随钻测井技术最新进展及应用

【摘要】随钻测井是一种能够既钻开地层又能同时对地层信息进行实时测量的钻井技术。近年来水平井钻井、大斜度井活动使得随钻测井技术得到了发展，尤其是在海上钻井中随钻测井这种技术的利用率几乎是100%。随钻遥测，随钻电法、核、声波、随钻地震以及核磁共振等技术在最近几年有着较大的发展空间和较好的发展前景。随钻测井主要应用于地层评价以及地质导向。我国在随钻测井这种技术的研究领域上，只有突破创新才能够跟上世界石油工业技术的前进步伐。本文将系统的对随钻测井这种技术近些年的发展以及将来的趋势进行介绍。

【关键词】随钻测井 需求 随钻地震 声波测井 电阻率测井 核磁共振 应用

1 市场需求带动随钻测井技术的发展

由于在开采钻井的过程中时常会发生钻头偏离钻井轨迹的现象，通常是在对井眼轨迹设计的过程中产生了误差，导致钻头偏离现象的发生。而这些现象的发生会造成开采过程中的资源物力的浪费，所以在钻井的过程中对其进行实时监控、钻井设计方案以及及时修改设计轨迹是十分必要的，而电缆测井这种技术无法解决上述问题，而随钻测井技术由于其可以将这些困扰解决使得其逐步发展起来，并成为当今钻井开采过程中获得实时信息的必要技术。

随钻测井参数可以反映地层的信息。随钻测井在刚钻开地层、泥浆侵入地层刚开始发生的条件下进行，所得到的数据就是地层参数真值。水平井、大斜度井以及复杂地层的经验不稳定时，可用随钻测井代替电缆测井以此来确保能够探测到地层信息得到测井资料。这就避免了电缆测井遇卡、遇阻等事故。随钻测井在钻井的同时可提供各个地层中的实时信息，用来预测地层压力及地层应力特殊的层段，为钻井及时提供信息。减少钻井过程的资源物力的浪费，也大大的避免了钻井事故的发生。

2 随钻测井的近期发展及现状

在二十世纪八十年代末九十年代初的时候，随钻测井技术只有中子孔隙度、伽马、光电因子、岩性密度、衰减电阻率和相移电阻率。而在过去的这十几年里，随钻测井技术的发展突飞猛进，不仅是原有技术得到改进，而且还创新出许多新的方法。例如随钻方位测井中的方位密度中子测井仪能够测出光电因子和方位密度。又或是定量成像测井，RAB的电阻率图像等等。

2.1 随钻地震

迄今为止拥有随钻地震技术的公司仅有Schlumberger公司一家，该公司的SeismicVISION系统在钻井的同时能够提供深度、时间、速度信息，以此来优化钻井决策，达到节约成本。减小事故风险的目的。此系统所特有的“前视”功能能够探测到钻头前8000ft以内的地层信息。SeismicVISION系统的应用包括：优化泥浆的比重、预测孔隙压力、识别岩层、预测目的层的深度、使井眼轨迹达到最佳状态。2.2 随钻多极声波测井

近十年，随钻声波测井取得了突飞猛进的进展，这种技术在地层中能够探测到高质量的横波和纵波数据，多被用于实时钻井决策。

随钻宽频多极声波测井仪器是Halliburton公司最近研发出来的。这种仪器是对原有的偶极声波测井仪加以改进所研制出的，该仪器同时采用了偶极、四级以及单极声源，可以在各种地层环境中采集高质量的声波数据，即使是在较差的环境下，也能够对采集到的声波数据的质量进行优化提高数据的质量，并且对横波的速度测量范围增大了百分之五十。这种仪器的优点：能够增大数据存储量；在更长的时间里记录高密度数据；在500Hz～30kHz之间具有平缓的频率响应，对地层的信号更加敏感，减小钻井噪音的干扰，而其声源组合有更高的声波能量输出，配备了可编程宽频发射器和高敏度的接收器；而且该仪器采用了最新的频散追踪法，大大的减小了慢速横波测量所带来的不确定性。

2.3 紧凑型电阻率测井

近些年来，随着科技的发展电阻率测量技术的水平也逐渐提高，根据最近的调查显示，电阻率测量仪器也有从前的三根天线提升到现在的具有九根天线的更加复杂的系统。由松代克斯公司所研发的信心碎钻电磁波电阻率测井仪――紧凑型补偿电磁波电阻率测井仪，可以支持电阻率测井的多个需求：井眼补偿、多个频率、多个探测深度等等。

这种新型的测量仪器天线数量较原来更多而长度则比原来更短，并且可以同时进行多个频率测量。与原有的天线列阵相比，新型天线列阵缩短了百分之四十的长度，大大的减少井底组合的成本和长度，新型仪器通过测量三个电阻率能更加准确的确定地层真电阻率、冲洗带电阻率和侵入直径。紧凑型补偿电磁波电阻率测井仪所特有的紧凑型天线列阵设计较为完善的改变了地层真电阻率和侵入剖面的测量。

2.4 随钻核磁共振测井

最近由哈里伯顿公司研发出的第二代随钻核磁共振测井仪一一MRI-LWD。该测井仪有两种工作方式：

（1）评价测井：此方式根据区分近井眼地层的流体，从而确定自有留体的体积和孔隙度；

（2）勘测测井。这种新型的核磁共振测井仪在原有测井仪的基础上进行了改进包括方式上的自动变换，使其具有更高的信噪比、更强的分辨率、增长了电池的寿命以及环境额定值。

3 随钻测井技术的应用

3.1 用于钻井工程

随钻测井技术在进行定向钻井时包括地面信息系统和井下仪器。在地面信息系统中前导模拟软件是其核心。井下仪器则为定下钻井提供实时测量的数据信息，前导模拟软件用于对数据的分析、现场决策、地质导向钻井、指导钻井施工。前导模拟技术包括区块油藏描述、定向测井、测井解释、地质建模等技术。

随钻测井技术除了可以用于定向钻井还可以用于预测所钻地层的下方地层信息，根据所预测到的地层信息及时改善钻井泥浆的密度，更新钻前模型，避免井喷、泥浆泄漏等事故的发生，从而达到节约物力、减少成本、增大利益的目的。随钻测井也是钻井过程中的安全保障，并且其可以保护油气层，所以随钻测井是一项很必要的测井技术。

3.2 用于地层对比评价

随钻测井技术多用于水平井和大斜度井，对于地层评价的方法也是要视情况而定的。普通的测井仪所能够探测到的地层深度都比较浅，尤其是成像类测井仪器以及高分辨率测井仪器，由于受到探测深度以及泥浆滤液的影响其用途不能得到最大的发挥，影响了各种用电测井评价油气层真电阻率的方法，而随钻测井技术则解决了这些问题。而且随钻测井更可以区分油、水层的信息。

随钻测井可以既快又准的发现油气显示，并且此技术还可以对油气层进行综合解释，使现场资料得到充分的运用。而随钻测井的钻井过程中对地层信息进行实时测量，对地质学家、地球物理学家以及勘探学家及时作出储层经济评估，做出完井以及开发方案都起到了巨大的作用。既增大了勘探的进度又节省了人力物力，减少了勘探费用。

参考文献

[1] 秦绪英，肖立志，索佰峰.随钻测井技术最新进展及其应用

[2] 毕林瑞，毛志强.核磁共振随钻测井技术进展及其应用

[3] 张辛耘，王敬农，郭彦军.随钻测井技术进展和发展趋势