LWD 地面系统数据的处理和实时显示方法的研究

文/司祯祯

随钻测井（LWD 地面系统）是

近年来广泛应用于世界各国钻井

施工的钻井测量技术，测量原理

是在进行钻杆钻井的同时将井眼

轨迹及各种地质参数通过地面处

理计算机上实时显示出来，用户

可通过互联网在不同终端查看钻

井测量的轨道数据和随钻测井曲

线。LWD 地面系统软件主要完成数

据的采集、存储、预处理以及实

时曲线绘制的功能。本文就 LWD

地面系统数据的处理和实时显示

的方法进行简单探讨。

摘 要

（3）采用面向对象的工具集便于对软件

界面的升级；

（4）系统用户界面采用多窗口设计，可

以实现对多个模块的同时显示。

LWD 地面处理系统中的用户界面包括系

统配置模块、解码模块、图形生成显示模块以

及数据处理模块等。用户界面的设计要求既有

灵活、复杂的一面，同时也要有多元素和属性

统一的特点，所以为了不断加强LWD 地面处

理系统用户界面的共性，需要不断增加专有成

分进行多继承，以提高界面的协调统一性。

1.2 接口设计

LWD 地面系统中，地面接收机和井下仪

器之间的数据传输主要靠无线传输，地面接收

机与计算机之间的通讯主要采用串口通讯和

USB 通讯。实时数据上传给计算机解码模块

进行解码，然后再经过预处理就可以用曲线方

式显示出来。LWD 井下测量仪在测量时会将

所有数据存储在存储器中，这些数据可以通过

串口直接传送给计算机进行数据处理、曲线绘

制、曲线保存和打印、数据表保存和打印等，

满足测后资料处理的需求。

1.3 数据的预处理

对于LWD 系统采集到的数据，由于井况

的影响，具有非等间隔采样的特点。为了能方

便绘制曲线，同时也为了能与测井数据进行对

比需要进行以下的预处理：

（1）纠错处理，剔除明显超越边界的测

量值；

（2）时深匹配处理，LWD 采集的数据是

根据时间存储的，需要根据时深文件进行深度

匹配的处理；

（3）插值和特征值提取处理，将非等间

隔的采样数据处理成等间隔采样值；

（4）不同钻进状态下重复深度区间数据

的剔除和提取处理；

（5）数据的标定，用刻度文件对实时数

据进行标定处理。需要标定的数据有环空压力、

伽玛、方位伽玛、电阻率。

2 LWD地面系统数据曲线绘制和实时显示

LWD 地面系统的数据显示采用Microsoft

Visual studio C# 和SQLite 数据库设计开发。2.1

数据库连接

SQLite 是一款开源的轻型数据库， 它

具有处理速度快、体积小、零配置等优点。

SQLite 数据库主要的通信协议是直接API 调

用，这在消耗总量、延迟时间和整体简单性上

有积极的作用。数据库作为一个单一文件可以

独立打开并且被修改，并且可以跨平台移植。

SQLite 数据库在一个文件中存储不同的测量

数据表，这些数据表存储实时采集的分量数据，

包括全测量测斜数据表、工具面数据表、电压

电流等数据表、时深数据表、伽玛数据表、电

阻率数据表、环空压力数据表等。其数据存储

类型采用64 位实数类型。

2.2 数据曲线的绘制和刷新

LWD 地面系统对所采集的数据进行预处

理后以曲线的方式显示出来。随钻测井曲线主

要包括曲线模板、曲线显示以及曲线信息标注

区3 个部分。在随钻测量过程中，随着测量过

程的进行，系统后台数据库中的数据不断增加，

而数据曲线的显示与数据库的数据增加则无法

同步，所以系统服务器需要定时发出测试命令，

查看有无数据增加，并更新数据、刷新测井曲

线显示。当整口井测量完成后，可以对测量数

据进行数据回放和人工干预处理。

曲线的绘制可以采用滑动滤波进行修正，

也可以人工干预对曲线进行编辑、拼接等。为

了保证实时绘制曲线时也可以回放以前数据，

采用滚动加载数据的方式，避免了数据大量加

载在内存中引起的程序假死现象。

在实际钻井过程中，要实现对地质目标

识别和跟踪不仅需要实测曲线，还需要邻井曲

线进行参考对比，因而程序中首先可以加载邻

井数据进行实时对比，其次，由于钻井时数据

会受到多方面因素的影响，所以需要结合实际

情况对曲线进行人工编辑修改，最后结合所构

造曲线的应用效果判断所钻地层的岩性和储层

段所含的流体性质。

3 结论

随钻测井是一种具有极大应用价值的现

代测井技术，该技术不仅能够用于地质导向，

指导钻进，同时也可以为复杂地井的含油气评

价提供有价值的依据，是国内外各石油服务企

业关注的技术热点。随钻测井技术的突破关键

在于对仪器的不断更新、优化，所以应加强系

统相关软件和硬件的开发，进而提高钻井效率、

减少成本，以及提高油气采集效率。

参考文献

[1] 刘源. 油田钻井液随钻采集系统关键技术

研究[D]. 浙江大学,2014.

[2] 李春光. 随钻测井实时解释综合成图技术

研究[J]. 中外能源,2013,06:31-35.

作者单位

中国电子科技集团公司第二十二研究所 河南

省新乡市 453003