當今的鉆井業務，無論是針對油氣領域還是煤層氣，創造性的技術革新對勘探及生產都產生巨大的影響。作業者在尋找各種方式加強鉆井業務的投資，服務公司則希望能夠向他們的用戶傳遞最新的技術。

NOV公司的BlackStarTM 電磁波隨鉆測量系統EM-MWD就是這樣一種技術，它可以針對不同的地質及錄井要求，提供兩種不同的伽馬組件。隨著EM-MWD技術的成熟及逐步推廣，越來越多的油公司及服務公司在與泥漿脈沖型比較后，意識到電磁波技術的優勢。

業界趨勢

業內目前不斷增長的定向井業務，淺層水平井，煤層氣鉆井和其他非常規能源如頁巖氣，另外配備人員的減少這些因素都大大加強了EM-MWD廣泛應用。同時，其他相關技術也在廣泛應用：旋轉導向鉆井，多點測量工具和適用于多種運行狀態下的高級井下方位傳感器。

為了隨時跟蹤鉆進的狀態，EM-MWD數據傳輸的速度優勢是非常明顯的，因為方位數據和井下壓力數據可以由無線電磁波傳遞甚至不需要開泵。

EM-MWD技術 采用EM-MWD技術，井下的數據經過電磁波穿過地層，由地面天線接收，由地面接收裝置解碼后發送到司鉆顯示。期間，不需要電纜或者泥漿來傳遞信號，這也意味著EM-MWD技術可以應用在泥漿脈沖型MWD不能穩定工作及不能工作的工況下，見圖1。

EM-MWD的技術優勢 在數據采集的過程中，EM-MWD的通訊工具提供了一種高效益的方式，可以應用在欠平衡鉆井，煤層氣抽提，過壓地層，失去循環井，垂直鉆井，水平井，再入井和受污染泥漿系統，當然也可以應用在通常的定向井業務中。由于采用了連續的電磁波發射，測量數據可以按照鉆井時間連續存儲。

雖然不是一個全新技術，隨著業界的發展，MWD工具系統不斷擴展功能和優勢，如利用電測波信號來傳遞實時的數據用于井眼控制。對司鉆而言，他們可以更好的利用由電磁波傳輸的鉆頭的方位等數據并接受，解碼，處理并傳遞到司鉆顯示屏上，而不受為傳輸電纜和泥漿等因素的羈絆，見圖2。

另外，工具不需要泵壓，數據輸出是標準的WITS格式。這種工具結構非常緊湊，可以適用于多種不同管徑鉆具組合中，而且也適用于不同的流體環境：不僅適用于欠平衡鉆井，而且也能用于通常泥漿鉆井，多項液/泡沫泥漿系統。此外，我們的工具還可以應用于：失去循環，再入井，垂直鉆井和受污染泥漿系統中。總之，EM-MWD是泥漿脈沖型MWD技術的有效補充。

EM-MWD可以允許定向井工程師在鉆進的過程中實時了解井斜，方位角和工具面以便于按照計劃準確鉆進。它可以傳輸準確、實時的數據以滿足嚴格的鉆井過程管理要求，提高與定向井工程師的溝通，見圖3。

隨著它技術成熟而不斷被操作者接受，該工具還具備以下的優勢：沒有活動部件，高的可靠性，不但很少需要維護保養，而且維護保養也很便宜。

另外，數據采集速度也會對定向鉆井產生很大的影響。特別是水平井：如果降低測量時間那么就可以節省大量的鉆井時間。當等待測量數據時，降低泥漿循環后就會增大水平井損壞的可能。當不能采用泥漿脈沖MWD工具或者泥漿脈沖MWD工具不穩定時，例如空氣鉆井，我們的EM-MWD工具就非常適合。另外一個優勢就是，EM-MWD工具可以在泥漿泵損壞的情況傳輸井下數據，例如井下壓力，該數據通常用于監測潛在的井眼損壞的風險。

