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随钻测井

时间:2014-07-06 09:42 来源: 作者: 点击:

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。但是,测井资料的获取总是在钻井完工之后,用电缆将仪器放入井中进行测量,然而,在某些情况下,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;此外,井壁状况不好易发生坍塌或堵塞也难取得测井资料。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。因此,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。于是人们在想,如果把测井仪器放在钻头上,让钻头长上“眼睛”,一边钻进一边就获取地层的各种资料,这就是随钻测井。这样不仅对任何状况的井,特别是水平井可以进行测井,而且利用测得的钻井参数和地层参数及时调整钻头轨迹,使之沿目的层方向钻进。由于随钻测井获得的地层参数是刚钻开的地层参数,它最接近地层的原始状态,用于对复杂地层的含油、气评价比一般电缆测井更有利。随钻测井仪器放在钻铤内,除测量电阻率、声速、中子孔隙度、密度等常规测井和某些成像测井外,还测量钻压、扭矩、转速、环空压力等钻井参数。由于钻头钻进过程中环境恶劣,温度很高,压力极大,振动强烈,因此,随钻测井仪器的可靠性至今仍是商家最为重视的问题。 wwW.vipstar.com.cn

随钻测井的关键技术是信号传输,目前广泛使用的是钻井液压力脉冲传输,这是目前随钻测井仪器普遍采用的方法,它是将被测参数转变成钻井液压力脉冲,随钻井液循环传送到地面。其简要原理如图所示,被测参数经数字化编码后,变成高(“1”)、低(“0”)电信号,由它控制钻井液脉冲发生器的蘑菇头,当编码为“1”时,蘑菇头上移,使流经锥形口的钻井液阻力增加,产生附加压力。当编码为“0”时,蘑菇头向下回到原位,压力降至正常。这是正脉冲传输系统。类似的还有负脉冲传输系统,连续波传输系统。钻井液压力脉冲传输的优点是经济、方便,缺点是数据传输率(每秒传送的数据位数)低。近年来,为提高传输率又开始试用电磁波传输技术,它是将随钻测井仪器放在非磁性钻铤内,非磁性钻铤和上部钻杆之间,有绝缘短节,以便于载有被测信息的低频电磁波向井周地层传播。在地面,作为钻机与地面电极之间的电压差被探测出来。早期的电磁波传输由于信号衰减大、传输距离短且成本高而未能商用,近年来由于技术改进已开始进入市场,其优点是传输率高,不受钻井液性能影响。此外,还有井下存储方式,将全部数据存于井下存储器中,待起钻后回收数据。优点是成本低,数据保存可靠。缺点是地面不能实时得到数据,无法指导钻进。对于数据量很大的随钻测井,如随钻成像测井,通常采用实时传输和井下存储相结合的办法,对关键井段采用实时传输,而其他井段采用井下存储。

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由于随钻测井既能用于地质导向,指导钻进,又能对复杂井、复杂地层的含油气情况进行评价,已是世界各石油服务公司争相研究、不断推出新方法新技术的热点。
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