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。

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。

机械式无线随钻测斜仪正脉冲发生器研究

测斜仪是石油钻井工程中测量井斜的工具,测斜质量的好坏直接决定着钻井质量。为此,开展了对机械式无线随钻测斜仪的研究,针对机械式无线随钻测斜仪在深井、超深井中存在着信号衰减、脉冲强度不够等问题,重点对机械式无线随钻测斜仪脉冲发生装置进行了研究分析,通过理论推导算出泥浆传输压力和速度公式,分析泥浆脉冲发生机理。同时,采用计算流体力学的方法,利用Fluent对脉冲发生装置内部流场进行数值模拟,通过模拟分析,总结出影响压力脉冲强度的参数。模拟结果表明,改进后的压力脉冲效果明显,这对于提升信号稳定性、减少衰减具有一定的实际意义。

机械式无线随钻测斜仪

本发明公开一种石油钻井用井下机械式无线随钻测斜仪，它集机械和钻井液脉冲技术为一体，由测量机构，控制机构、脉冲发生装置、阻尼装置、平衡活塞和壳体等组成。仪器有一个与外界隔开的密封壳体，内部充满润滑油。测量机构、控制机构和阻尼装置等在壳体内，脉冲发生装置在仪器的最上端，与壳体上部相连。当需要测量井斜时，只需将钻井泵关闭，这时测量机构开始测量井斜，测得的井斜信息通过控制机构传给脉冲发生装置，然后开泵，脉冲发生装置根据井斜的大小发出不同数量的压力脉冲信号，信号通过钻井液传到地面，从而实现井斜的无线随钻测量。它具有结构简单、使用方便、使用范围广、适应性强、测量结果稳定、可随钻测量等优点，可以满足钻井工程上直井测斜的需要。

机械式无线随钻测斜仪获国家发明专利

日前，胜利油田钻井院研制的机械式无线随钻测斜仪获得国家发明专利。

机械式无线随钻测斜仪在DG2井的应用

本文分析了塔河油田直井钻井中井身井斜质量监测现状,介绍了无线随钻测斜仪的基本原理,并结合在DG2井的现场应用效果分析,得出无线随钻测斜仪是一种操作简便、测量准确、适应较广的井斜测量工具,使用它进行井斜质量监测完全满足塔河工区超深井、高温井的要求,而且可以有效节约钻井成本。

机械式无线随钻直井测斜仪在海上油田的应用

海上油田直井作业时多采用起钻前投多点测斜仪或测斜绞车拉单点测斜仪测井斜的模式,该模式存在严重的滞后性,不能及时根据井斜变化趋势调整钻具组合与作业参数,易导致井斜超标,同时也会影响机械钻速,使作业周期延长。为此,引进了机械式无线随钻直井测斜仪。该仪器主要由脉冲发生机构、井斜测量机构、液压平衡与液压阻尼机构等组成,通过铰接实现测量装置和脉冲发生装置之间的数据传输,通过钻井液提供实时测量数据的脉冲,脉冲信号不需要任何解码设备。现场应用结果表明,虽然该测斜仪测量数据与MWD测量数据存在误差,但能较好地反映井斜变化趋势,满足现场作业要求。

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。

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。

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。

基于光纤陀螺的无线随钻测斜仪探管硬件设计

针对目前在定向钻井中广泛使用的无线随钻测斜仪,其探管测量磁场强度的磁通门传感器,在有磁干扰的环境下测量失准的问题,设计了一种用光纤陀螺代替磁通门的新型探管,光纤陀螺是测量角速度的传感器,不受磁场的影响;研究了一种光纤陀螺旋转定位装置,并阐述了新型探管内部电路板的一些设计要点。实验中探管成功测量出井斜角、方位角、工具面角等测井参数,在有无磁干扰的环境下,测井参数基本一致。结果表明:此种探管并未受到有磁环境的影响,可以在煤矿冻结群孔施工、金属矿钻井施工中获得应用。

