基于螺杆钻具的近钻头井斜测量误差及修正

为了研制具有自主产权的基于现有螺杆钻具的随钻近钻头测量装置,结合井下工况,对近钻头井斜测量过程及仪器本身存在的误差进行了分析,阐述了利用声波或电磁波传输近钻头信号的优势,并提出了近钻头井斜精确测量的误差修正思路。分析结果认为,当前的近钻头井斜测量仪器还存在一些未考虑到的问题,如动力钻具的振动影响测斜精度,动力钻具弯角的存在导致近钻头仪器与井眼不同轴产生误差等。利用声波传输近钻头信息及远程传输井下信息是实现测量的静态及传输信号过程静态的有效方法,建议加快该技术的研究进度,争取早日应用于现场。

一种新型的矿井井斜测量方法研究

井斜测量单元研究是基于捷联惯性导航原理,由三轴光纤陀螺和三轴加速度计构成惯性测量单元,通过数学平台实时地解算出载体的姿态角、位置和速度等参数。以煤矿勘测和开采为背景,采用捷联惯性导航系统替代传统的平台惯性导航系统,利用光纤陀螺和加速度计构成惯性敏感单元替代传统的磁通门和加速度计的结构,适用于具有磁场干扰的场合。初步完成井斜测量系统的静态测试,并对产生的测量误差进行了分析,姿态角可获得较高的测量精度,基本满足井斜测量的指标。利用Labview进行数据采集界面和姿态信息显示界面设计,具有良好的交互性和实时性的特点。

工程测井仪器与测量精度的分析研究

工程测井在众多的测井项目中占有重要位置 ,提高工程测井的测井精度是市场竞争和发展的需要。从具有代表意义的几种工程测井仪器的工作原理入手 ,就整个工程测井工序的每一环节 ,分析了其测量误差的成因 ,提出了减少测量误差的方法 ,进而提出仪器改进的设想 ;

自动垂直钻井工具的理论与技术研究

实施垂直钻井中的主动纠斜需要解决诸如井斜动态测量、纠斜机构动力的获取和可靠控制等问题。通过滤除迭加在重力加速度计上的振动信号,以及对由于加速度计随钻杆转动产生的离心力带来的信号失真进行补偿,可有效解决井斜实时控制中的井斜测量问题;通过对液控导向机构的理论建模和动力学仿真,确定了可适用于井下恶劣工况的导向纠斜装置的动力机构,并且井下超常环境压力还可使这种机构具有更好的响应性能;返程泥浆对旋转中的导向活套的冲击将会产生阻碍活套随钻杆转动的反向扭拒,从而可使活套与钻杆之间产生转差,便于导向机构从钻杆的转动中获得足够的动力,用计算流体力学软件给出具体的结果。

垂直钻井工具测斜仪精确校正理论与实验

针对自动垂直钻井工具因测斜仪(其核心部件为二轴或三轴重力加速度计)的安装误差而导致小井斜测量精度不高的问题,通过建立测斜仪的实际安装坐标系与其理想坐标系之间的映射关系,推导出利用测斜仪的实际输出信号计算真实井斜角的函数关系,从而在理论上实现了对测斜仪的精确校正。对基于二轴重力加速度计的测斜仪提出了只需要获取测斜仪的两个测量轴与其理想坐标系对应轴的夹角参数,即可对测斜仪进行精确校正的工程方法,并借助自行研发的某型号自动垂直钻具原理样机,对相应夹角参数提取及测斜仪的精确校正进行了实验分析。实验结果表明,利用该方法对测斜仪进行校正可保证测斜仪的测量精度不受测斜仪安装误差的影响。

垂直钻井工具二轴重力加速度计安装误差标定

提出一种用于井斜测量的自动垂直钻井工具二轴重力加速度计安装误差便捷标定方法,根据空间坐标系转换原理,推导二轴重力加速度计与钻具坐标系数学关系模型,构建安装误差标定矩阵。标定前,保证钻具轴线不变,旋转浮动导向套,测试加速度计输出电压,经处理后作为多元线性回归样本,并利用标定矩阵元素间的数值关系,解算矩阵;标定时,将已解算的标定矩阵和重力加速度在加速度计敏感轴上的分量代入两坐标系数学模型,计算重力加速度在钻具坐标系三轴的分量,从而实现井斜角和工具面角精确测量。该方法不需要借助高精度辅助测量仪器或调校基准平台,也不需将钻具摆放到特定状态,具有测试过程简单、测试精度高的特点,便于在井场对二轴加速度计进行下井前最后校正。实验表明,标定后井斜角误差在2.5%以内。

随钻井斜监测预警系统研究

针对目前油田所用的测斜仪已不能完全满足深井钻井工艺要求的问题,研制了随钻井斜监测预警系统。该系统包括井斜测量工具和地面接收仪器2大部分,可根据不同井深的井斜角度要求进行随钻监测,对井斜角度起到预警作用。该系统中的井斜测量工具为机械液压式结构,结构简单,适用性强,可降低测斜强度,提高测斜的工作效率,缩短钻井周期。试验及应用表明,该系统能够实现随钻测斜,耐高温且安全可靠,对降低测斜工作强度、提高井身质量和降低钻井成本等有着十分显著的效果。

煤矿地面大口径排水井先导孔防斜保直技术

煤矿区钻进大口径排水井施工时,首先采用小尺寸钻头钻取垂直先导孔透巷,然后通过分级扩孔的施工方法钻进大口径直井。然而先导孔垂直度直接影响所钻取大口径井孔身结构、地面能否精确与井下排水巷道连通,间接影响套管在井眼中通过能力、潜水泵下方难易程度。以吴村煤矿大口径排水井工程为例,介绍了煤矿区大口径排水井先导孔防斜保直技术,优化钻具组合、优选井斜测量方法及优化钻进参数。

硬岩型铀矿资源量估算中物探工作的概述

铀资源量估算中矿石的品位、厚度、密度、空间位置等系列数据是缺一不可的,主要阐述硬岩型铀矿勘查资源量估算中主要物探工作,铀资源量估算涉及钻孔物探工作主要有:井斜测量、自然伽马测井、伽马辐射取样和物探参数的确定等工作,旨在为后续资源量估算提供各种数据。

提高效率和产能的新工具

为了从已有下部构造尽量采出边远地区的小面积油藏 ,钻井队面临着前所未有的严峻挑战。在今天的市场上 ,重要的是在合适的位置打一口井并使之尽可能地达到最大的产能 ,这涉及到相关的地层走向。近钻头井斜测量系统、导向马达、旋转导向系统等新工具正在把过去的梦想变成现实。