夏文鹤 ，孟英峰，唐波，官文婷

（1. “油气藏地质及开发工程”国家重点实验室 西南石油大学，成都 610500；2. 西南石油大学电气信息学院，成都 610500；3. 中国石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营 257017；4. 中国石油西南油气田公司工程技术研究院，成都 610050）

0 引言

气体钻井对随钻安全监测系统有非常高的要求，但在这一关键技术领域仍然存在一些难题[1]。近年来，电磁波随钻测量（EM-MWD）技术因其传输速率高且不依赖钻井液脉冲等优点成为随钻监测领域的研究热点[2]。该技术将整个钻柱作为天线，通过地层传播电磁波信号以传输井下信息[3]，因此可应用于采用气体作为循环介质的气体钻井。但是电磁波信号在传输过程中会随地层加深而迅速衰减，且难以在低电阻率地层和非均匀地层传输[4]，井深超过有效传输距离后难以从地面接收信号并提取有效信息[5]。此外，施工现场的电磁环境也会对电磁波信号产生极大干扰，使得目前EM-MWD技术的信号有效传输距离仍较短[5]。虽然可采用有线加无线接力、配置无线中继器等方法提升EM-MWD技术信号传输深度，但有线加无线接力的方式操作复杂，接头处信号传输不稳定，可靠性较差；而使用无线中继器难以保证多套信号收发装置在井筒高温高压条件下的稳定性和持久性[6]。因此总体而言，EM-MWD技术目前尚不成熟。这导致在气体钻井领域至今还未形成一套较为实用的随钻监测系统，大部分气体钻井作业过程中只能依靠地面监测系统对井下状况进行推测，大幅降低了监测的准确性和时效性[7]。……