉆具主要由導向儀器導向儀器、井下導向工具井下導向工具和和配套工具配套工具組成。組成。導向儀器導向儀器主要是只提供定向參數(shù)的測量儀器。導向儀器主要是只提供定向參數(shù)的測量儀器。導向儀器主要為主要為MWDMWD，但在我國由于各種因素的限制，目前部分油田，但在我國由于各種因素的限制，目前部分油田仍然將仍然將SSTSST作為導向鉆井的主要儀器，因此結(jié)合我國的國情，作為導向鉆井的主要儀器，因此結(jié)合我國的國情，將將SSTSST也作為導向儀器加以介紹。也作為導向儀器加以介紹。導向工具導向工具主要是井下動力鉆具、可變徑穩(wěn)定器和配套工主要是井下動力鉆具、可變

18、徑穩(wěn)定器和配套工具組成。具組成。MWD導向鉆具常用組合導向鉆具常用組合 SST 導向鉆具常用組合導向鉆具常用組合導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.13.1 有線隨鉆測量儀有線隨鉆測量儀 有線隨鉆測量儀有線隨鉆測量儀采用單芯鎧裝電纜傳輸數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)采用單芯鎧裝電纜傳輸數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)主要由主要由 5 5 部分組成：部分組成： 地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 井下儀器總成井下儀器總成 地面數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)地面數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng) 電纜操作設(shè)備電纜操作設(shè)備 輔助作業(yè)工具。輔助作業(yè)工具。 導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.1.13.1.1有線隨鉆主要工作原理有線隨鉆主要工作原理

19、系統(tǒng)進入工作狀態(tài)后，地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)給井下儀器通過電纜供電，井下系統(tǒng)進入工作狀態(tài)后，地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)給井下儀器通過電纜供電，井下儀器完成對數(shù)據(jù)的實時采集后，按一定格式對數(shù)據(jù)編碼，然后通過電纜將編碼儀器完成對數(shù)據(jù)的實時采集后，按一定格式對數(shù)據(jù)編碼，然后通過電纜將編碼后的數(shù)據(jù)以脈沖信號的形式傳送至地面，地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對井下儀器傳送上后的數(shù)據(jù)以脈沖信號的形式傳送至地面，地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對井下儀器傳送上來的脈沖信號解碼、處理、計算，并將數(shù)據(jù)實時向鉆臺上的數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)司鉆來的脈沖信號解碼、處理、計算，并將數(shù)據(jù)實時向鉆臺上的數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)司鉆閱讀器發(fā)送，實現(xiàn)隨鉆施工。閱讀器發(fā)送，實現(xiàn)隨鉆施工。地面數(shù)據(jù)地面

20、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理系統(tǒng)井下井下儀器儀器地面數(shù)據(jù)地面數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)井下測量數(shù)據(jù)井下測量數(shù)據(jù)供電供電有線隨鉆測量儀器工作原理圖有線隨鉆測量儀器工作原理圖導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.1.2有線隨鉆測量儀器有線隨鉆測量儀器-SST導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具探管型號探管型號1000系列系列全角探管全角探管900系列系列高溫探管高溫探管700系列系列高溫探管高溫探管井斜角井斜角測量范圍測量范圍018001800180系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度0.30.30.30.30.30.3井斜方位井斜方位角角測量范圍測量范圍036360036360036360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精

21、度2.02.02.02.02.02.0工具面角工具面角測量范圍測量范圍036360036360036360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度2.02.02.02.02.02.0外徑外徑35mm25mm25mm耐溫耐溫125182182抗壓筒抗壓抗壓筒抗壓15000 Psi15000 Psi15000 Psi抗壓筒外徑抗壓筒外徑44.5mm34.5mm34.5mm3.1.2有線隨鉆測量儀器有線隨鉆測量儀器-SST導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.1.3有線隨鉆測量儀器有線隨鉆測量儀器-MS3導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具井斜角井斜角測量范圍測量范圍0180系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度0.30.

22、3井斜方位角井斜方位角測量范圍測量范圍036360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度2.02.0磁邊工具面磁邊工具面角角測量范圍測量范圍036360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度2.02.0高邊工具面高邊工具面角角測量范圍測量范圍036360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度2.02.0外徑外徑35 mm工作溫度范圍工作溫度范圍-25+125抗壓筒抗壓抗壓筒抗壓20000Psi抗壓筒外徑抗壓筒外徑35mm3.1.3有線隨鉆測量儀器有線隨鉆測量儀器-MS3導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.1.4有線隨鉆測量儀器有線隨鉆測量儀器-YST導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具設(shè)備代碼設(shè)備代碼 井斜角測量范圍井斜角測量范圍01

