李 皋， 陈 泽， 孟英峰， 陈一健， 蒋祖军

(1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学)，四川成都 610500；2.中国石化西南油气分公司工程技术研究院，四川德阳 618000)

无线随钻测量(measurement while drilling，MWD)按传输通道的不同可分为钻井液脉冲、电磁波和声波等方式[1]，其中钻井液脉冲传输方法不适用于气体钻井[2_3]。目前，气体钻井中普遍使用电磁随钻测量(electromagnetic measurement while drilling，EM-MWD)技术[4_6]，但该技术存在许多限制，信号传输时受复杂地层影响大、衰减快及抗噪声能力差，导致信号传输频率和测量深度受限[7_9]。

微波随钻测量(microwave measurement while drilling，MMWD)技术是在现有随钻测量技术的基础上，在近钻头安装随钻测量短节采集数据、利用钻杆作为微波波导将井下测量数据传输到井口并进行处理的一种新方法，以实现井下地层特性参数和钻井参数的测量。王苏虹等人[10_11]研究认为，频率2.4 GHz的微波更适用于在钻杆中传输；刘清友等人[12]在气体钻井过程中利用微波随钻监测的方法实现了对返出气体湿度的在线连续监测；徐小祥等人[13]对扭矩传感器进行了校正，提高了MMWD的测量精度；张从邦等人[14]将微波无线中继应用于气体钻井井眼轨迹控制中，大幅降低了井眼轨迹监测的误差。但目前还没有研制出应用于井下的MMWD随钻测量装置。笔者在前人研究成果的基础上，验证了频率2.4 GHz微波在钻杆中传输的可行性，分析了可在钻杆中传播的波形，利用设计的MMWD样机及配套软件开展了现场试验。试验结果表明，MMWD技术采用多级中继接力在钻杆内部空间中传输，能够有效避免地层因素的影响，提高传输效率，增大测量深度。……