[00127688]随钻方位电磁波电阻率测井仪研制

随着钻井工艺的日趋复杂,随钻测井技术已成为钻井能力与水平的标志性技术。电磁波电阻率测井仪是随钻测井技术的主要测量仪器,特别是方位电阻率测井仪器,采用360°井眼围岩成像技术,能够预测边界的方位和距离,保证实时进行精确的地质导向,改变了传统的地质导向方式,是国际上随钻测量技术中的前沿技术。长城钻探是国际第四家、国内首家拥有该类仪器设计制造技术的公司。仪器产业化后制造成本低,服务价格与国外同类仪器相比具有成本优势,经济效益显著。该成果2014年通过集团公司鉴定, 鉴定委员会认为：“该技术成果属国内首创,总体达到国际先进水平。”系统的基本技术参数与国际同类仪器水平相当,部分参数指标优于国际同类仪器。填补了国内空白,实现了3项重大科技创新： （1）首次构思和实现了“交联天线”测量方法 本项目研发的GW-LWD （BWR-X）仪器首次在方位电阻率测量领域中提出了交联天线的概念,基于交联天线建立的测量理论在该领域也属于首次。交联天线结构的接收天线是由两个关于仪器芯轴对称的,与发射天线正交的天线和一个与发射天线平行的天线组成。三个天线由一组线圈绕制而成,接收信号是三个天线的响应之和。由于交联天线具有正交天线,因此具有方位探测能力。同时由于交联天线还包含与发射天线平行的天线,因此交联天线的电压响应中还包含了发射天线通过地层的直接耦合分量,提取此直接耦合分量,可以利用常规传播电阻率测井仪器的理论,测量随钻方位电阻率测井仪器所在地层的电阻率。 （2）独特的随钻方位电磁波电阻率测井仪天线系结构 本项目研发的GW-LWD （BWR-X）仪器采用四发三接收,对称加不对称的天线结构（C型天线）,能够提供八个轴向电磁波电阻率测量参数和八个井眼周向（方位）电磁波电压测量参数,仪器长度为3.73米,与国际同级别仪器相比,仪器长度明显缩短,仪器更接近钻头,从而使地质导向更精确。 （3）随钻方位电磁波电阻率测井仪中地层边界探测快速算法 GW-LWD （BWR-X）仪器的地层边界探测快速算法利用复镜像理论,将远处地层边界的电磁波反射等效成为发射源的一个复镜像在均匀空间中的散射,从而将一维正演模型简化为均匀空间模型,极大地提高了计算速度。该算法与具有交联天线结构的随钻方位电阻率测井仪器相结合,可以满足在地质导向应用中,实时计算远处地层边界相距随钻仪器的垂直距离。 本成果授权发明专利4件,发布企业标准2项;随钻电磁波方位电阻率测井仪制造成本相当于国际同类仪器价格的50%,节省仪器购置费1922万元。在辽河油区服务32口井,累计实现产值6075万元。在辽河油区的薄油层水平井应用中,储层钻遇率平均提高25%以上,有效提高了储层动用程度和单井产量。