23、80設(shè)備名稱設(shè)備名稱有線隨鉆測斜儀有線隨鉆測斜儀井斜角測量精度井斜角測量精度0.2設(shè)備型號設(shè)備型號YST-35、YST-25方位角測量范圍方位角測量范圍0360系統(tǒng)電源系統(tǒng)電源220V15%(4060Hz)方位角測量精度方位角測量精度2井下儀器供電方式井下儀器供電方式接口電源箱接口電源箱磁性工具面角測量范圍磁性工具面角測量范圍0360最高工作溫度最高工作溫度125磁性工具面角測量精度磁性工具面角測量精度2井斜井斜10最大工作壓力最大工作壓力100MPa高邊工具面角測量范圍高邊工具面角測量范圍0360儀器外筒外徑儀器外筒外徑45mm、35mm高邊工具面角測量精度高邊工具面角測量精度2井斜井斜10

24、地面計算機類型地面計算機類型通用計算機或通用計算機或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)處理儀專用數(shù)據(jù)處理儀35探管長度探管長度670mm探管外徑探管外徑35mm、25mm25探管長度探管長度804mm系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件Windows9835抗壓筒長度抗壓筒長度1450mm操作軟件操作軟件HRM.exe25抗壓筒長度抗壓筒長度1600mm3.1.4有線隨鉆測量儀器有線隨鉆測量儀器-YST導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.23.2 無線隨鉆測量儀無線隨鉆測量儀MWDMWD 無線隨鉆測量儀無線隨鉆測量儀MWDMWD主要由五部分組成主要由五部分組成: : 即地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)即地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 地面檢波系統(tǒng)地面檢波

25、系統(tǒng) 地面數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)地面數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng) 井下儀器總成井下儀器總成 輔助設(shè)備。輔助設(shè)備。 導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.2.13.2.1無線隨鉆無線隨鉆主要工作原理主要工作原理 主要工作原理為：井下儀器利用自備發(fā)電機或電池供電。系統(tǒng)進入工作主要工作原理為：井下儀器利用自備發(fā)電機或電池供電。系統(tǒng)進入工作狀態(tài)后，井下儀器開始采集數(shù)據(jù)并按一定格式對數(shù)據(jù)編碼，然后泥漿介質(zhì)或狀態(tài)后，井下儀器開始采集數(shù)據(jù)并按一定格式對數(shù)據(jù)編碼，然后泥漿介質(zhì)或地層介質(zhì)將編碼后的數(shù)據(jù)以泥漿壓力脈沖或電磁波的形式傳送至地面，地面地層介質(zhì)將編碼后的數(shù)據(jù)以泥漿壓力脈沖或電磁波的形式傳送至地面，地面檢波系統(tǒng)自動檢測

26、來自井下的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳送到地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，地面檢波系統(tǒng)自動檢測來自井下的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳送到地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對地面檢波系統(tǒng)傳送來的信號解碼、處理、計算后，得到井下數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對地面檢波系統(tǒng)傳送來的信號解碼、處理、計算后，得到井下儀器的測量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實時向鉆臺上的數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)發(fā)送，實現(xiàn)隨鉆施儀器的測量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實時向鉆臺上的數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)發(fā)送，實現(xiàn)隨鉆施工。工。地面數(shù)地面數(shù)據(jù)處理據(jù)處理系統(tǒng)理系統(tǒng)理系統(tǒng)系統(tǒng)井井下下儀儀器器數(shù)據(jù)顯數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)示系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)地面地面檢波檢波系統(tǒng)系統(tǒng)泥漿壓力脈沖泥漿壓力脈沖或電磁波或電磁波有線隨鉆測量儀器工作原理圖有線隨鉆測量儀器工作原

27、理圖導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.2.3無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-MWD導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.2.4無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-DWD導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具系系統(tǒng)統(tǒng)精精度度井斜角井斜角測量范圍測量范圍0 0180180系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度0.20.2井斜方位角井斜方位角測量范圍測量范圍0360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度1.51.5磁邊工具面角磁邊工具面角測量范圍測量范圍0360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度2.82.8高邊工具面角高邊工具面角測量范圍測量范圍0360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度2.82.8 測量數(shù)據(jù)修正時間測量數(shù)據(jù)修正時間2.5分鐘

28、分鐘 工具面修正時間工具面修正時間 14秒秒 (0.5HZ)9.3秒秒(0.8HZ)類型類型超小系統(tǒng)超小系統(tǒng)350350系統(tǒng)系統(tǒng) 650 650 系統(tǒng)系統(tǒng) 950 950 系統(tǒng)系統(tǒng) 12001200系統(tǒng)系統(tǒng)外徑外徑89mm89mm121 mm 121 mm 165 mm 165 mm 203 mm 203 mm 241 mm241 mm長度長度5.33m5.33m1.829 m 1.829 m 1.829 m 1.829 m 1.829 m 1.829 m 1.829 m 1.829 m 接頭接頭特殊方扣特殊方扣 NC38 NC38 4-1/2 IF 4-1/2 IF 6-5/8 REG 6-

