当今的钻井业务，无论是针对油气领域还是煤层气，创造性的技术革新对勘探及生产都产生巨大的影响。作业者在寻找各种方式加强钻井业务的投资，服务公司则希望能够向他们的用户传递最新的技术。

NOV公司的BlackStarTM 电磁波随钻测量系统EM-MWD就是这样一种技术，它可以针对不同的地质及录井要求，提供两种不同的伽马组件。随着EM-MWD技术的成熟及逐步推广，越来越多的油公司及服务公司在与泥浆脉冲型比较后，意识到电磁波技术的优势。

业界趋势

业内目前不断增长的定向井业务，浅层水平井，煤层气钻井和其他非常规能源如页岩气，另外配备人员的减少这些因素都大大加强了EM-MWD广泛应用。同时，其他相关技术也在广泛应用：旋转导向钻井，多点测量工具和适用于多种运行状态下的高级井下方位传感器。

为了随时跟踪钻进的状态，EM-MWD数据传输的速度优势是非常明显的，因为方位数据和井下压力数据可以由无线电磁波传递甚至不需要开泵。

EM-MWD技术 采用EM-MWD技术，井下的数据经过电磁波穿过地层，由地面天线接收，由地面接收装置解码后发送到司钻显示。期间，不需要电缆或者泥浆来传递信号，这也意味着EM-MWD技术可以应用在泥浆脉冲型MWD不能稳定工作及不能工作的工况下，见图1。

EM-MWD的技术优势 在数据采集的过程中，EM-MWD的通讯工具提供了一种高效益的方式，可以应用在欠平衡钻井，煤层气抽提，过压地层，失去循环井，垂直钻井，水平井，再入井和受污染泥浆系统，当然也可以应用在通常的定向井业务中。由于采用了连续的电磁波发射，测量数据可以按照钻井时间连续存储。

虽然不是一个全新技术，随着业界的发展，MWD工具系统不断扩展功能和优势，如利用电测波信号来传递实时的数据用于井眼控制。对司钻而言，他们可以更好的利用由电磁波传输的钻头的方位等数据并接受，解码，处理并传递到司钻显示屏上，而不受为传输电缆和泥浆等因素的羁绊，见图2。

另外，工具不需要泵压，数据输出是标准的WITS格式。这种工具结构非常紧凑，可以适用于多种不同管径钻具组合中，而且也适用于不同的流体环境：不仅适用于欠平衡钻井，而且也能用于通常泥浆钻井，多项液/泡沫泥浆系统。此外，我们的工具还可以应用于：失去循环，再入井，垂直钻井和受污染泥浆系统中。总之，EM-MWD是泥浆脉冲型MWD技术的有效补充。

EM-MWD可以允许定向井工程师在钻进的过程中实时了解井斜，方位角和工具面以便于按照计划准确钻进。它可以传输准确、实时的数据以满足严格的钻井过程管理要求，提高与定向井工程师的沟通，见图3。

随着它技术成熟而不断被操作者接受，该工具还具备以下的优势：没有活动部件，高的可靠性，不但很少需要维护保养，而且维护保养也很便宜。

另外，数据采集速度也会对定向钻井产生很大的影响。特别是水平井：如果降低测量时间那么就可以节省大量的钻井时间。当等待测量数据时，降低泥浆循环后就会增大水平井损坏的可能。当不能采用泥浆脉冲MWD工具或者泥浆脉冲MWD工具不稳定时，例如空气钻井，我们的EM-MWD工具就非常适合。另外一个优势就是，EM-MWD工具可以在泥浆泵损坏的情况传输井下数据，例如井下压力，该数据通常用于监测潜在的井眼损坏的风险。

录井和地质导向选项 最新一代EM-MWD工具可以提供诸如录井及地质导向功能作为可选项：内部环空压力传感器，轴向和径向震动传感器和录井数据存储器。Blackstar EM-MWD提供三种伽马模块选项：360度伽马模块，聚焦伽马模块和动态旋转伽马模块。

360度伽马模块 也叫全向伽马模块，适用于对比测井。因为，与定向伽马比较他有更好的灵敏度，也不容易由于震动和冲击的影响而损坏。360度伽马常用于直井或定向井的直井段。

聚焦伽马 伽马探测器安装在一个钨制屏蔽设备中，可以减弱周围地层中各方向自然辐射，而屏蔽器轴向留有缝隙。该缝隙允许伽马射线从长轴方向正负60度夹角进入辐射探测器。该伽马探测器对准MWD工具的高边，对应于井眼的重力高边。这种配置通过与目标层自然辐射来决定钻井的边界。例如，通常与煤层相邻的砂岩层比较，煤层中包含少量的自然辐射元素。

动态旋转伽马传感器 在钻井的过程中，可以准确测量自然放射性，无论是高边还是低边。目前通常采用标准的聚焦伽马工具，可以在停止钻井操作后，在井眼中用于测量高边或者低边数值。DRG可以让司钻更快的做出决定，当钻头到达分层边界后做出变化纠正钻井程序使钻头保持在想要的区域内。它提供了一种改良的地质导向的方法，即：无论是在旋转还是静止状态，加入了记录导向伽马测量功能，见图4。

地质导向 BlackStar DRG或者聚焦伽马工具采用原始信号强度作为限定词。

BlackStar DRG可以准确测量钻进时井眼中的高边和低边自然辐射。DRG可以让司钻更快的做出决定，当钻头到达分层边界后数值发生变化，司钻可以纠正钻井程序使钻头保持在想要的区域内。它提供了一种改良的地质导向的方法，即：无论是在旋转还是静止状态，加入了记录导向伽马测量功能。

煤层气及页岩气领域的机会

利用BlackStar EM MWD工具在中国的成功将产生更多的机会。例如，目前不论是国有油公司和独立私人公司都在使用煤层气领域广泛使用BlackStar EM MWD工具。该工具同样在美国阿帕拉契亚煤层气和页岩气钻井市场起到举足轻重的作用。

与传统的泥浆脉冲传输技术比较，电磁波传输技术传输更快。由于煤层气钻井非常快，通常1500～2000英尺/小时，泥浆脉冲工具通常太慢了。另外一个巨大的优势就是聚焦伽马，地质导向钻井技术可以钻进过程一直保持在煤层中。

当钻井深度达到3000~6000英尺，煤层的厚度约2~4英尺。如果没有聚焦伽马，司钻需要猜测钻头的位置是否在煤层中还是超过了煤层的边界。聚焦伽马设计为司钻提供了精确的钻头位置：煤层中、石灰岩或者页岩。

基于节省时间和成本的考虑， 可以大致合计如下：比如30000英尺的井，大约1000个钻杆接头。如果按照8分钟做一次测量，测量的时间大约8000分钟或者133小时。采用EM-MWD就不需要浪费这5-1/2天的时间，因为它可以实时测量和传递测量数据，同时，也降低了冲蚀井眼的可能性。

运用这些成熟的、容易使用的技术之后，作业者钻井的效率更高可以更好的满足这些相关的需求。我们的EM-MWD其他的参数比如：磁和重力工具面，井斜，方位，伽马和环空压力。

在今天的钻井市场，新技术的发展从各个方面是钻井工业变得更为广阔，使生产力变得更高。对钻井技术而言，最新的创新将定向钻井提升到更高的标准。通过实时钻井信息传递，司钻可以更好的控制井下工具和把握钻井的过程。