錄井和地質導向選項 最新一代EM-MWD工具可以提供諸如錄井及地質導向功能作為可選項：內部環空壓力傳感器，軸向和徑向震動傳感器和錄井數據存儲器。Blackstar EM-MWD提供三種伽馬模塊選項：360度伽馬模塊，聚焦伽馬模塊和動態旋轉伽馬模塊。

360度伽馬模塊 也叫全向伽馬模塊，適用于對比測井。因為，與定向伽馬比較他有更好的靈敏度，也不容易由于震動和沖擊的影響而損壞。360度伽馬常用于直井或定向井的直井段。

聚焦伽馬 伽馬探測器安裝在一個鎢制屏蔽設備中，可以減弱周圍地層中各方向自然輻射，而屏蔽器軸向留有縫隙。該縫隙允許伽馬射線從長軸方向正負60度夾角進入輻射探測器。該伽馬探測器對準MWD工具的高邊，對應于井眼的重力高邊。這種配置通過與目標層自然輻射來決定鉆井的邊界。例如，通常與煤層相鄰的砂巖層比較，煤層中包含少量的自然輻射元素。

動態旋轉伽馬傳感器 在鉆井的過程中，可以準確測量自然放射性，無論是高邊還是低邊。目前通常采用標準的聚焦伽馬工具，可以在停止鉆井操作后，在井眼中用于測量高邊或者低邊數值。DRG可以讓司鉆更快的做出決定，當鉆頭到達分層邊界后做出變化糾正鉆井程序使鉆頭保持在想要的區域內。它提供了一種改良的地質導向的方法，即：無論是在旋轉還是靜止狀態，加入了記錄導向伽馬測量功能，見圖4。

地質導向 BlackStar DRG或者聚焦伽馬工具采用原始信號強度作為限定詞。

BlackStar DRG可以準確測量鉆進時井眼中的高邊和低邊自然輻射。DRG可以讓司鉆更快的做出決定，當鉆頭到達分層邊界后數值發生變化，司鉆可以糾正鉆井程序使鉆頭保持在想要的區域內。它提供了一種改良的地質導向的方法，即：無論是在旋轉還是靜止狀態，加入了記錄導向伽馬測量功能。

煤層氣及頁巖氣領域的機會

利用BlackStar EM MWD工具在中國的成功將產生更多的機會。例如，目前不論是國有油公司和獨立私人公司都在使用煤層氣領域廣泛使用BlackStar EM MWD工具。該工具同樣在美國阿帕拉契亞煤層氣和頁巖氣鉆井市場起到舉足輕重的作用。

與傳統的泥漿脈沖傳輸技術比較，電磁波傳輸技術傳輸更快。由于煤層氣鉆井非?？?，通常1500～2000英尺/小時，泥漿脈沖工具通常太慢了。另外一個巨大的優勢就是聚焦伽馬，地質導向鉆井技術可以鉆進過程一直保持在煤層中。

當鉆井深度達到3000~6000英尺，煤層的厚度約2~4英尺。如果沒有聚焦伽馬，司鉆需要猜測鉆頭的位置是否在煤層中還是超過了煤層的邊界。聚焦伽馬設計為司鉆提供了精確的鉆頭位置：煤層中、石灰巖或者頁巖。

基于節省時間和成本的考慮， 可以大致合計如下：比如30000英尺的井，大約1000個鉆桿接頭。如果按照8分鐘做一次測量，測量的時間大約8000分鐘或者133小時。采用EM-MWD就不需要浪費這5-1/2天的時間，因為它可以實時測量和傳遞測量數據，同時，也降低了沖蝕井眼的可能性。

運用這些成熟的、容易使用的技術之后，作業者鉆井的效率更高可以更好的滿足這些相關的需求。我們的EM-MWD其他的參數比如：磁和重力工具面，井斜，方位，伽馬和環空壓力。

在今天的鉆井市場，新技術的發展從各個方面是鉆井工業變得更為廣闊，使生產力變得更高。對鉆井技術而言，最新的創新將定向鉆井提升到更高的標準。通過實時鉆井信息傳遞，司鉆可以更好的控制井下工具和把握鉆井的過程。