29、5/8 REG 7-5/8 REG7-5/8 REG3.2.4無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-DWD導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具泥漿排量泥漿排量5.775.7l/s泥漿類型泥漿類型水基泥漿、油基泥漿水基泥漿、油基泥漿泥漿密度泥漿密度小于小于2.17g/cm2.17g/cm含砂量含砂量小于小于1%1%塑性粘度塑性粘度小于小于50cp50cp最大壓力最大壓力102Mpa102Mpa最高工作溫度最高工作溫度125125堵漏材料堵漏材料細、中型短纖維細、中型短纖維,含量小于含量小于57kg/m3.2.4無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-DWD導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀

30、器工具Super-slim :5.712.6,350: 9.522.1,650:14.241,1200:22.175.73.2.5無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-QDT 不發(fā)射脈沖不發(fā)射脈沖 發(fā)射脈沖發(fā)射脈沖導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具系系統(tǒng)統(tǒng)精精度度井斜角井斜角測量范圍測量范圍0 0180180系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度0.10.1井斜方位角井斜方位角測量范圍測量范圍0360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度1.01.0磁邊工具面磁邊工具面角角測量范圍測量范圍0360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度1.01.0高邊工具面高邊工具面角角測量范圍測量范圍0360系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度1.0 1.0 3.2.5無線隨鉆測量儀器

31、無線隨鉆測量儀器-QDT導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具泥漿類型泥漿類型水基泥漿、油基泥漿水基泥漿、油基泥漿泥漿密度泥漿密度小于小于2.17g/cm2.17g/cm含砂量含砂量小于小于1%1%塑性粘度塑性粘度小于小于50cp50cp最大壓力最大壓力102Mpa102Mpa最高工作溫度最高工作溫度125125堵漏材料堵漏材料無無3.2.5無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-QDT導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具 SDIMWD由井下儀器和由井下儀器和地面設(shè)備兩大部分組成。井下地面設(shè)備兩大部分組成。井下儀器包括探管、鋰電池短節(jié)、儀器包括探管、鋰電池短節(jié)、MWD控制器、脈沖發(fā)

32、生器驅(qū)控制器、脈沖發(fā)生器驅(qū)動器、脈沖發(fā)生器等；地面設(shè)動器、脈沖發(fā)生器等；地面設(shè)備包括控制箱備包括控制箱MSI、編程電源、編程電源、深度顯示器、司鉆閱讀器、壓深度顯示器、司鉆閱讀器、壓力傳感器、泵傳感器等。力傳感器、泵傳感器等。 3.2.6無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-SDI導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具泥漿流過控制閥未動泥漿流過控制閥未動作作 產(chǎn)生脈沖，控制閥打開產(chǎn)生脈沖，控制閥打開無泥漿流過時脈沖發(fā)無泥漿流過時脈沖發(fā)生器的狀態(tài)生器的狀態(tài)導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具強有力的主彈簧推動蘑菇頭強有力的主彈簧推動蘑菇頭軸，一直試圖關(guān)閉該閥。蘑軸，一直試圖關(guān)閉該閥

33、。蘑菇頭閥處于關(guān)的位置。菇頭閥處于關(guān)的位置。鉆井液推動驅(qū)動活塞下移，鉆井液推動驅(qū)動活塞下移，推動主蘑菇頭下移，允許泥推動主蘑菇頭下移，允許泥漿通過，驅(qū)動活塞兩端壓力漿通過，驅(qū)動活塞兩端壓力相同。相同。貫穿蘑菇頭總成有一個通道，連貫穿蘑菇頭總成有一個通道，連通脈沖發(fā)生器頂部與驅(qū)動活塞下通脈沖發(fā)生器頂部與驅(qū)動活塞下部，驅(qū)動活塞下部的截面積比蘑部，驅(qū)動活塞下部的截面積比蘑菇頭閥座的大。菇頭閥座的大。儀器外徑4-3/46-1/46-1/26-3/489-1/2儀器長度滑動28/30m20/30m20/30m20/30m12/30m12/30m轉(zhuǎn)動12/30m10/30m10/30m10/30m7/30

34、m7/30m最高溫度最高壓力允許排量400GPM400GPM400GPM1000GPM 1500GPM 1500GPM允許狗腿度12520000Psi36ft磁/高邊轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)更新速度11.2秒測量時間150秒工具面精度0.15,井斜大于3方位精度0.25,井斜大于3井斜精度0.15,任何井斜伽瑪標準AAPI單位(標準)3.2.6無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-SDI導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具3.2.7無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-YST-48X導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具 YST-48X型無線隨鉆測斜儀是一種正脈沖的測斜儀，其利用控制循環(huán)管柱中泥漿壓

