石油工業隨鉆測井LWD（Logging While Drilling）一般是指在鉆井的過程中測量地層巖石物理參數，并用數據遙測系統將測量結果實時送到地面進行處理。由于目前數據傳輸技術的限制，大量的數據存儲在井下儀器的存儲器中，起鉆后回放。隨鉆測量MWD（Measurement While Drilling）一般是指鉆井工程參數測量，如井斜、方位和工具面等的測量。有時候，MWD泛指鉆井時所有的井下測量。
基本介紹
在油氣田勘探、開發過程中，鉆井之后必須進行測井，以便了解地層的含油氣情況。但是，測井資料的獲取總是在鉆井完工之后，用電纜將儀器放入井中進行測量，然而，在某些情況下，如井的斜度超過65度的大斜度井甚至水平井，用電纜很難將儀器放下去；此外，井壁狀況不好易發生塌或堵塞也難取得測井資料。由于鉆井過程中要用鉆井液循環，帶出鉆碎的巖屑，鉆井液濾液總要侵入地層。因此，鉆完之后再測井，地層的各種參數與剛鉆開地層時有所差別。于是人們在想，如果把測井儀器放在鉆頭上，讓鉆頭長上“眼睛”，一邊鉆進一邊就獲取地層的各種資料，這就是隨鉆測井。這樣不僅對任何狀況的井，特別是水平井可以進行測井，而且利用測得的鉆井參數和地層參數及時調整鉆頭軌跡，使之沿目的層方向鉆進。由于隨鉆測井獲得的地層參數是剛鉆開的地層參數，它最接近地層的原始狀態，用于對復雜地層的含油、氣評價比一般電纜測井更有利。隨鉆測井儀器放在鉆鋌內，除測量電阻率、聲速、中子孔隙度、密度等常規測井和某些成像測井外，還測量鉆壓、扭矩、轉速、環空壓力，溫度，化學成分等鉆井參數。由于鉆頭鉆進過程中環境惡劣，溫度很高，壓力極大，振動強烈，因此，隨鉆測井儀器的可靠性至今仍是商家最為重視的問題。
工作原理
隨鉆測井的關鍵技術是信號傳輸，目前廣泛使用的是鉆井液壓力脈沖傳輸，這是目前隨鉆測井儀器普遍采用的方法，它是將被測參數轉變成鉆井液壓力脈沖，隨鉆井液循環傳送到地面。其簡要原理如圖所示，被測參數經數字化編碼后，變成高（“1”）、低（“0”）電信號，由它控制鉆井液脈沖發生器的蘑菇頭，當編碼為“1”時，蘑菇頭上移，使流經錐形口的鉆井液阻力增加，產生附加壓力。當編碼為“0”時，蘑菇頭向下回到原位，壓力降至正常。這是正脈沖傳輸系統。類似的還有負脈沖傳輸系統，連續波傳輸系統。鉆井液壓力脈沖傳輸的優點是經濟、方便，缺點是數據傳輸率（每秒傳送的數據位數）低。近年來，為提高傳輸率又開始試用電磁波傳輸技術，它是將隨鉆測井儀器放在非磁性鉆鋌內，非磁性鉆鋌和上部鉆桿之間，有絕緣短節，以便于載有被測信息的低頻電磁波向井周地層傳播。在地面，作為鉆機與地面電極之間的電壓差被探測出來。早期的電磁波傳輸由于信號衰減大、傳輸距離短且成本高而未能商用，近年來由于技術改進已開始進入市場，其優點是傳輸率高，不受鉆井液性能影響。此外，還有井下存儲方式，將全部數據存于井下存儲器中，待起鉆后回收數據。優點是成本低，數據保存可靠。缺點是地面不能實時得到數據，無法指導鉆進。對于數據量很大的隨鉆測井，如隨鉆成像測井，通常采用實時傳輸和井下存儲相結合的辦法，對關鍵井段采用實時傳輸，而其他井段采用井下存儲。
實際應用
由于隨鉆測井既能用于地質導向，指導鉆進，又能對復雜井、復雜地層的含油氣情況進行評價，已是世界各石油服務公司爭相研究、不斷推出新方法新技術的熱點。
參考資料 >