基于小波包最优处理算法的近钻头电阻率随钻测量装置

岩石的电阻率与岩性、储油物性和含油性有着密切的关系。基于小波包最优处理算法的近钻头电阻率随钻测量装置,由于采用随钻的测量方式,能实时在第一时间测量到地层电阻率信息。并且通过小波包最优小波树信号提取等算法,可用来对侧向电阻率、钻头电阻率以及方位电阻率进行高精度测量。

煤矿井下近钻头随钻测量技术研究现状和发展趋势

近钻头随钻测量集成了近钻头多参数测量、跨螺杆钻具供电和通信、涡轮连续发电和高速泥浆脉冲无线传输等多项关键核心技术,可以获取钻头附近多种类型参数,是煤矿井下智能钻探技术的关键组成之一。在充分借鉴地面石油与天然气钻探领域近钻头随钻测量开发经验和发展路径的基础上,分析了现有技术应用于煤矿井下的局限性,依托煤矿井下现阶段随钻测量技术,提出了煤矿井下近钻头随钻测量技术的研究思路,探讨了煤矿井下近钻头随钻测量技术的研究现状,重点解决结构小型化、仪器单元化、防爆模块化、测量协同化和控制整体化的研发技术难题。在煤矿智能化建设大背景下,提出未来需要从近钻头多参数一体化测量、近钻头参数动态监测、近钻头旋转导向钻进和近钻头自适应钻进等方面入手,大力推动煤矿井下近钻头随钻测量与5G通信、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术的融合发展。

基于小波包最优处理算法的近钻头电阻率测量装置

电阻率随钻测量装置通常应用于实时对地层的评价,它采集到的反映电阻率信息的电信号含有大量的噪音成分,很难精确地反映出地层的电阻率信息。基于小波包最优处理算法的近钻头电阻率随钻测量装置,由于采用随钻的测量方式,能实时在第一时间测量到地层电阻率信息。通过小波包分解和信息熵最优小波树重构等算法,来对侧向电阻率、钻头电阻率以及方位电阻率测量的数据进行高精度降噪处理,提高了电阻率测量的准确性和可靠性。

基于国产可编程逻辑门阵列的近钻头随钻测量系统设计

在地质勘探、煤矿开采、石油钻井以及地热资源开发中,近钻头随钻测量在实时探测工具姿态等工程参数和地层的地质参数、实施导向钻井中发挥着重要的作用。本文介绍了随钻测量系统的工作原理,重点描述了姿态角的物理模型以及解算方法;同时,基于国产化耐高温的可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片、三轴加速度传感器、三轴磁阻传感器,进行了近钻头随钻测量系统的设计。测试实验结果表明,系统性能指标可满足实际工程应用。

近钻头电阻率测量理论及响应模拟

利用有限元素法仿真软件,对采用螺线环型天线的近钻头电阻率测量工具进行建模仿真.对发射源进行等效变换,建立轴对称二维和三维磁流源等效模型.利用这2种模型,分析工作频率、地层电阻率、钻铤与天线尺寸等参数对信号衰减的影响规律,并对该仪器的前向和径向探测深度以及纵向分辨率指标进行分析和评估.结果表明,螺线环型天线能有效测量钻头周边电阻率信息,2种等效模型能有效分析信号的衰减规律和仪器的探测特性.研究给出的建模方法和得到的结论对研制该类仪器和分析仪器的响应规律具有重要的指导意义.