35、力將測量參數(shù)傳輸?shù)降孛?，不需要電纜連接，無需纜車等專用設(shè)備，具有活動部件少，使用方便，維修簡單等優(yōu)點，其井下部分是模塊狀組成并具有柔性，可以滿足短半徑造斜需要，其外徑為48毫米，適用于各種尺寸的井眼，而且整套井下儀器可以打撈。設(shè)備代碼設(shè)備代碼 井斜角測量范圍井斜角測量范圍0180設(shè)備名稱設(shè)備名稱泥漿脈沖隨鉆測斜儀泥漿脈沖隨鉆測斜儀井斜角測量精度井斜角測量精度0.2設(shè)備型號設(shè)備型號YST48X方位角測量范圍方位角測量范圍0360系統(tǒng)電源系統(tǒng)電源160260V(4060Hz)方位角測量精度方位角測量精度2井下儀器供電方式井下儀器供電方式電池組電池組磁性工具面角測量范磁性工具面角測量范圍圍0360最

36、高工作溫度最高工作溫度125磁性工具面角測量精磁性工具面角測量精度度2,井斜井斜10最大工作壓力最大工作壓力100MPa高邊工具面角測量范高邊工具面角測量范圍圍0360儀器外筒外徑儀器外筒外徑48mm高邊工具面角測量精高邊工具面角測量精度度 2 , 井 斜井 斜10地面計算機類型地面計算機類型通用計算機或?qū)Ｓ脭?shù)通用計算機或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)處理儀據(jù)處理儀遠程數(shù)據(jù)處理器型號遠程數(shù)據(jù)處理器型號SXW200探管外徑探管外徑36mm 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件Windows98 操作軟件操作軟件HMWD.exe 3.2.7無線隨鉆測量儀器無線隨鉆測量儀器-YST-48X導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具儀器類

37、型 有線 無線 信號傳輸方式 電纜 泥漿或地層介質(zhì) 優(yōu)點 費用低、數(shù)據(jù)傳輸快、信號受鉆井操作影響小、對鉆井液沒有特殊要求。 操作簡單、占用有效鉆機時間少、施工安全、效率高。 缺點 施工工藝復雜、占用有效鉆機時間過多、井下安全得不到有效保障、施工效率低下。 數(shù)據(jù)傳輸速度較SST慢，信號受鉆井操作及介質(zhì)的影響較大，成本高。 應用情況 國外已經(jīng)淘汰，我國在淺定向井、水平井中還在使用。 國外是必須使用的儀器，國內(nèi)在定向井、水平井和大位移井的施工中廣泛使用。 導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具導向工具主要是動力鉆具和可調(diào)徑穩(wěn)定器，如下圖所示。導向工具主要是動力鉆具和可調(diào)徑穩(wěn)定器，如下圖所示。

38、 配套工具包括高性能鉆頭、無磁鉆桿、井下儀器配套工具包括高性能鉆頭、無磁鉆桿、井下儀器MWDMWD懸掛短節(jié)、無磁懸掛短節(jié)、無磁鉆鋌、短無磁鉆鋌、鉆鋌、短鉆鋌、加重鉆桿、斜臺階鉆桿、井下加力鉆鋌、短無磁鉆鋌、鉆鋌、短鉆鋌、加重鉆桿、斜臺階鉆桿、井下加力器、震擊器、扶正器、單向閥和其它無磁器、震擊器、扶正器、單向閥和其它無磁/ /非無磁配合接頭等，有時還需非無磁配合接頭等，有時還需要配備定向接頭、彎接頭。要配備定向接頭、彎接頭。導向?qū)?幾何）井下儀器工具幾何）井下儀器工具三、地質(zhì)三、地質(zhì)導向井下儀器工具導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具 幾何幾何導向技術(shù)在提高定向井鉆井速度

39、、縮短建井周期、精導向技術(shù)在提高定向井鉆井速度、縮短建井周期、精確控制軌跡走向方面發(fā)揮了積極的作用，但該鉆井技術(shù)不能確確控制軌跡走向方面發(fā)揮了積極的作用，但該鉆井技術(shù)不能確保軌跡一直在產(chǎn)層中穿行，在碰到意外地質(zhì)變化的情況下仍需保軌跡一直在產(chǎn)層中穿行，在碰到意外地質(zhì)變化的情況下仍需要借助電測儀器來確定真實的目的層或重新評價其開發(fā)價值，要借助電測儀器來確定真實的目的層或重新評價其開發(fā)價值，因此，該技術(shù)存在一定的局限性。因此，該技術(shù)存在一定的局限性。 隨著鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對現(xiàn)場施工的要求不斷提隨著鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對現(xiàn)場施工的要求不斷提高，鉆井技術(shù)人員不能再單單依靠常規(guī)導向方法，而需要

