隨鉆測井

隨鉆測井的關(guān)鍵技術(shù)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(shù)轉(zhuǎn)變成鉆井液壓力脈沖，隨鉆井液循環(huán)傳送到地面。其簡要原理如圖所示，被測參數(shù)經(jīng)數(shù)字化編碼后，變成高("1")、低("0")電信號，由它控制鉆井液脈沖發(fā)生器的蘑菇頭，當編碼為"1"時，蘑菇頭上移，使流經(jīng)錐形口的鉆井液阻力增加，產(chǎn)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(tǒng)。類似的還有負脈沖傳輸系統(tǒng)，連續(xù)波傳輸系統(tǒng)。鉆井液壓力脈沖傳輸?shù)膬?yōu)點是經(jīng)濟、方便，缺點是數(shù)據(jù)傳輸率(每秒傳送的數(shù)據(jù)位數(shù))低。近年來，為提高傳輸率又開始試用電磁波傳輸技術(shù)，它是將隨鉆測井儀器放在非磁性鉆鋌內(nèi)，非磁性鉆鋌和上部鉆桿之間，有絕緣短節(jié)，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(shù)改進已開始進入市場，其優(yōu)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(shù)據(jù)存于井下存儲器中，待起鉆后回收數(shù)據(jù)。優(yōu)點是成本低，數(shù)據(jù)保存可靠。缺點是地面不能實時得到數(shù)據(jù)，無法指導(dǎo)鉆進。對于數(shù)據(jù)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(jié)合的辦法，對關(guān)鍵井段采用實時傳輸，而其他井段采用井下存儲。

由于隨鉆測井既能用于地質(zhì)導(dǎo)向，指導(dǎo)鉆進，又能對復(fù)雜井、復(fù)雜地層的含油氣情況進行評價，已是世界各石油服務(wù)公司爭相研究、不斷推出新方法新技術(shù)的熱點。

隨鉆測井 在油氣田勘探、開發(fā)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(fā)生坍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(huán)，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(shù)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(shù)和地層參數(shù)及時調(diào)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(shù)是剛鉆開的地層參數(shù)，它最接近地層的原始狀態(tài)，用于對復(fù)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(nèi)，除測量電阻率、聲速、中子孔隙度、密度等常規(guī)測井和某些成像測井外，還測量鉆壓、扭矩、轉(zhuǎn)速、環(huán)空壓力，溫度，化學(xué)成分等鉆井參數(shù)。由于鉆頭鉆進過程中環(huán)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。

定向鉆井、連續(xù)管服務(wù)快速發(fā)展。21世紀以來，水平井、定向井和連續(xù)管作業(yè)加快推廣，全球定向鉆井和連續(xù)管服務(wù)市場增長迅速。2005~2012年，定向井市場規(guī)模從47億美元增長到136億美元，年均增長16%;連續(xù)管服務(wù)市場規(guī)模從21億美元增長到49億美元，年均增長13%。

隨鉆測井服務(wù)快速發(fā)展。測井服務(wù)板塊包括測井、錄井和生產(chǎn)測試三個服務(wù)項目，其中測井又分為電纜測井和隨鉆測井，規(guī)模約占整個油田技術(shù)服務(wù)市場的6%。2012年測井服務(wù)市場繼續(xù)增長，初步估計，測井市場的規(guī)模達到222.6億美元，比2011年增長12%，是技術(shù)服務(wù)中增長較快的業(yè)務(wù)。

電纜測井仍是測井的主要方式，約占整個測井市場的80%。北美地區(qū)是電纜測井的主要市場，2012年北美地區(qū)鉆井數(shù)量增速的下滑導(dǎo)致電纜測井市場規(guī)模增速放緩。相比之下，隨鉆測并發(fā)展較快，金融危機前每年以20%以上的速度增長，2012年增長16%，快于電纜測井。