钻井的 “导航仪”：一文读懂单点、多点与随钻测量

在钻井中，井眼轨迹测量是一项重要工作，称作测斜。常用的测斜仪分为单点、多点和随钻测量，这是三种不同发展阶段、不同功能定位的 “导航工具”，以下逐一解析。

单点测量：钻井 “初代导航”

单点测量是最早应用的钻井测量技术—— 用钢丝或者电缆从钻柱内送入井下，每次测量仅获取一个井深参数。仪器必须在完全静止的状态下进行测量。测量完成后，将仪器提出井口，读取数据。

这种技术的优势在于结构简单、成本低，对钻井设备要求低，适合早期简单钻井场景。但数据严重滞后，并且每次测量都需要停止钻井，严重影响作业效率。

如今，单点测量已逐渐退出主流复杂钻井场景，仅在浅井、直井或临时验证数据时偶尔使用。

多点测量：“升级版初代导航”

随着钻井深度增加、井眼轨迹逐渐复杂，多点测量技术应运而生，它可以 “一次测量多个点位”

多点测斜仪的内部集成了多个独立的测量模块（或可连续记录的存储单元），停钻后，将仪器通过电缆或钻杆内下入井中，然后在上提过程中，按预设的深度间隔进行静止测量，一次下井可测量井眼轨迹上多个井深处的参数。

但无论测多少个点，都需要先停钻才能下仪器，依然会占用钻井时间；且数据滞后性仍存在，必须起钻后才能读取数据，无法实时调整轨迹。

随钻测量：“实时导航”

随钻测量是钻井测量技术的革命性飞跃。它的核心在于“边钻边测、实时传输”，不停钻，实时地测量并传输井底数据到地面。几乎所有现代的定向井、水平井、大位移井和丛式井都必须使用MWD技术。

它不再需要 “单独下仪器、起仪器”，测量仪器（传感器、数据处理单元、传输单元）被设计成一个特殊的 “钻具接头”（称为 “MWD 短节”），与普通钻杆连接在一起，随钻柱一同下入井下，随钻井过程同步工作。

定向短节是 MWD 短节中负责 “判断方向” 的关键部件，它的精度直接决定了井眼轨迹测量的准确性，而当前行业中，“ER-Gyro-19 MEMS陀螺定向短节” 凭借其与磁通门定向短节兼容的电气接口与机械结构，正成为传统磁通门定向短节的原位替代方案。

ER-Gyro-19内部集成了三轴MEMS陀螺仪和三轴加速度计。通过复杂的算法融合这两组数据，最快30秒即可完成快速寻北，它能在钻具高强度、随机振动的工况下，实时解算出高精度的方位角（0.5°）、井斜角（0.1°）和工具面角（1/secL）。并且在小井斜角情况下也能正常输出高精度方位角数据。

更重要的是，它能够兼顾单点、多点以及随钻测量。只需一个ER-Gyro-19 ，便可在各种场景中应用，无需切换工具。

梳理三种测量技术的差异，本质是钻井从 “间断、滞后、简单” 向 “连续、实时、精准” 的迭代过程：从测量模式看，单点和多点测量均需 “停钻”，随钻测量则 “边钻边测”；从数据获取效率看，单点一次一点、多点一次多点、随钻实时连续；从核心设备升级看，随钻测量中的定向短节已从 “磁通门” 向 “MEMS 陀螺”（如 ER-Gyro-19）演进，进一步解决了特殊场景下的精度难题。