40、地質(zhì)高，鉆井技術(shù)人員不能再單單依靠常規(guī)導向方法，而需要地質(zhì)參數(shù)來輔助幾何導向。參數(shù)來輔助幾何導向。 地質(zhì)導向井下鉆具主要由地質(zhì)導向井下鉆具主要由地質(zhì)導向儀器地質(zhì)導向儀器、地質(zhì)導向工具地質(zhì)導向工具和和配套工具配套工具共同共同組成。組成。 地質(zhì)導向儀器由地質(zhì)導向儀器由MWDMWD和帶地質(zhì)參數(shù)的傳感器組成。和帶地質(zhì)參數(shù)的傳感器組成。 地質(zhì)導向工具主要是指能實現(xiàn)井下地質(zhì)導向施工的工具，主要是井下動地質(zhì)導向工具主要是指能實現(xiàn)井下地質(zhì)導向施工的工具，主要是井下動力鉆具。和幾何導向相比，地質(zhì)導向工具的性能更高，范圍也更廣，如可調(diào)力鉆具。和幾何導向相比，地質(zhì)導向工具的性能更高，范圍也更廣，如可調(diào)彎殼體、近鉆頭

41、井斜伽瑪傳感器等。彎殼體、近鉆頭井斜伽瑪傳感器等。 地質(zhì)導向儀器實時提供軌跡控制所需要的工程、地質(zhì)數(shù)據(jù)，井下導向工地質(zhì)導向儀器實時提供軌跡控制所需要的工程、地質(zhì)數(shù)據(jù)，井下導向工具更精確地實現(xiàn)軌跡的控制。具更精確地實現(xiàn)軌跡的控制。地質(zhì)導向井下鉆具的構(gòu)成地質(zhì)導向井下鉆具的構(gòu)成地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具2.12.1地質(zhì)導向鉆井技術(shù)常用鉆具組合地質(zhì)導向鉆井技術(shù)常用鉆具組合鉆頭鉆頭+ +馬達馬達+ +單向閥單向閥+ LWD+ LWD地質(zhì)短接地質(zhì)短接+ +無磁鉆桿無磁鉆桿+ +轉(zhuǎn)換接頭轉(zhuǎn)換接頭+ +震擊器震擊器+ +轉(zhuǎn)換接頭轉(zhuǎn)換接頭+ +鉆桿（斜鉆桿（斜臺階或普通）臺階或普通）+ +加重鉆桿

42、加重鉆桿+ +上部鉆具，如圖上部鉆具，如圖A A和圖和圖B B所示。所示。 圖圖A A帶四種地質(zhì)測量儀器的地質(zhì)導向鉆具組合帶四種地質(zhì)測量儀器的地質(zhì)導向鉆具組合圖圖B B帶二種地質(zhì)測量儀器的地質(zhì)導向鉆具組合帶二種地質(zhì)測量儀器的地質(zhì)導向鉆具組合 該鉆具組合是現(xiàn)場使該鉆具組合是現(xiàn)場使用比較多的使用動力鉆用比較多的使用動力鉆具的鉆具組合結(jié)構(gòu)，在具的鉆具組合結(jié)構(gòu)，在地質(zhì)導向鉆井施工中最地質(zhì)導向鉆井施工中最常見。常見。 圖圖B B是圖是圖A A的簡化鉆的簡化鉆具組合，由于只采用兩具組合，由于只采用兩種地質(zhì)儀器，鉆具結(jié)構(gòu)種地質(zhì)儀器，鉆具結(jié)構(gòu)簡化，剛性減弱，在施簡化，剛性減弱，在施工過程中既滿足了實時工過程中

43、既滿足了實時地質(zhì)評價的需要，又提地質(zhì)評價的需要，又提高了施工安全，該鉆具高了施工安全，該鉆具組合也是經(jīng)常使用。組合也是經(jīng)常使用。 地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具2.22.2地質(zhì)導向鉆井技術(shù)常用鉆具組合地質(zhì)導向鉆井技術(shù)常用鉆具組合 鉆頭鉆頭+ +可調(diào)徑穩(wěn)定器可調(diào)徑穩(wěn)定器+ +單向閥單向閥+LWD+LWD短接短接+ +無磁鉆桿無磁鉆桿+ +轉(zhuǎn)換接頭轉(zhuǎn)換接頭+ +震擊器震擊器+ +轉(zhuǎn)換接頭轉(zhuǎn)換接頭+ +鉆鉆桿（斜臺階或普通）桿（斜臺階或普通）+ +加重鉆桿加重鉆桿+ +上部鉆具，如圖所示。上部鉆具，如圖所示。帶四種地質(zhì)測量儀器的地質(zhì)導向鉆具組合帶四種地質(zhì)測量儀器的地質(zhì)導向鉆具組合 該鉆具組

