能源问题是当今世界最热门的话题之一，而石油是一个国家的经济命脉。改革开放以来随着经济的高速增长，我国已成为世界上第三大石油消费国，已由过去的石油净出口国成为了世界上第二大石油进口国(其中43.3％来自中东)。随着能源消耗的不断增加，我国必须大幅度提高油气田的产量，以弥补国内油气供给的不足。 众所周知，用定向斜井和大位移水平井开采石油天然气是二十一世纪的一场技术革命，是石油天然气工业科技进步的优先发展方向。在定向斜井和水平井钻进中必然需要及时的、准确的地质导向信息，而为这种复杂钻井提供此项服务是可随钻测量井底钻具导向信息的无线随钻测量仪(MWD)。 目前国外欠平衡钻井工艺发展越来越成熟，而我国才刚刚起步。欠平衡钻井有提高硬地层的机械钻速、减少井漏及压差卡钻、减少地层损害并提高产量、及时发现油气地层等众多优点，所以受到各国石油行业的重视。对于欠平衡钻井工艺，由于信号通道的问题，目前国内常用的无线MWD无法提供准确、可靠的地质导向信息，而电磁波式MWD对钻井液没有那么严格的要求。鄢泰宁教授主持的中国地质大学“211工程”项目“俄罗斯电磁波式随钻测量仪(MWD)的引进”正是应对这一市场需求而提出的。本文研究的主要内容是该项目的一部分。 本文以俄罗斯电磁波式MWD为主对无线MWD的结构和原理进行了探讨。阐述了石油行业钻井中常用的无线MWD的基本工作原理、优缺点、数学模型和研究方法。利用俄罗斯电磁波式MWD在胜利油田两口生产井试验所得数据对它在我国石油钻井中的适用性和可靠性进行评价。 全文共分六章。 第一章是绪论部分，主要介绍了课题的来源和背景，课题研究的目的和意义，论文研究的主要内容。 第二章是MWD的发展和应用部分，简要介绍了MWD的发展历程，有线和无线MWD的优缺点，无线MWD国内外研究和应用现状。 第三章是无线MWD的工作方式和原理部分，介绍了生产中常用的三种无线MWD：声波式、泥浆脉冲式和电磁波式MWD。主要介绍了泥浆脉冲式MWD的工作原理、井内仪器装置和信号传输系统、泥浆压力脉冲的传播特性，和电磁波式MWD的工作原理、优缺点、数学模型、研究方法和影响电磁波传输的主要冈素。重点论述泥浆式MWD信号发射器的结构和工作原理、泥浆压力脉冲传播特性，和电磁波式MWD的电磁激励方法、影响电磁波传输的主要因素。 第四章是俄罗斯电磁波式MWD在胜利油田的试验部分，简要介绍了俄罗斯电磁波式MWD的结构和组成，以及它的主要特征参数，胜利油田两口生产井的地质资料和剖面设计数据，论述了俄罗斯电磁波式MWD的试验过程和结果。 第五章是俄罗斯电磁波式MWD结构优化设想，针对在胜利油田试验中出现的问题和试验结果，结合国内石油钻井现场的要求，指出了俄罗斯电磁波式MWD的主要不足之处，并通过笔者研究提出电磁波式MWD仪器的结构优化设想，以适应中国油田的需要，为今后推广做些前期工作。 第六章是结论和建议部分，对本文研究的主要内容进行了归纳和总结，对今后的研究工作提出了一些建议。