题目：随钻测量系统技术发展现状研究

2013-08-15李世举王晓飞

化工管理 2013年18期

关键词：随钻测量钻井工程钻井

李世举王晓飞

(中海油田服务股份有限公司广东深圳 518067)

(中海油田服务股份有限公司广东湛江 524057)

随钻测量系统技术是钻井工程中不可或缺的技术之一，随钻测量凭靠实时评价、能完成困难测井等优势而受到重视，有关随钻测量系统技术的研究也在不断深入。从国内外的发展状况来看，该项技术的水准和前景都十分良好，能够在钻井工程中发挥实效。

一、随钻测量的定义

随钻测量就是借用一定的仪器，运用正确的方法来对钻井过程中所遇地层的岩石和地质进行测量，得到完整的物理参数的过程。随钻测量需要用到声波、放射线、核磁和电阻率等测量技术。

二、随钻测量系统技术的国内外发展历程及现状

（一）、随钻测量系统技术的国外发展历程及现状

20 世纪30 年代开始，就有人对随钻测量技术投入研究，但仅停留于电极测量和地层电阻率的测量上。到了50 年代，研究者开始考虑电磁波的应用，但囿于地层信号传递的衰减性而未收到良好成效。同时，借用钻杆来传送声信号的方法也因距离限制而宣告失败。在50 年代后期，正脉冲泥浆遥传系统被发明出来，并在60 年代初期的试用中取得了成功，这是随钻测量系统技术在世界范围内的首个成功记录。 60 年代后期，EIF 公司开始大力推广正脉冲泥浆遥传系统，使随钻测量的概念问世，并开始了商业服务。从70 年代开始，随钻技术引发了大范围的关注，MobilR&D 公司研制出正弦波泥浆遥传系统，GerhartOwen 公司则推出了自然伽马井下仪器。进入80 年代，随钻测量系统技术的革命时代真正来临，很多公司都加紧研究步伐，推出各类主导产品，使测量仪器的质量得到大幅提升。在21 世纪初期，一种更为耐用的随钻测量系统由Westherford 公司研发出来，这种模块化的系统可以克服恶劣的钻井条件，使平衡应用的多种需求得到满足，并于2004 年投产使用。总体来看，国外的随钻测量系统技术始终向着更加先进、更加可靠的方向发展，不仅在硬件工具上取得很大突破，在参数解释和软件系统的研发上也取得了很大成功。

（二）、随钻测量系统技术的国内发展历程及现状

我国对随钻测量系统技术的研究时间相对较短，从20 世纪80 年代后期才正式开始。经过几十年的探索，虽然有所收获，但鉴于配套设施缺乏、基础条件薄弱等问题而与国外研究成果相去甚远。 1999 年，我国的胜利石油管理局从国外引进了FEWD这种随钻地层评价测量仪，用于塔里木油田和胜利油田的薄油层钻井，在地质导向方面收到了一定的技术成效。在这一时期，四川、大港等油田单位开始应用MWD 系统，使其为水平井钻井服务，提升了地层判断效率。胜利石油管理局在引进测量仪之后，也积极开展了技术研究，已研制出了完整的无线随钻测井仪系统，在信号采集、信号处理、电路设计等方面都有了很大的技术进展，基本可以取代进口仪器。 20 世纪末，经过对井下电磁信号短传技术的深入研究，NBLOG-1 型测量短节被研制出来，自然伽马、井斜角等都可以通过此项技术完成测量。在1999 年的6月份，“地质导向钻井技术研究与应用”正式立项，研发单位、制造商、应用单位都参与研究，开展技术攻关。2001 年，我国拥有自主知识产权的感应电阻率测量仪、正脉冲MWD 被研制出来。2002 年推出的CGMWD 系统满足了数据传输速率高、井深大的要求，使CGDS-1 系统研究获得阶段性成功，同时也建立起了随钻测量系统技术发展的里程碑。 2004 年，通过引进LWD 和FEWD 测量系统，使我国的配套设备水准达到新的高度。 2005年，海蓝公司研发的多种测量仪问世，在耐温、精度、方便性等方面优势明显，逐渐替代进口仪器，被应用于国内多个油田钻井当中。 2007 年，CGDS-1 金钻头地质导向钻井系统被成功应用于工业当中，是我国无线随钻测量技术发展史上的又一里程碑。

三、随钻测量系统技术的前景

经过多年的技术研究与发展，国内外的随钻测量系统技术都取得了很大的进步，收到了较好的应用成效。伴随着计算机技术、信息处理技术的发展与进步，随钻测量技术必然会向着更加高新的方向发展，推动钻井技术实现智能化与自动化。为了确保随钻测量系统技术的稳步前进，在研发与探究的过程中还应注意以下几点：首先，要更加关注采样密度和仪器的探测深度，确保通过仪器的使用能够将地层实际情况更加精确、客观地反映出来；第二，在供电系统设计方面投入更多精力，研发耐压、耐温的高强度传感器，使系统的运行时间得以有效延长；第三，使系统向着成像化、组合化的方向发展，控制好钻头与仪器探头之间的距离；第四，提升测量信息的传输速率，使系统的传输能力不断提升；第五，注意克服壳体波和钻井噪声的干扰，提升随钻测量系统的抗震性能，保证工作的可靠性。满足了上述要求，随钻测量系统技术就能够基本满足钻井要求，当然，随着勘探复杂性的增加和自动化程度的提高，对随钻测量技术的相关要求也会不断提高，需要研究者以实际需求为方向做好研究调整。