44、合是比較常用的不帶動力鉆具的井下地質(zhì)導該鉆具組合是比較常用的不帶動力鉆具的井下地質(zhì)導向鉆具結(jié)構(gòu)，常用于穩(wěn)斜段、水平井水平段施工。向鉆具結(jié)構(gòu)，常用于穩(wěn)斜段、水平井水平段施工。地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具2.32.3地質(zhì)導向鉆井技術(shù)常用鉆具組合地質(zhì)導向鉆井技術(shù)常用鉆具組合鉆頭鉆頭+ +帶地質(zhì)測量儀器的動力鉆具帶地質(zhì)測量儀器的動力鉆具+ LWD+ LWD地質(zhì)短接地質(zhì)短接+ +無磁鉆桿無磁鉆桿+ +轉(zhuǎn)換接頭轉(zhuǎn)換接頭+ +震擊器震擊器+ +轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換接頭接頭+ +鉆桿（斜臺階或普通）鉆桿（斜臺階或普通）+ +加重鉆桿加重鉆桿+ +上部鉆具，如圖所示。上部鉆具，如圖所示。 該鉆具組合使用了帶地質(zhì)

45、儀器的動力鉆具和井徑、地層壓力該鉆具組合使用了帶地質(zhì)儀器的動力鉆具和井徑、地層壓力/ /溫度溫度測井儀，這樣使實時地質(zhì)參數(shù)更接近鉆頭，利用井徑數(shù)據(jù)對測量的地測井儀，這樣使實時地質(zhì)參數(shù)更接近鉆頭，利用井徑數(shù)據(jù)對測量的地質(zhì)數(shù)據(jù)進行校正，使得測量結(jié)果準確。還可利用地層壓力、地層溫度質(zhì)數(shù)據(jù)進行校正，使得測量結(jié)果準確。還可利用地層壓力、地層溫度參數(shù)對地層進行評價，同時也增加了施工的安全。參數(shù)對地層進行評價，同時也增加了施工的安全。帶地質(zhì)測量儀的動力鉆具所組成的簡化地質(zhì)導向鉆具組合帶地質(zhì)測量儀的動力鉆具所組成的簡化地質(zhì)導向鉆具組合 地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具2.42.4地質(zhì)導向鉆井技術(shù)常用鉆

46、具組合地質(zhì)導向鉆井技術(shù)常用鉆具組合鉆頭鉆頭+ +帶地質(zhì)測量儀器的動力鉆具帶地質(zhì)測量儀器的動力鉆具+ LWD+ LWD地質(zhì)短接地質(zhì)短接+ +無磁鉆桿無磁鉆桿+ +轉(zhuǎn)換接頭轉(zhuǎn)換接頭+ +震擊器震擊器+ +轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換接頭接頭+ +鉆桿（斜臺階或普通）鉆桿（斜臺階或普通）+ +加重鉆桿加重鉆桿+ +上部鉆具，如圖所示。上部鉆具，如圖所示。 該鉆具組合采用該鉆具組合采用聲波傳感器聲波傳感器，不使用地層密度和中子孔隙度參數(shù)，不使用地層密度和中子孔隙度參數(shù)就可實現(xiàn)對地層的全面評價。就可實現(xiàn)對地層的全面評價。地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具帶聲波測井儀的地質(zhì)導向鉆具組合帶聲波測井儀的地質(zhì)導向鉆具組合 L

47、WD是國際上九十年代發(fā)展起來的一種先是國際上九十年代發(fā)展起來的一種先進的隨鉆測量儀器，它將地質(zhì)參數(shù)測量與井身進的隨鉆測量儀器，它將地質(zhì)參數(shù)測量與井身軌跡控制測量組合在一起，可以提供地質(zhì)參數(shù)軌跡控制測量組合在一起，可以提供地質(zhì)參數(shù)的隨鉆測量。使現(xiàn)場地質(zhì)師可以及時的獲取準的隨鉆測量。使現(xiàn)場地質(zhì)師可以及時的獲取準確的地質(zhì)資料，對地質(zhì)變化作準確、及時的判確的地質(zhì)資料，對地質(zhì)變化作準確、及時的判斷和預報，配合工程施工，對井身軌跡進行及斷和預報，配合工程施工，對井身軌跡進行及時的調(diào)整，保證井眼的準確命中儲層并穿行于時的調(diào)整，保證井眼的準確命中儲層并穿行于儲層中有利于開采的最佳位置，完成地質(zhì)導向儲層中有利于

48、開采的最佳位置，完成地質(zhì)導向施工。施工。3、地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀、地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具 可實現(xiàn)地質(zhì)資料的隨鉆測量；可實現(xiàn)地質(zhì)資料的隨鉆測量； 獲得的地質(zhì)資料及時、準確；獲得的地質(zhì)資料及時、準確； 地層暴露時間短，地層未受泥漿侵入。地層暴露時間短，地層未受泥漿侵入。 模塊化設(shè)計；模塊化設(shè)計； 可根據(jù)現(xiàn)場需要，采用不同的傳感器組合?？筛鶕?jù)現(xiàn)場需要，采用不同的傳感器組合。 可擴展性?？蓴U展性。 隨技術(shù)進步和現(xiàn)場的需要，可以添加新的傳感器。隨技術(shù)進步和現(xiàn)場的需要，可以添加新的傳感器。特點特點地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)

