RMRS在水平井钻进中靶作业中的应用

在定向钻进过程中,经常需要应用导航中靶技术,以期使钻进进入设定的靶区。随着定向钻进技术应用范围的日益拓展,钻进靶区面积越来越小,这对传统的中靶测量技术提出了严峻的挑战。RMRS作为一种主动物探磁测技术,能够实现直径小于1m的靶区的导航要求,具有较高的精确度。介绍了RMRS在土耳其贝帕扎里天然碱矿采集卤钻井工程中的应用情况,并阐述了钻井施工工艺对RMRS应用的影响。

RMRS在稠油/超稠油开发中的应用

RMRS可以直接探测钻头到目标井的距离和方位,随着井深的增加不会产生累积误差,可用于SAGD双水平井和连通井的井眼轨迹控制中。在稠油/超稠油开发中,SAGD双水平井对采收率的贡献最大,但是仅依靠双水平井井型具有一定的限制,而双水平井加连通井的方案为浅层稠油/超稠油开发开辟了新的途径。在双水平井加连通井方案的施工中,可以只用RMRS完成双水平井水平段和水平井与直井连通的井眼轨迹探测。因此,RMRS在稠油/超稠油(特别是浅层稠油/超稠油)开发中具有广阔的应用前景。

RMRS在煤层气U型井中的运用

RMRS技术及近钻头旋转电磁测距法是一种准确的井筒导向连通技术。对其原理、组成、技术优势及应用现状做了简单介绍。RMRS技术可以在煤层气U型井中得到大力推广和应用。

RMRS测距仪在延平1水平连通井组中的应用

延平1煤层气水平连通井组,位于鄂尔多斯盆地延川南区块,由一口水平井与一口直井连通组成。为了达到两井准确连通的目的,延平1水平连通井组施工时采用了引进的RMRS测距仪。RMRS作为一种主动物探磁测技术,能够实现直径小于1m的靶区的导航要求,具有较高的导航精度。介绍了RMRS的工作原理、基本组成、技术优势以及在延平1水平连通井组中的应用。

RMRS精准定位技术在岩盐开采中的应用

在威西构造岩盐矿区开发过程中,首次在岩盐开采引进目前最为先进的RMRS精准定位技术,大大提高了小溶腔对接成功率,缩短了岩盐开采中的建井时间,节省了直井建槽投资,有效保护了环境,提高了企业的经济效益和社会效益。

RMRS在延6-4-28UP连通井组中的应用

在山西煤层气开发中,连通井组的施工方式成为煤层气开发有力措施,而RMRS在连通井中的使用也越来越广泛。通过RMRS精确定位技术,为延6-4-28UP井组连通作业提供了有力保障,提高了施工效率,缩短了全井组的建井时间,提高了经济效益。同时也为今后该区块RMRS同类井施工提供了宝贵经验。

深海泥浆举升泵设计与水力特性研究

泥浆举升离心泵作为无隔水管泥浆循环钻井的核心功能单元,作用是驱动储存在吸入模块中的泥浆携带岩屑沿上返管线回流至钻井平台。以往的无隔水管泥浆循环系统以圆盘泵作为举升单元,围绕圆盘泵做了具体的结构设计和理论分析,对于水力性能更好的多级离心泵研究较少。以多级离心泵作为研究对象,介绍其设计的理论依据及具体的参数,采用CFD-DEM耦合计算的方法构建离心泵的计算模型,进行了全尺度流场模拟,对离心泵的叶轮设计、流场和内颗粒分布规律、泥浆携岩运移规律进行了探讨。计算结果验证了离心泵在设计工况下具有较好的颗粒通过性。基于泥浆举升试验台,对离心泵样机进行了水力性能试验,测试结果表明该泵具有较好的工作特性,其水力性能达到设计要求,可以应用于深海无隔水管钻井作业。

基于LabVIEW和PLC的Modbus RTU通信的RMR水下泵组监控系统设计

泵组是深海钻探中RMR的重要设备,通常安放在深水中,为了实现在船舶甲板操控房中便捷地掌握泵组运行情况及工作参数,本文设计了一套RMR水下泵组监控系统。该系统的硬件包含水下测控单元、脐带缆和甲板监控单元3部分,分别承担收集泵组工作参数与工作画面、为泵组供电与传输信息、显示和控制泵组工作参数等功能。使用光端机与脐带缆可实现信号远距离传输;水下测控单元采用两台相同规格的PLC,具有模块化设计的优点。该系统的上位机采用LabVIEW软件进行编程,具有操作简单,人机界面友好等优点;下位机采用Easybuilder软件对PLC进行编程,具有库函数强大、可读性好等优点。上位机与下位机通过标准Modbus RTU协议进行通讯。该系统进行软硬件联调测试,上位机能够正常读取、显示下位机外部设备的数据,控制下位机外部设备的开关、启停与通断,表明该系统能够很好地满足RMR水下泵组监控需求,同时该系统还具有可扩展性等优点。

