矿用电磁波随钻测量仪在定向钻进中的应用

为了提高定向钻进的效率和降低定向钻进配套设备成本,中煤科工集团西安研究院有限公司开发了矿用电磁波随钻测量仪系统。该系统以普通钻杆来进行随钻参数的信号传输,具有随钻和无线测量两大特点。目前,该测量系统已经在煤矿井下定向钻孔施工中进行应用,随钻测量超过20个钻孔,累计进尺约超过10 km,取得了良好的应用效果和示范作用。

电磁波随钻测量仪器测量效果影响因子分析

准确预测低频电磁波在地层中的信号衰减是改进井下仪器、优化施工参数进而提高电磁波随钻测量仪器遥测深度与工作可靠性的前提和基础。低频电磁波在地层里面传输受地质特征、钻井工况等多种因素影响,准确评价计算难度较大。为此,文章基于电磁波基本原理,借助有限元法,对电磁波随钻测量仪器低频电磁信号传输的衰减特性进行了研究,定量评价了钻井循环介质、钻井深度、地层电阻率、信号频率、下部钻具组合(BHA)、信号发射方式等因素对随钻测量效果的影响,为进行电磁波随钻测量仪器应用适应性评价和电磁波随钻测量技术改进提供了理论依据和技术支持。结果表明,电磁波随钻测量仪器电磁波信号强度沿井深成指数衰减,增加绝缘短节以下的钻柱长度、减少发射信号的频率有利于减少信号衰减,地层电阻率的增加有利于信号的传输。

电磁波随钻测量仪器测量效果影响因子分析

随钻测量仪器(以下简称MWD)通常采用两种信号传输方式.一种是泥浆压力脉冲信号传输方式,即泥浆脉冲MWD,是当前定向井、水平井井眼轨迹随钻测量的主流方式.泥浆脉冲MWD必须依托连续液相钻井循环介质产生和传递压力脉冲信号,不适用于气体钻井、空气钻井、泡沫钻井等.另一种方式是采用低频电磁波传输信号,即电磁波随钻测量仪器(以下简称EM-MWD),该仪器受钻井循环介质影响较小,数据传输速度快,不仅适用于常规钻井液钻井,还适用于气体钻井、泡沫钻井、雾化钻井以及充气钻井等,并且井下仪器无运动部件,不容易受钻井液中的堵漏材料和其它固相杂质堵塞,能较好适应随钻堵漏等工况,从而解决目前很多泥浆脉冲MWD系统无法解决的难题.

充氮泡沫封闭循环欠平衡钻井系统

充氮泡沫封闭循环欠平衡钻井除具有传统欠平衡钻井的优点外 ,还在安全、井控和环保方面具有优势。介绍了充氮泡沫欠平衡钻井系统的主要组成部分 ,包括现场制氮设备、泡沫发生器和流动控制设备、数据采集系统、电磁随钻测量仪和空气马达 ,阐述了设备的工作原理。分析了充氮泡沫封闭循环欠平衡钻井技术在加拿大和德国的应用情况 ,列出了作业时的注意事项。