49、導向井下儀器工具 DGR DGR傳感器采用雙向伽瑪測量技術(shù)，傳感器采用雙向伽瑪測量技術(shù)，雙向自然咖瑪傳感器包含有兩組伽馬射線雙向自然咖瑪傳感器包含有兩組伽馬射線探測器，每組由探測器，每組由8 8根根22.9mm22.9mm長的蓋革長的蓋革米米勒計數(shù)管組成，勒計數(shù)管組成，1616根計數(shù)管在儀器周圍按根計數(shù)管在儀器周圍按360360度排列。度排列。兩組探測器捕獲的地層自然兩組探測器捕獲的地層自然伽瑪射線計數(shù)，地層中的放射性元素主要伽瑪射線計數(shù)，地層中的放射性元素主要有鉀、釷、鈾。鉀和釷存在于頁巖和粘土有鉀、釷、鈾。鉀和釷存在于頁巖和粘土礦物（伊利石、高嶺石、蒙脫石）中。礦物（伊利石、高嶺石、蒙脫石

50、）中。傳傳感器將記數(shù)捕獲的自然咖瑪?shù)脑加嫈?shù)轉(zhuǎn)感器將記數(shù)捕獲的自然咖瑪?shù)脑加嫈?shù)轉(zhuǎn)換成換成APIAPI標準計數(shù)，經(jīng)過平均計算后合成標準計數(shù)，經(jīng)過平均計算后合成咖瑪測井曲線。咖瑪測井曲線。這種結(jié)構(gòu)可以在有一組探這種結(jié)構(gòu)可以在有一組探測器失效的情況下，仍可以保證獲得可靠測器失效的情況下，仍可以保證獲得可靠的伽瑪計數(shù)。的伽瑪計數(shù)。地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具 DGR DGR 傳感器主要技術(shù)參數(shù)傳感器主要技術(shù)參數(shù) 地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD主要應

51、用主要應用a a、劃分巖性并確定地層界面、劃分巖性并確定地層界面b b、進行地層物性的初步評價、進行地層物性的初步評價c c、水平井鉆進時，根據(jù)曲線變、水平井鉆進時，根據(jù)曲線變化可以預告地層變化。化可以預告地層變化。地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD SPERRY-SUN SPERRY-SUN公司的公司的EWR-Phase4EWR-Phase4電電磁波電阻率傳感器采用獨有的四相磁波電阻率傳感器采用獨有的四相位測量技術(shù)，具有高精度、高靈敏位測量技術(shù)，具有高精度、高靈敏度和可靠性好的特點。儀器由四個度和可靠性好的特點。儀器由四個發(fā)射器和兩個接受器組

52、成，通過測發(fā)射器和兩個接受器組成，通過測量每一組傳感器和接受器之間的相量每一組傳感器和接受器之間的相位差和波幅衰減，可以繪制出八條位差和波幅衰減，可以繪制出八條不同探測深度（極淺、淺、深、極不同探測深度（極淺、淺、深、極深）的電阻率曲線，相位差和對應深）的電阻率曲線，相位差和對應的波幅衰減經(jīng)過組合，可以得到組的波幅衰減經(jīng)過組合，可以得到組合電阻率曲線合電阻率曲線（CPACPA）。）。 地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具1MHzTransmitter2MHzTransmittersNearReceiverFarReceiverMeasurePoint12”12”6”6”6”地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量

53、儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD主要應用主要應用a a、利用地層的電阻率差異區(qū)分油水界面或其他液相界面。、利用地層的電阻率差異區(qū)分油水界面或其他液相界面。 b b、配合咖瑪測量數(shù)據(jù)，可預告地層變化，回避油水界面。、配合咖瑪測量數(shù)據(jù)，可預告地層變化，回避油水界面。c c、結(jié)合咖瑪數(shù)據(jù)，進行地層物性的初步評價。、結(jié)合咖瑪數(shù)據(jù)，進行地層物性的初步評價。d d、水平井鉆進時，根據(jù)曲線變化可以預告地層變化。、水平井鉆進時，根據(jù)

54、曲線變化可以預告地層變化。地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具原理原理 補償中子孔隙度測井傳感器采用補償中子孔隙度測井傳感器采用A Am241m241-Be-Be作為中子源。作為中子源。A Am241m241在衰變過程中產(chǎn)生在衰變過程中產(chǎn)生粒粒子，子，粒子轟擊粒子轟擊BeBe，產(chǎn)生平均能量為，產(chǎn)生平均能量為4MeV4MeV的中子。中子在放射源附近與地層中的氫原的中子。中子在放射源附近與地層中的氫原子發(fā)生彈性散射減速為熱中子后，很快被巖石中的其它原子核俘獲，放出中子子發(fā)生彈性散射減速為熱中子后，很快被巖石中的其它原子核俘獲，放出中子射線射線。中子。中子射線的有效運行距離約為射線的有效運行距離