RMR举升泵组管线切换系统设计

在海洋石油生产树或水下设备管线系统中,当需要对管线进行开、闭等切换操作时,由于深海环境无法手动操作,通常需要使用作业级ROV或水下测控系统来远程控制。本文以实现RMR举升泵组管线多状态工作模式为目标,基于水下液压系统原理、参数和结构设计,搭建了水下HPU系统;选型液控球阀作为执行件,提出了适应RMR水下工况环境的球阀可靠性测试方案,完成了一套适用于RMR举升泵组管线切换系统的设计,对于RMR举升泵组及其他水下设备管线切换系统的设计具有广泛应用价值。

基于优化组合赋权的可拓学磷矿山岩体质量评价

为解决岩体质量评价相邻等级之间指标参数模糊不确定性问题,引入可拓学理论,提出基于优化组合赋权的可拓学岩体质量分级模型,对昆阳二矿磷矿山地下开采的岩石进行质量评价。首先,根据矿山地质特征选取岩石单轴饱和抗压强度(Rc)、岩石质量指标(RQD)、节理间距(Jd)、结构面条件(Jf)、地下水状态(W)和地应力影响系数(Z)6个影响指标,将每个指标划分为5个等级;然后通过改进的层次分析法和熵权法分别确定指标的主观和客观权重,引入矩估计法对主客观权重进行优化组合;最后应用修正的RMR法和Q系统法对岩体质量进行评价,将分级结果与基于优化组合赋权的可拓学岩体质量分级结果进行比较。研究表明:5个待评价岩体中,除上矿体N3的模型分级结果与修正RMR法存在差异之外,其余岩体的分级结果与修正RMR法相同,使用Q系统法的评价结果整体偏低。此外,该模型可得出岩体质量等级偏向于相邻等级的程度,分级结果符合昆阳二矿磷矿山生产勘探地质报告岩体质量范围,比修正RMR法和Q系统法更加准确,验证了本文方法的可靠性,为地下矿山开采提供了技术支撑。

基于Stacking多模型融合的极端天气短期风电功率预测方法

为了解决极端天气下样本稀缺和单一模型预测精度不高的问题,提出一种基于Stacking多模型融合的极端天气短期风电功率预测方法。首先,提取极端事件的原始数据,通过考虑格兰杰因果的最大相关-最小冗余(maximal relevance minimal redundancy, mRMR)特征选择策略降低数据特征冗余和复杂性;其次,针对极端天气数据稀缺的问题,采用捕捉数据时间动态特性的时间序列生成对抗网络(time-seriesgenerativeadversarialnetwork,TimeGAN)算法进行扩充;最后,考虑到各单一模型的差异性及优势性,构建以卷积神经网络、长短期记忆网络、极端梯度提升树、K最近邻算法、支持向量机为基学习器,以轻量梯度提升机为元学习器的Stacking集成模型对未来3d的风电功率进行预测。实验结果表明,所提方法能够有效提升极端天气下的短期风电功率预测精度,与其他预测模型相比,其归一化平均绝对误差和均方根误差分别改善了2.48%和3.47%。

铁路隧道BQ法、Q值法、RMR法相互关系研究

研究目的:围岩等级是铁路隧道设计和施工需确定的关键参数,随着中国铁路“走出去”战略的深入实施,我国设计工程师与国际咨询在隧道围岩分级方法的选取和应用上往往难以达成共识,从而影响海外工程的顺利开展。为研究围岩分级国标BQ法与国际主流Q值法和RMR法间的相互关系,总结对比BQ法、Q值法、RMR法三种围岩分级方法间差异,选取国内外多座代表性铁路隧道,对同一里程掌子面分别采用上述三种方法进行围岩分级,并结合其他文献研究成果,对分级结果进行对比分析。研究结论:(1)Q值法、RMR法在实际工程应用中均存在利弊,现场围岩等级的确定宜结合国标BQ法相互校核得出结论;(2)[BQ]值和Q值间关系符合指数函数,[BQ]值和RMR值间符合线性关系,Q值和RMR值间关系符合对数函数;(3)不同文献在BQ法、Q值法、RMR法间相互关系研究成果差异性大小方面,Q值和RMR值关系最小,也最为成熟,[BQ]值和RMR值关系次之,[BQ]值和Q值关系最大;(4)本文建立了国标BQ法与国际Q值法和RMR法间围岩等级划分对应关系表,在无法应用BQ法划分围岩级别情况下,可通过查表帮助国内设计人员理解和选择围岩支护体系,研究成果将有利于国标BQ法与国际Q值法和RMR法间的相互借鉴和融合,对海外隧道工程设计和施工具有一定指导意义。

基于图像识别的深海RMR液位测控系统设计研究

无隔水管泥浆循环钻井(RMR)是一种新兴的绿色环保钻井技术,旨在解决没有泥浆循环通道的开放水域钻井中泥浆排放带来的材料损耗和环境污染等问题。创新的泥浆循环液位测控系统解决了开放水域钻井浑浊视界下泥浆-海水交融区域界面识别难题。泥浆循环液位测控系统由泥浆液位测算系统与泥浆液位控制系统组成,首先将收集的井口泥水图像传输至泥浆液位测算系统得到测算泥浆液位,然后基于测算泥浆液位与预设泥浆液位的偏差,利用泥浆液位控制系统自动调节泵量,使井口液位维持在预设水平。通过搭建陆地测试试验台进行试验,验证了RMR液位测控系统能够较为准确地识别井口液位并且自动控制泵的流量,能够自动应对井涌与井漏等状况,整体性能可靠,实现了深海钻探技术装备的原始创新。

