Power V和机械式随钻测斜仪在黑池1井的应用

详细介绍了Power V垂直钻井系统和机械式无线随钻测斜仪的组成、工作原理及其在黑池1井的应用情况。现场应用表明,Power V系统可以解决高陡地层和自然造斜率大地层的垂直钻井问题,改善井身质量,提高钻井速度;机械式无线随钻测斜仪具有操作使用方便、抗高温高压、测量结果稳定等优点,既能满足应用Power V系统垂直钻井过程中随钻监测井斜的需要,又可降低钻井成本。

随钻测斜仪中传感器信号处理技术研究

传感器信号处理的好坏会直接影响随钻测斜仪的测量精度和井眼控制水平.通过选取适当的拟合函数构造电路对传感器的非线性信号进行处理,实现其线性化;从测斜仪的原理出发,采用误差补偿算法和数字滤波技术减少随钻测斜仪的测量误差.确保随钻测斜仪的井斜角的误差≤±0.1°,方位角的误差≤±1,°满足高精度随钻测斜仪的设计要求.

高精度随钻测斜仪的设计

选用国产传感器并进行补偿算法和信号处理算法研究,设计了高精度的随钻测斜系统。介绍了随钻测斜仪的主要测量原理、测量参数,详细说明了本系统的设计原理图、测量方法、硬件电路、软件设计。

无线随钻测斜仪减振器疲劳寿命预测分析

无线随钻测斜仪中减振器的疲劳寿命,直接影响仪器的可靠性和寿命。应用断裂力学理论建立减振器的疲劳寿命预测模型,通过对减振器进行有限元分析,将单元应力数据带入疲劳寿命预测模型,得到减振器的疲劳寿命,与减振器应用时的实际疲劳寿命对比,预测精度理想,进而确立减振器的保养更换时间,提高了仪器的可靠性和寿命。该研究分析方法对橡胶减振器寿命预测、安全设计提供方法参考。

遗传神经网络在随钻测斜仪传感器补偿中的应用

为了进一步提高随钻测斜仪的测量精度和工作稳定性,采用Elman神经网络进行建模,将自适应遗传算法作为Elman网络的权阈值学习算法,克服了传统方法训练时间长、容易陷入局部最优解等缺点。仿真结果表明,与采用Elman网络算法相比,补偿精度提高两个数量级,补偿效果稳定。

机械式无线随钻测斜仪结构原理及性能特点

机械式无线随钻测斜仪是一种集机械、电子和钻井液脉冲技术为一体,利用精密机械机构来测量井斜的仪器。其工作原理为:通过精密的测量机构测量井斜,测得的井斜信息由控制机构传递给脉冲信号发生装置,该装置发出的信号通过钻井液以压力脉冲的形式传递给立管上的压力传感器,接收的信号由电子记录仪记录,由记录的脉冲信号读出井斜角。机械式无线随钻测斜仪具有结构简单、操作方便、测量时间短等特点,完全能满足钻井工程中直井测斜的需要。

机械式无线随钻测斜仪脉冲发生器结构优化

针对机械式无线随钻测斜仪在深井、超深井及高温高压井的井斜测量中存在钻井液脉冲压力低、脉冲信号弱及涡流现象严重等问题,采用Fluent软件模拟了脉冲阀和脉冲环结构优化前后脉冲阀最大直径处钻井液通过脉冲环节流孔位置瞬间的压力、速度和流线变化情况。数值模拟结果表明,结构优化后的脉冲发生器产生的脉冲压力更高、信号更强、涡流现象减少。因此,结构优化后的机械式无线随钻测斜仪在深井、超深井及高温高压井中测量的脉冲强度更高,工作寿命更长,测量更可靠。

无线随钻测斜仪减振器减振性能分析

无线随钻测斜仪中减振器减振性能的优劣直接影响着仪器测井性能、稳定性以及寿命。通过建立有限元模型进行模态分析得到减振器的固有频率，通过非线性分析得到减振器的等效弹簧刚度；进一步将等效弹簧刚度导入ADAMS中建立虚拟样机，分析得到减振器对于0～28g、0～200 Hz连续载荷以及0～53g、5 ms的冲击载荷具有很好的减振效果。该研究分析方法为减振器设计提供方法参考。

煤矿井下随钻测斜仪误差联合校正方法

为降低煤矿井下随钻测斜仪随钻测量钻孔姿态角参数的误差,建立基于递推最小二乘的误差补偿数学模型,采用椭球拟合法、点积不变法和旋转平面拟合法的联合校正方法对随钻测斜仪进行误差补偿校正。对研发的随钻测斜仪进行数值仿真和双轴转台实验,用联合校正方法对实验数据进行误差补偿校正,校正前俯仰角和方位角的最大绝对误差分别为4.7°和5.1°,校正后为0.8°和0.9°,校正后测量精度满足随钻测斜仪要求。实验结果表明,该方法可以对煤矿井下随钻测斜仪进行有效的误差补偿校正。

光纤陀螺随钻测斜仪井眼轨迹校正方法研究

光纤陀螺随钻测斜仪可测量出油井的井斜角和方位角,为提升井眼轨迹计算精度,从井眼轨迹关键参数出发,提出一种基于光纤陀螺随钻测斜仪的井眼轨迹校正方法。在分析测斜仪间断测量模式的基础上,结合惯性测量原理推导出传感器误差到姿态角误差的传递函数关系,分别利用轨迹发生器及系统级标定方法获得仿真和真实传感器误差,并应用于不同条件下井眼轨迹的校正。校正后的井眼轨迹精度提升一个数量级,井斜角波动范围明显减小,能够有效实现对测斜仪测量结果的事后校正,具有重要的工程应用价值。