55、約為12”,12”,而傳感器設(shè)計的放射源至蓋革而傳感器設(shè)計的放射源至蓋革- -米勒計數(shù)管之米勒計數(shù)管之間的距離為間的距離為14”14”，因此在放射源附近和地層中的氫原子發(fā)生彈性散射的中子變成熱中，因此在放射源附近和地層中的氫原子發(fā)生彈性散射的中子變成熱中子后，很快被巖石中的其它原子核俘獲，放出中子子后，很快被巖石中的其它原子核俘獲，放出中子射線在沒有到達蓋革射線在沒有到達蓋革- -米勒計數(shù)管米勒計數(shù)管之前就已經(jīng)消失，這時探測器檢測到的之前就已經(jīng)消失，這時探測器檢測到的射線是沒有和氫原子發(fā)生彈性散射的中子經(jīng)射線是沒有和氫原子發(fā)生彈性散射的中子經(jīng)過長距離的運行后，到達探測器附近被其它原子俘獲后釋放

56、的過長距離的運行后，到達探測器附近被其它原子俘獲后釋放的射線。射線。 由此可見，傳感器蓋革由此可見，傳感器蓋革- -米勒計數(shù)器檢測到的中子米勒計數(shù)器檢測到的中子-射線的強度取決于地層中的射線的強度取決于地層中的含氫量。地層中含氫量越大，在放射源附近被俘獲的中子越多，到達含氫量。地層中含氫量越大，在放射源附近被俘獲的中子越多，到達探測器的探測器的射射線的強度值越低，地層的孔隙度高；反之氫含量越小，在放射源附近被俘獲的中子越線的強度值越低，地層的孔隙度高；反之氫含量越小，在放射源附近被俘獲的中子越少，到達少，到達探測器的探測器的射線的強度值越高，地層的孔隙度低。射線的強度值越高，地層的孔隙度低。

57、補償中子孔隙度測井傳感器上裝有遠、近兩個探測補償中子孔隙度測井傳感器上裝有遠、近兩個探測射線的探測器，該探測器組射線的探測器，該探測器組通過測量到達探測器的中子通過測量到達探測器的中子射線的分布情況，從而統(tǒng)計、計算出地層的孔隙度。射線的分布情況，從而統(tǒng)計、計算出地層的孔隙度。 地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具補償中子孔隙度傳感器補償中子孔隙度傳感器地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具Near1FarDetectorSourceDrillCollarNearDetectorFarDetectorN

58、earDetectorNear0Far0Far1主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD主要應用主要應用：A A、確定地層的巖性；、確定地層的巖性；B B、與、與DGRDGR測量參數(shù)一起測量參數(shù)一起, ,劃分油劃分油/ /氣層界面和油、氣氣層界面和油、氣層厚度；層厚度；C C、確定地層的孔隙度、確定地層的孔隙度D D、對孔隙壓力進行正確評估，準確預測高壓，回避、對孔隙壓力進行正確評估，準確預測高壓，回避鉆井風險。鉆井風險。地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)

59、參數(shù)隨鉆測量儀-LWD 巖石密度測井傳感器采用銫巖石密度測井傳感器采用銫-137-137（Cs-137Cs-137）作為）作為射線放射源。在射線放射源。在放射源附近，有近、放射源附近，有近、遠兩個低密度窗口，窗口內(nèi)有各自的遠兩個低密度窗口，窗口內(nèi)有各自的射線探測器射線探測器- -閃爍記數(shù)器。銫閃爍記數(shù)器。銫-137-137發(fā)射發(fā)射射線，射線，射線經(jīng)過一段距離的運行后，到射線經(jīng)過一段距離的運行后，到達密度窗口。密度窗口允許地層反射回來的達密度窗口。密度窗口允許地層反射回來的射線進入，并引發(fā)內(nèi)部閃射線進入，并引發(fā)內(nèi)部閃爍計數(shù)器對爍計數(shù)器對射線進行計數(shù)。由于閃爍記數(shù)器具有區(qū)別射線進行計數(shù)。由于閃爍記

60、數(shù)器具有區(qū)別射線能量級的射線能量級的功能，因而可以獲得的在不同能窗范圍內(nèi)的計數(shù)，從而統(tǒng)計、計算出所功能，因而可以獲得的在不同能窗范圍內(nèi)的計數(shù)，從而統(tǒng)計、計算出所測巖石的密度值和光電值，再采用測巖石的密度值和光電值，再采用“脊脊- -肋肋”校正技術(shù)，對近、遠兩個探校正技術(shù)，對近、遠兩個探測器測取的密度值進行校正，最終得到巖石真實密度值。測器測取的密度值進行校正，最終得到巖石真實密度值。 巖石密度巖石密度 傳感器傳感器地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)導向井下儀器工具地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量儀-LWD技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)主要應用：主要應用：A A、確定巖層的密度及地層的孔隙度；、確定巖層的密度及地層的