Communication控制在RMRS电力线远程集中抄表系统中的应用

本文从远程集中抄表系统（ＲＭＲＳ）的原理与应用背景出发，详细介绍了Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｖｉｓｕａｌ ＦｏｘＰｒｏ（ＶＦＰ）中Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ控制在实现串口通信协议过程中的应用，着重阐述了利用Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ控制中的查询和中断方式，以及ＲＭＲＳ系统中发送数据、接收数据、监控三大主要功能模块的实现。

基于修正RMR分级法的金属矿山岩体稳定性分析

焦家金矿寺庄矿区正逐步进入深部采矿,目前中深部采场存在稳固性较差的情况。结合寺庄矿区实际工程中地温、地下水及地应力的影响,对RMR分类法修正改进,提出IRMR分类法作为寺庄矿区岩体质量评级的方法。结果表明,主采的2号和7号矿体,从-280~-450 m深度大部分矿体为稳固性中等的Ⅲ岩体,仅部分区域存在稳固性较差的Ⅳ岩体。从IRMR法和RMR法结果对比中可以发现,大部分分级结果一致,仅一处工程IRMR分级为Ⅳ,结果更加合理。

浅谈榆林神木Y05井与Z05井连通工艺

陕北盐矿属奥陶纪海相沉积石盐矿床,地跨榆林、延安两市,往北延伸至内蒙古鄂尔多斯市边境。矿产资源丰富,石盐资源量约6万亿吨;钻遇地层易缩径,定向时易出现工具面不稳、易卡钻等情况;水平对接时RMRS受外界因素影响较大,从而影响对接精度。

内波流对井口吸入模块稳定性的影响研究

为研究内波流对井口吸入模块稳定性的影响,建立了井口吸入模块分析模型,采用p-y曲线法对土壤条件进行弹簧等效模拟,通过Morison方程计算海底内波流载荷,利用仿真分析软件ABAQUS分析了海况重现期、井口吸入模块材质和土壤类型对井口吸入模块稳定性的影响,并分析了极限工况下井口吸入模块的稳定性。研究结果表明:海况重现期是影响井口吸入模块稳定性的主要因素,井口吸入模块的稳定性随海况重现期的增大而降低,井口吸入模块前6阶固有频率随着材质弹性模量的减小而降低,随着土壤硬度的减小而降低。研究结果可为无隔水管钻井液闭式循环钻井技术的应用提供参考。

RMR分类在坝基岩体中的应用——基于巴基斯坦某水电站实例分析

RMR分类法目前多用于海外项目中的岩体分类,主要通过6个参数的赋分计算,加和得到RMR分值,根据RMR分值对岩体进行分类,为设计提供相关地质参数。文章结合巴基斯坦某水电站实例,对RMR分类法的具体应用进行解释说明;通过与Q分类法、水电规范法进行对比,分析3种分类方法的差异与适用条件,以便满足不同工程的实际需求。

基于RMR系统的气侵工况下井底压力控制

为了更有效地控制钻井过程中的井底压力,确保钻井安全,以气液两相流理论为基础,建立了无隔水管海底泵举升(riserless mud recovery,RMR)系统在气侵工况下的井底压力计算模型。提出了3种流量调节方法,对流量调节后的井底压力变化过程进行了动态模拟。结果表明:调节循环流量为30、40、50 L/s时,15 min时刻井底压力下降幅度分别为0.62、1.37、1.70 MPa;调节海底泵出口流量至17、20、23 L/s时,地层压力分别在10、11、14 min时刻得到平衡;增大钻井泵出口流量至32 L/s,调节海底泵出口流量为26、27 L/s时,地层压力分别在13.1、14.0 min时刻得到平衡。通过对数据进行拟合,得到了循环流量和海底泵出口流量与井底压力之间的关系方程,并形成了RMR系统在气侵工况下控制井底压力时的流量调节方法。

无隔水管海底泵举升系统井底压力计算与分析

在无隔水管海底泵举升系统(riserless mud recovery system,RMR)钻井中,当钻井泵停止工作时,可能会发生U型管效应,而U型管效应的发生势必会导致井底压力处于不平衡状,发生溢流的概率将大大增加。为了能够在U型管效应发生期间,对井底压力进行控制,保持井眼稳定,通过建立RMR系统在停泵工况下的U型管效应环空返速数学模型,对RMR系统在该期间的环空返速和井底压力变化进行了模拟,分析了在恒定井底压力下海底泵入口压力和海底泵出口流量的变化规律。结果表明:海底泵入口流量越小,可调区间越大;钻井泵停泵前流量越大,维持井底压力恒定下的时间越短,钻井泵停泵前27、32、37、42 L/s时流量可调的截止时间分别为21、19、18、16 min。形成了适用于RMR系统在该期间进行井底压力控制的流量调节方法,为实际作业时的井控方法和操作提供了理论指导。