无线随钻测斜仪故障分析与解决办法

无线随钻测斜仪在现场施工中最受关注的故障是仪器不产生脉冲信号。仪器无脉冲信号可能是泥浆泵排量低、仪器座键不到位和仪器工作环境等因素产生的仪器井口测试无信号;可能是仪器脱键、钻井液液量不够以及仪器本身原因造成的仪器下钻中途测试和井底开泵测试无信号;还可能是电池剩余电量少或有强电流等干扰源引起的仪器工作中途无信号或信号弱等。现场施工中,应综合考虑所有的相关因素,准确地判断出出现问题的真正原因,并采取相应的解决方法,以减少不必要的起下钻。

基于光纤陀螺的无线随钻测斜仪探管软件设计

矿山工程中,因受到多种因素影响,水平孔注浆、斜井冻结、穿越对接孔等特殊施工中,必须采用定向钻进技术。而定向钻进技术的核心,即是无线随钻测斜仪。在煤矿井筒冻结群孔施工和金属矿山钻孔施工中,传统测斜仪探管中用于测量方位角的磁通门元件,当外界有磁场干扰时,其正常工作会受到影响,最终造成测量误差,限制了传统测斜仪在许多场合的应用。利用光纤陀螺代替磁通门元件技术研发的测斜仪探管,不受磁场干扰,显著增强了测斜仪的适应性,使其应用更为广泛。扼要介绍了新研发的测斜仪探管工作流程、参数计算方法、数据编码方法和程序设计要点。

LWD地质导向无线随钻测量仪器现场使用问题探讨

带地质参数无线随钻测斜仪是国际上在石油钻井领域应用非常广泛的一种测量仪器。它是在定向无线随钻测斜仪—MWD的基础上发展起来的一种代表钻井和勘探水平的一种先进装备,这种仪器和技术主要应用于定向探井、水平井钻井施工过程中,是水平井开发特别是薄层、边沿等油藏的重要工具。文章结合LWD自引进以来进行的200多口井的使用情况,对仪器损坏的现象及原因进行了分析,对维修保养人员、现场操作人员以及使用环境都做了要求,并提出了有效保护仪器的措施。事实证明,通过采取这些合适的措施,能有效保护井下仪器、延长仪器的有效工作时间、提高施工效率、降低施工成本,对同类型仪器的施工具有一定的借鉴、指导意义。

浅谈YST-48R无线随钻测斜在青海油田钻井中的应用效果

本文主要介绍了YST-48R泥浆脉冲无线随钻测斜仪在定向井中的使用情况,找出了现场施工中出现的问题及解决方法。摸索了一套成功经验,为今后提高测量效率,降低测量风险和维修费用,节约测量成本,指出了行之有效的途径。

泡沫定向钻井技术在涪陵焦石坝地区页岩气井的试验

泡沫定向钻井是气体钻井技术在定向井段的延伸,与直井段气体钻井相比,需要使用导向钻具和工程参数随钻测量仪器,需要解决井眼气体介质条件下工程参数随钻测量的传输问题,施工工艺相对复杂。目前空气螺杆和无线随钻测斜仪(EMWD)是泡沫定向钻井必须的工具和仪器。介绍了泡沫定向钻井的实施方法、经验、问题及建议,为今后泡沫定向钻井技术的完善和再实践提供了宝贵经验。

抽水蓄能电站长斜井定向钻导孔施工技术研究

长斜井导井的井斜与方位角控制困难,易发生孔内事故,可借鉴的工程经验较少。结合浙江长龙山抽水蓄能电站1号引水下斜井定向钻导孔施工过程,通过无线随钻测斜仪和多点测斜仪等高科技测斜仪器,实时测得方位角、井斜和井深等孔内数据,并计算出钻孔实际轨迹,确保了定向钻导孔轨迹在设计轨迹运行范围,同时摸索出了一系列定向钻导孔施工质量控制措施。相关经验可供类似工程借鉴。

一种电子式煤钻屑瓦斯解吸指标测定仪的设计

本研究针对现有机械式煤钻屑瓦斯解吸指标测定仪存在的操作复杂、井下人工读数误差大和测定数据无法保存并上传的问题的分析,研制了一种电子式测定仪,增加了电磁阀,优化了手动阀的设计,提高了测定精度和自动化程度,操作简单,在煤矿现场应用效果良好,相比老仪器取得了较大的提高。