基于电阻式应变片的近钻头工程参数测量技术研究

近钻头工程参数的随钻测量对安全、高效钻井具有重要意义。在分析近钻头处钻铤的受力与运动形式基础上,基于钻铤应力与应变的关系,建立了钻压、扭矩、弯矩等井下工程参数的测量模型与实验模型。通过传感器的优化布局,测量模型较好地解决了三个被测参数之间的耦合问题,实验模型给出了相对准确的测量结果和合理可行的井下工程参数测量解决方案。最后,分析讨论了测量装置的温度补偿、测量模型简化等问题,为近钻头工程参数随钻测量装置的研制奠定了基础。

DQNBMS-1型近钻头随钻测量系统的研制与应用

常规随钻测量系统(LWD)参数测点滞后钻头较远,测量信息滞后,导致油田薄差油层砂岩钻遇率低,储层未得到有效地开采。通过对近测量主测总成壳体结构和电路小型化、低功耗等设计,研制了三参数测点距钻头均小于1 m的DQNBMS-1型近钻头随钻测量系统。通过DQNBMS-1系统多参数近距离测量的实时数据,可以及时掌握井底的井斜、辨别地层变化、判断钻头与储层的相对位置和调整轨迹,提高砂岩钻遇率。现场应用证明,该系统测量数据准确、工作稳定可靠,施工井段获取了较高的砂岩钻遇率。通过与LWD应用效果对比,该系统更利于地层特性的判断和钻头在储层内的高精度控制,砂岩钻遇率提高了15%,可为薄差油层的开发提供有利的技术支持。

近钻头工程参数随钻测量短接的研制

近钻头工程参数包括钻压、扭矩、温度以及环空压力等,这些参数的随钻准确测量对安全、高效钻井具有重要意义。为此,设计制作了井下近钻头工程参数随钻测量短接。详细分析了测量短接的传感部分、电路与电池的安装方式、电路保护等机械结构设计内容,分析了测量与转换电路、单片机系统设计等电子线路设计内容,然后介绍了为保证测量精度而设计的地面刻度系统及其工作原理。并说明了为适应井下工作条件而采取低功耗设计、微弱信号检测等技术措施,为近钻头工程参数随钻测量短接的工程应用奠定了基础。

随钻测井中近钻头电阻率测量方法研究

本文就随钻测井技术中的近钻头电阻率测定方法展开研究,总结其工作原理及面临的问题,提出针对性解决对策,希望可以为相关从业人员提供参考。

近钻头电磁波电阻率测井仪器的研制

常规电磁波电阻率测井仪器距钻头较远,不能及时发现钻头钻出储层,导致油田薄层砂岩钻遇率低,开展近钻头电磁波电阻率测井技术研究,对仪器壳体结构进行创新设计和电路小型化、低功耗等设计.现场应用结果表明,该仪器设计合理、工作可靠、测量精度高.与普通电磁波电阻率测井方法相比,不仅受泥浆侵入影响小,测井曲线分辨率高,而且更有利于水平井的地质导向钻井,为水平井尤其是薄层水平井的开发提供了可靠的技术保障.

近钻头随钻测量系统及其小型化设计关键技术分析

近钻头随钻测量技术是石油钻井领域最具有发展前景的高新技术之一,它以近钻头地质参数与工程参数的随钻测量、传输、信息解释、决策控制为主要技术特征,能有效提高油气层钻遇率、降低钻井成本。本文介绍了近钻头测量系统国内外的发展与应用现状,阐述了系统的工作原理、结构组成与特点,为满足小口径钻进对近钻头测量技术的需求,提出了小型化设计亟待攻克的关键技术难题,包括电磁波无线通信抗干扰技术、小直径涡轮发电技术、井下MEMS传感器技术等,为今后小直径近钻头测量系统研发提供技术基础。

一种下座键式近钻头测量系统的研发与应用

目前国内外主流近钻头测量系统的井下系统大多采用上悬挂连接方式和涡轮发动机供电方式,其组成结构相对复杂,连接较为稳固不易脱键,但在钻井作业中发生地层坍塌掩埋钻具的情况下,易导致整串仪器无法打捞,给作业方造成较大损失。为此,设计研发了一种下座键式近钻头随钻测量系统,采用下座键式的连接方式和电池组供电模式,应用电磁波无线短传技术将近钻头测量的方位伽马、井斜等数据跨越螺杆传输至近钻头接收短节,通过近钻头接收短节与MWD井下系统相连,并以总线方式将数据发送给MWD主控单元,最后通过钻井液脉冲传输技术,将MWD测量数据与近钻头测量数据发送至地面处理系统指导后续钻井作业。现场应用表明,下座键式近钻头随钻测量系统测量准确,同时克服了主流近钻头测量系统作业中不易脱键的弊端,切实降低了定向钻井作业风险。

