李世舉 王曉飛

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隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)是鉆井工程中不可或缺的技術(shù)之一，隨鉆測量憑靠實(shí)時(shí)評價(jià)、能完成困難測井等優(yōu)勢而受到重視，有關(guān)隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)的研究也在不斷深入。 從國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r來看，該項(xiàng)技術(shù)的水準(zhǔn)和前景都十分良好，能夠在鉆井工程中發(fā)揮實(shí)效。

一、 隨鉆測量的定義

隨鉆測量就是借用一定的儀器， 運(yùn)用正確的方法來對鉆井過程中所遇地層的巖石和地質(zhì)進(jìn)行測量， 得到完整的物理參數(shù)的過程。 隨鉆測量需要用到聲波、放射線、核磁和電阻率等測量技術(shù)。

二、 隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

（一）、隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)的國外發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

20 世紀(jì)30 年代開始， 就有人對隨鉆測量技術(shù)投入研究，但僅停留于電極測量和地層電阻率的測量上。 到了50 年代，研究者開始考慮電磁波的應(yīng)用， 但囿于地層信號傳遞的衰減性而未收到良好成效。 同時(shí)，借用鉆桿來傳送聲信號的方法也因距離限制而宣告失敗。 在50 年代后期，正脈沖泥漿遙傳系統(tǒng)被發(fā)明出來，并在60 年代初期的試用中取得了成功，這是隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)在世界范圍內(nèi)的首個(gè)成功記錄。 60 年代后期，EIF 公司開始大力推廣正脈沖泥漿遙傳系統(tǒng)，使隨鉆測量的概念問世，并開始了商業(yè)服務(wù)。 從70 年代開始， 隨鉆技術(shù)引發(fā)了大范圍的關(guān)注，MobilR&D 公司研制出正弦波泥漿遙傳系統(tǒng)，GerhartOwen 公司則推出了自然伽馬井下儀器。 進(jìn)入80 年代，隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)的革命時(shí)代真正來臨，很多公司都加緊研究步伐，推出各類主導(dǎo)產(chǎn)品，使測量儀器的質(zhì)量得到大幅提升。 在21 世紀(jì)初期，一種更為耐用的隨鉆測量系統(tǒng)由Westherford 公司研發(fā)出來， 這種模塊化的系統(tǒng)可以克服惡劣的鉆井條件， 使平衡應(yīng)用的多種需求得到滿足，并于2004 年投產(chǎn)使用。 總體來看，國外的隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)始終向著更加先進(jìn)、更加可靠的方向發(fā)展，不僅在硬件工具上取得很大突破， 在參數(shù)解釋和軟件系統(tǒng)的研發(fā)上也取得了很大成功。

（二）、隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)的國內(nèi)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

我國對隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)的研究時(shí)間相對較短，從20 世紀(jì)80 年代后期才正式開始。 經(jīng)過幾十年的探索，雖然有所收獲，但鑒于配套設(shè)施缺乏、 基礎(chǔ)條件薄弱等問題而與國外研究成果相去甚遠(yuǎn)。 1999 年， 我國的勝利石油管理局從國外引進(jìn)了FEWD這種隨鉆地層評價(jià)測量儀， 用于塔里木油田和勝利油田的薄油層鉆井，在地質(zhì)導(dǎo)向方面收到了一定的技術(shù)成效。 在這一時(shí)期，四川、大港等油田單位開始應(yīng)用MWD 系統(tǒng)，使其為水平井鉆井服務(wù)， 提升了地層判斷效率。 勝利石油管理局在引進(jìn)測量儀之后，也積極開展了技術(shù)研究，已研制出了完整的無線隨鉆測井儀系統(tǒng)，在信號采集、信號處理、電路設(shè)計(jì)等方面都有了很大的技術(shù)進(jìn)展，基本可以取代進(jìn)口儀器。 20 世紀(jì)末，經(jīng)過對井下電磁信號短傳技術(shù)的深入研究，NBLOG-1 型測量短節(jié)被研制出來，自然伽馬、井斜角等都可以通過此項(xiàng)技術(shù)完成測量。在1999 年的6月份，“地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用”正式立項(xiàng)，研發(fā)單位、制造商、應(yīng)用單位都參與研究，開展技術(shù)攻關(guān)。2001 年，我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的感應(yīng)電阻率測量儀、 正脈沖MWD 被研制出來。2002 年推出的CGMWD 系統(tǒng)滿足了數(shù)據(jù)傳輸速率高、 井深大的要求，使CGDS-1 系統(tǒng)研究獲得階段性成功，同時(shí)也建立起了隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的里程碑。 2004 年， 通過引進(jìn)LWD 和FEWD 測量系統(tǒng)， 使我國的配套設(shè)備水準(zhǔn)達(dá)到新的高度。 2005年，海藍(lán)公司研發(fā)的多種測量儀問世，在耐溫、精度、方便性等方面優(yōu)勢明顯，逐漸替代進(jìn)口儀器，被應(yīng)用于國內(nèi)多個(gè)油田鉆井當(dāng)中。 2007 年，CGDS-1 金鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)被成功應(yīng)用于工業(yè)當(dāng)中，是我國無線隨鉆測量技術(shù)發(fā)展史上的又一里程碑。

三、 隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)的前景

經(jīng)過多年的技術(shù)研究與發(fā)展， 國內(nèi)外的隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)都取得了很大的進(jìn)步，收到了較好的應(yīng)用成效。 伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，隨鉆測量技術(shù)必然會(huì)向著更加高新的方向發(fā)展，推動(dòng)鉆井技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化與自動(dòng)化。 為了確保隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)的穩(wěn)步前進(jìn)， 在研發(fā)與探究的過程中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：首先，要更加關(guān)注采樣密度和儀器的探測深度，確保通過儀器的使用能夠?qū)⒌貙訉?shí)際情況更加精確、 客觀地反映出來；第二，在供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面投入更多精力，研發(fā)耐壓、耐溫的高強(qiáng)度傳感器，使系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間得以有效延長；第三，使系統(tǒng)向著成像化、組合化的方向發(fā)展，控制好鉆頭與儀器探頭之間的距離；第四，提升測量信息的傳輸速率，使系統(tǒng)的傳輸能力不斷提升；第五，注意克服殼體波和鉆井噪聲的干擾，提升隨鉆測量系統(tǒng)的抗震性能，保證工作的可靠性。 滿足了上述要求，隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)就能夠基本滿足鉆井要求，當(dāng)然，隨著勘探復(fù)雜性的增加和自動(dòng)化程度的提高， 對隨鉆測量技術(shù)的相關(guān)要求也會(huì)不斷提高，需要研究者以實(shí)際需求為方向做好研究調(diào)整。

結(jié)束語：

隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，取得了良好的成效，在國內(nèi)外的鉆井工程中都具有很好的發(fā)展前景。 在未來的研究中，必須以實(shí)際鉆井需求為方向， 從不同角度出發(fā)來完善隨鉆測量系統(tǒng)技術(shù)，使其為鉆井工程提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

[1] 孟耀華.嵌入式鉆井壓力測量系統(tǒng)的研究[D].大慶石油學(xué)院,2010(07).

[2] 徐鳳玲,高學(xué)然.隨鉆方位電磁波電阻率未鉆地層預(yù)測技術(shù)[J].錄井工程,2011(02).

[3] 唐宇,王環(huán).高溫鉆井環(huán)境下的隨鉆測井儀器電子線路升級技術(shù)[J].測井技術(shù),2011(02).