光纤陀螺随钻测斜仪钻进中井眼轨迹测量方法研究

为提高光纤陀螺随钻测斜仪的井眼轨迹的测量精度,采用卡尔曼滤波组合的测量方法,对井斜、方位和工具面失准角进行估计。由于姿态失准角的估计精度与其可观测性密切相关,为了提高估计精度,文章分别在匀速、匀加速和匀速转动三种钻进运动状态下,采用分段线性定常系统(PWCS)和奇异值分解(SVD)的方法分析了姿态失准角的可观测性,并分析了钻进中井斜角和转动速率对姿态失准角估计精度的影响。由仿真结果可知,匀速钻进时,方位失准角不可观测;匀加速钻进时,方位失准角可观测且在水平井中可观测性最强,随着井斜角度增大,方位角、井斜角的测量精度逐渐提高;绕轴向匀速转动钻进时,方位失准角的可观测性和估计精度均优于匀速、匀加速钻进状态;角速率由0°/s增加到5°/s时,三个姿态失准角的估计精度均增大并逐渐趋于稳定。文中提出的轴向转动钻进运动可有效提高井眼轨迹的测量精度。

MWD无线随钻测斜仪在钻井中的应用

介绍MWD无线随钻测斜仪在宁夏盐池县塬14-87定向井施工工艺、技术要求及在施工中的效果。

电子式随钻测斜仪器的研制及应用

大庆油田直井和定向井测斜时广泛使用电子单、多点测斜仪,测斜仪存在操作复杂、测量时间长且不能随钻测量的问题。为此,研制了电子式随钻测斜仪器。该仪器主要包括井下测量传输系统和地面信息接收处理系统,结构设计合理,工作可靠性高,井斜测量误差在±0.43以内,实现了随钻井斜测量和数据的实时上传。大庆油田3口井的现场应用结果表明,该仪器克服了传统测斜仪的不足,并且可加密测量点,真正实现了对井斜的实时监测,节省了测斜时间,降低了钻井成本,具有广阔的市场前景。

机械式无线随钻测斜仪在深井超深井中的现场应用

机械式无线随钻测斜仪是胜利钻井工艺研究院研发的一种适用于直井及直井段的新型测斜工具。该仪器具有使用方便、测量时间短、受温度影响小等优点,对提高钻井速度、降低钻井成本等具有重要意义。该项技术成果已得到现场推广应用,至今已在中国石化胜利油田、中国石化南方勘探公司、中国石化西北分公司、中石油塔里木等油田的30多口井使用,取得了良好的效果,受到现场的好评。文中对测斜仪在深井、超深井技术服务期间的使用情况进行了分析与讨论,总结完善了现场测量的施工工艺,为今后在深井、超深井中现场测量提供参考。

老井开窗侧钻中运用随钻测斜仪定向的可能性分析

在油井老井开窗侧钻定向工作中，运用随钻测斜仪和陀螺仪各有优势。文中通过现场实例分析，认为井斜大于４°时，用随钻测斜仪较理想；井斜很小则应采用陀螺仪。

铰接式有线随钻测斜仪的研制与应用

为了满足φ178套管侧钻短半径水平井随钻测量的要求 ,根据当前国外最新研究动态 ,提出并研制了铰接结构随钻测斜仪 ,文中介绍铰接式有线随钻测斜仪结构原理、技术参数和仪器的防脱键机构 。

机械式无线随钻测斜仪改进与应用

针对机械式无线随钻测斜仪在应用中存在的冲刷严重、冲击损坏、脉冲信号衰减等问题,分析了出现问题的原因,在对脉冲发生器进行有限元分析、对阻尼系统的阻尼性能进行理论计算、对脉冲信号衰减规律进行分析的基础上,对脉冲发生器、阻尼系统结构进行了优化设计,提出了在深井中提高脉冲信号强度的方法和措施,并对仪器的信号接收装置和现场技术配套进行了改进完善。现场应用结果表明,改进后的仪器能够满足钻井工程上直井、深井、超深井以及高温高压井的随钻测斜需要。

水平井有线随钻测斜仪的泵冲测量方法

水平井有线随钻测斜仪的泵冲测量方法李军成，王秀春，于华峰（山东东营２５７０６４）截止１９９５年２月底，胜利油田已完成了３０口水平井的施工任务。其中，２８口井利用了定向井常规测量仪器－－ＳＳＴ有线随钻测量仪，通过泵冲方法进行随钻测量，保证了水平井钻井施...

随钻测斜仪角度参数运算及在套管开窗侧钻中的应用

本文对随钻测斜仪所测量的角度参数进行定义，分析了角度参数的背景，并在此基础上进行角度参数计算，为测斜仪在套管开窗侧钻中应用提供了理论依据。举例说明了效果，并认为井斜大于５°时用随钻测斜仪较理想，井斜小于５°时用陀螺仪。

简易随钻测斜仪的有效应用与探讨

中国海上及陆地油田每年钻上千口探井,一般探井多以直井为主,但部分区域地层倾角很大,钻探过程自然增斜现象非常突出,采用传统起钻投测斜仪由于井斜角滞后反应,很大程度存在井眼井斜超标被迫报废回填,而直接采用随钻WMD测斜费用极高,如何有效保证井深质量且相对费用合理成为当前面对的难题,开发一种相对简单随钻测斜工具替代WMD成为解决问题的关键。