MWD与LWD组合技术及应用实践

### MWD与LWD组合技术及应用实践 #### 一、引言 MWD（Measurement While Drilling，随钻测量）技术与LWD（Logging While Drilling，随钻测井）技术是现代钻井工程中不可或缺的重要组成部分。MWD技术最初应用于钻井过程中的定向测量，随后扩展到了对整个钻井过程的监控。而LWD技术则是在MWD的基础上发展起来的，主要用于大斜度井及水平井的地质导向，通过加入伽马、电阻率、密度等仪器来进一步判断地层特性。 随着对钻井效率和安全性的要求不断提高，在特定类型的井钻探过程中，为了实现更安全、高效、优化的钻井操作，并能够及时判断储层性质，人们开始寻求将MWD与LWD技术有效结合的方式。这种M/LWD技术的结合在国外被某些石油公司称为TripleCombo（三组合：MWD+CDR+CDN或ADN）或QuapleCombo（四组合：MWD+CDR+ADN+GSB或ISONIC）。本文将深入探讨这种组合技术的工作原理和技术特点，以及其在地质导向方面的应用情况。 #### 二、工作方式及技术特点 ##### 1. 工作方式 - **实时模式**：在钻井过程中，M/LWD仪器会将测量到的信息传输至脉冲器，脉冲器采用特定编码方式将这些信息发送至地表的压力传感器（如SPT1和SPT2）。地表的信息处理与解码系统将接收到的信息转换成数字或图形格式，以便于用户查看和分析。 - **记录模式**：在起下钻或钻井过程中，M/LWD仪器会将采集到的信息存储在其内部的存储器中，并不会实时传输。待钻具上升到一定高度后，通过数据下载线将信息传输至地表计算机进行处理和显示。通常情况下，可以在30分钟内提交处理好的数据并打印成图。 ##### 2. 技术发展特点 - **脉冲器的数据传输速度不断提高**：这是实时数据传输的关键技术，能够显著减少对井下存储器的依赖，并优化仪器的整体结构。 - **电子仪器性能增强**：包括井下数据测量、处理及电源管理等，能够承受恶劣环境的影响。 - **模块化设计**：可根据地质情况灵活配置不同的仪器组合，即使在钻速极高的情况下也能提供高密度的数据。 - **动态偏移间距-加权方法**：解决了密度仪器井壁推靠器的问题，使得电缆测井中子密度仪器能够实现随钻化。 - **数字化信号处理技术**：提高了地面滤波能力和信息识别能力，能够准确识别来自脉冲器和压力传感器的井下信息。 - **设备配套化与系列化**：满足不同地质和钻井条件的需求。 - **前导模拟技术**：实现了随钻测井实时解释与钻井轨迹实时修正的结合，是提高油藏整体开发水平的关键技术之一。 #### 三、地面软件系统 地面综合钻井评价测量系统（IDEAL）是用于实时采集、存储、解码和显示来自地表及井下传感器数据的系统。它有助于确保钻井作业的安全、高效和经济性。IDEAL系统早期版本运行在VAX平台上，从第4.0版开始移植到了Windows NT平台。目前使用的版本是基于Windows NT 4.0的IDEAL 6.0。该系统由多个功能模块组成，包括地表采集、解码、实时数据处理、数据库管理和记录模式数据处理等。IDEAL 6.0系统运行在两台主频为200MHz的Pentium微机上，配备120MB内存、6GB硬盘以及软盘、光盘和磁带驱动器。 主控制面板负责启动或停止M/LWD应用程序，监控各个应用程序的状态，控制所有M/LWD功能。此外，系统状态和报警面板能够监控IDEAL软件的运行状态及所有报警条件，允许用户编辑、增加和管理报警信息。 MWD与LWD的组合技术不仅在提高钻井效率、降低成本方面发挥了重要作用，而且在地质导向方面也展现出了巨大的潜力。随着技术的不断发展和完善，M/LWD技术将在未来的钻井工程中发挥更加重要的作用。