近钻头方位伽马随钻测量系统的研制与应用

近钻头方位伽马随钻测量系统采用了伽马探测传感器和角度探测器实现了更为精确的方位伽马随钻测量;在电磁波传输系统中采用了高斯最小频移键控调制技术,提高了通讯信号的抗地层干扰和抗衰减能力,使得仪器具有更好的稳定性;地面信息处理系统采用了集成电路技术,增强了电路系统的稳定性;信号信息处理软件各个功能模块集成度高,操作更为便捷。近钻头随钻测量系统具有对井眼岩性成分进行成像的功能,能够更加直观全面地反映钻遇地层的岩性变化特征,有助于精确地进行地质导向。现场应用表明,近钻头随钻测量系统工作性能稳定,测量数据准确,现场地质导向技术人员能够通过分析近钻头方位伽马曲线形态及时准确地进行地质导向,及时调整井眼轨迹。通过使用近钻头方位伽马随钻测量系统,施工水平井的储层钻遇率得到了明显提高。

近钻头电阻率测井响应模拟与分析

针对超薄油气层、砂泥岩薄互层油气藏等复杂油气资源,研发近钻头电阻率测井技术。在对各向异性电磁场全张量分析的基础上,模拟近钻头电阻率测井响应,进而分析近钻头电阻率测井在超薄油层、薄互层砂泥岩等非常规地层模型中的响应特征,论证其对该类油气藏进行地质导向的可行性。结果表明,近钻头电阻率测井电阻率信号可识别薄储层,对薄互层砂泥岩地层模型响应准确,可反映其地层电性特征。近钻头电阻率测井可应用于薄储层实时地层识别与评价。

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。

基于超声波的近钻头无线随钻测斜系统设计

为了实现近钻头测斜,同时提高特殊工艺井、定向井及水平井等高精度井施工中井眼轨迹的控制能力和计算精度,对利用超声波作为无线信号传递的编码方案做了简要介绍,设计了基于超声波的近钻头无线随钻测斜系统,并对该系统进行了现场试验。试验结果表明,利用超声波来实现近钻头部分井斜角数据的传递是切实可行的。在室内利用超声波最大可达到1 000 b/s的数据传输速度,随着研究的深入可以实现近钻头部分其他参数的测量。

一种新型钻压扭矩随钻测量传感器的特性分析

近钻头工程参数包括钻压、扭矩、温度和环空压力等,这些参数的随钻准确测量对安全、高效钻井具有重要意义。在分析比较现有各种近钻头工程参数测量技术的基础上,利用有限元分析软件ANSYS详细分析了一种新型近钻头钻压扭矩随钻测量传感器不同角度的应力应变关系、钻铤内压影响、钻压与扭矩之间的耦合关系等基本的测量特性,为应变片粘贴、内压修正算法开发等提供了理论依据,也为近钻头工程参数随钻测量短接的研制奠定了基础。

井下工程参数随钻测量仪的研制

井下工程参数测量仪是石油钻井行业中一种重要的随钻测量仪器。文章介绍了井下工程参数随钻测量仪的原理,阐述了该仪器的设计方法及提高可靠性的措施。实验证明,该仪器测量精度、可靠性均很理想,值得推广应用。

随钻近钻头测井仪的创新结构设计

本文介绍了一种随钻近钻头测井仪,相较于传统的钻铤绝缘短节式随钻近钻头测井仪,本仪器采用螺线管式无线传输天线,非绝缘短节式钻铤结构;泥浆流通截面积更大,流速更低;下短节采用骨架和电路保护筒的结构形式,电路板、锂电池及传感器放置空间更大,集成化程度高,下短节总长度小于1m。