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国产LWD地质导向测量技术及应用 　　摘 要：文章简要介绍了国产LWD的基本工作原理，分析了国产LWD在技术上的优势，并对该仪器在施工过程中的地质曲线进行了分析和阐述，提出了相应的结论。结果表明，国产LWD随钻测井曲线完全满足地质导向要求，能够对当前钻遇的地层提供相对可靠的预测，有效判断钻头在地层中的位置，在指导水平井轨迹调整，保证油层钻遇率方面起到了很大的作用 关键词：钻井;LWD;电磁波;地质导向 中图分类号：TE24915 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）03-0002-02 1 国产LWD测量系统概述 国产LWD（型号：SL-6000）是胜利伟业自主研制的国产正脉冲随钻地质导向系统，其主要功能可实时提供工程和地质参数，实现对钻进地层岩性测量、评价。该系统井下仪器由井斜方位仪、泥浆压力脉冲发生器、中央控制器、电磁波电阻率测井仪和自然伽马测井仪等部分组成。井下仪器采集数据后，由中央控制器完成编码，发送至脉冲发生器，脉冲发生器产生携带这些编码的泥浆脉冲信号，并通过泥浆通道传输至地面。现场地质人员可根据实钻地质参数，通过与先期钻探资料对比、分析，进行地质导向，以获取穿行于油层中的最佳轨迹 利用国产LWD无线随钻测量系统的测量技术，配合水平井钻井工艺技术，形成随钻中测井、地质导向，最大限度的保证井眼轨迹在油层中最佳位置穿行的综合性技术。国产LWD除了可以提供井斜、方位等井身轨迹数据外，还可以提供自然伽玛（DGR）、电阻率（EWR）等地质参数的随钻测量数据。井下传感器测量的数据，编码后由脉冲信号发生器，以正脉冲的方式，通过泥浆通道传至地面。国产LWD主要应用了自然伽玛（DGR）和电阻率测井曲线，利用自然伽玛和电阻率随钻测井曲线配合，可以划分岩性并确定地层界面，进行地层物性的初步评价。而且由于其探测深度分别为30 mm和700～1 000 mm，故水平井钻进时，根据曲线变化可以预告地层变化，实现地质导向钻进。事实证明，这一特性对指导水平段的轨迹控制具有重要的意义 2 国产LWD技术特点及应用优势 2.1 电阻率电磁波技术 电磁波电阻率测井是由绕在钻铤上的发射天线发射高频电磁波，电磁波经过井眼和地层传播，被钻铤上设置在一定距离的两接收天线所接收，测量两个接收器探测到的电磁波的幅度衰减和电磁波传播时延造成的相位偏移，这两个物理量与井眼附近地层的电阻率有关，求得该地层的视电阻率曲线，在地面解释软件的协助下得到不同探测深度的地层真电阻率曲线 由于原始信号频率比较高，电路处理比较复杂，故采用了超外差式接收处理电路。设发射信号为A*sin（ωt），则近接收线圈收到的信号为a*sin（ωt + φ1），远接收线圈收到的信号为b*sin（ωt + φ2） ，其中ω = 2*PI*2 MHz，选取本征频率为1.998 MHz，频率差为α=2 kHz，本征信号表示为c*sin（（ω-α）*t）。则通过混频，近接收信号生成： ac*sin（（2ω-α）t+φ1）ac*sin（αt+φ1）（1） 通过低通滤波器滤除高频信号便得到2 K的差频信号，原始信号的相位没有发生改变的传递了过来 同样的远接受信号通过电路形成信号： bc*sin（αt+φ2） （2） 式（1）（2）两路信号通过过零比较产生一个门宽信号，通过计数的方法测量该门宽的宽度从而得到信号的相位差，而根据这两个信号的幅度比ac/bc=a/b，也得到了接受原始信号的幅度比 各个发射线圈依次向地层发射2 MHz的正弦电磁波，每发射一次电磁波，接收板采集记录一次相位差和幅度比，对称的天线产生的两个相位差和幅度比求取平均值作为反应该深度电阻率的测量值，故最后产生3个不同探测深度的相位差数据 2.2 国产LWD的技术优势 2.2.1 国产LWD电磁波测井深度高于感应仪器测井深度 电磁波测井和感应测井是都是测量地层曲线的重要方法。低频感应测井是利用感应电动势探测地层的电阻率，电磁波测井是利用电场强度的衰减获得一个穿透深度，其公式如下： ds= 式中：ds为电磁波传播深度;w为角频率;？滓为电导率;？滋为磁导率 通过理论计算得出：电磁波传播仪器的横向测量深度是感应测量仪器的两倍左右 在理论计算的基础上，我们又用不同直径、不同厚度、电阻率不同的圆环体对仪器的横向测量深度进行了实际测量 通过把感应仪器和电磁波传播仪器放到测试块中进行对比，证实了电磁波传播仪器的横向测量深度是感应测量仪器的两倍左右 理论计算和实际检验表明：电磁波传播仪器的横向测量深度大大高于感应测量仪器的横向测量深度 2.2.2 国产LWD传感器测点离钻头更近 该系统的关键部件原理与FEW