煤矿井下EM-MWD仪器研制

研制了煤矿井下电磁无线随钻测量(EM-MWD)仪器。针对煤矿井下EM-MWD特点,发射频率采用可设置的6.25 Hz与12.5 Hz,编码方式采用省电的差分脉冲位置调制(DPPM),发射机设计省电模式与休眠模式提高电池工作时间,φ73 mm绝缘天线外层涂覆多层金刚砂提高耐磨性,接收机采用RLS自适应滤波提高抗干扰性能。试验结果表明仪器在煤矿井下随钻测量传输距离大于310 m,发射机省电模式与休眠模式工作有效,绝缘天线机械强度与耐磨性达到煤矿井下随钻测量要求。

海洋钻井MWD现场常见问题浅析

MWD无线随钻测井系统的主要特点是一边钻进一边测井,它在完成钻井任务的同时完成随钻测量和控制井眼轨迹的任务。井下仪器将测得的数据编码,按照编码脉冲器发送相应的脉冲信号。改变钻井液瞬间压力,被改变的压力信号被压力传感器检测到并传送到地面计算机Insite软件,地面Insite软件再将压力信号转换成电信号进行解码,从而得到想要的测量数据。本文介绍了MWD随钻测井系统在海洋石油钻井中的常见问题,Insite软件解码困难,并描述了MWD在海洋石油钻井平台的工作过程及Insite软件的解码情况,而且浅析了常见的信号不稳定问题、软件解码困难问题及解决方法。

保德区块煤层气丛式井无线随钻测量技术(MWD)快速钻井施工工艺

保德地区位于鄂尔多斯盆地东缘北部,属于山西西部褶皱带的北部,保德区块属于中低阶煤层气田,钻井工作量大,煤层气发育,主力煤层8+9#煤层裂缝发育,易造成卡钻事故。通过对保德区块无线随钻定向测量、钻头选型、钻具组合、钻井液性能和施工工艺等方面展开研究,总结出适合保德区块的丛式井无线随钻测量快速钻井施工工艺。

德玛-MWD无线随钻测量仪

德玛-MWD无线随钻测量仪是井眼轨迹和井下工具姿态实时跟踪测量的工具,主要用于定向井、水平井施工。文章介绍了中国石油集团渤海钻探工程有限公司定向井技术服务分公司研发生产的德玛-MWD无线随钻测量仪的组成与工作原理、技术指标、现场应用情况。该仪器各项技术指标达到国际同类产品水平,自2004年研发成功后已经累计生产120余套,全部用于油田开发生产中,替代了同类进口产品,在石油行业具有很好的应用前景和推广价值。

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。

随钻测量信息传输方式的发展现状综述研究

介绍随钻测量信息传输方式的分类及其原理与特点,展望其发展方向及前景。电缆传输方式应重点解决电接触环的安装位置,改善电缆入口装置;钻杆传输方式的发展趋势是智能钻杆,应重点解决钻杆接头间的信息传输问题和井下无法长时间供电的问题,并降低成本;电磁传输应重点解决信号的衰减和可靠性问题。目前钻井液脉冲式传输方式应用广泛,而未来的主要发展趋势是连续波传输方式。光纤和声波传输方式作为随钻测量信息传输的技术储备,尚待深入研究。

矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置研发及应用

针对现有煤矿井下随钻测量系统信号传输必须依赖通缆专用钻杆而不能采用常规钻杆的技术限制,提出泥浆脉冲无线传输技术,以钻杆柱内环空间为信号传输通道,通过对孔内轨迹参数测量、泥浆脉冲载波信号传输、间歇工作模式设计与控制、孔口信号接收与解调处理等关键技术研究,研制了基于泥浆脉冲的矿用无线随钻测量装置YHD3-1500,并在山西晋城寺河和成庄煤矿进行了试验。试验结果表明:泥浆脉冲无线随钻测量装置信号幅度大、传输距离远、工作时间长、工作稳定性强。装置使用过程中不受钻杆限制,不但可提高钻孔深度,又可实现钻孔轨迹实时控制,进一步拓宽了定向钻进应用领域,具有极大的推广应用价值。

浅析核磁共振测井技术在LWD上的应用

核磁共振电缆测井在地层评估方面已取得良好的效果,将之应用在无线随钻测量上将会对地层有更优的识别,能够根据它测量的实时地质数据和储层数据作出调整井眼轨迹的决定,引导钻头沿着目的层钻进。应用该技术可以确保水平井井眼准确进入、保持在目的层内,保证在产层内井眼与油水或油气界面之间保持一定距离。

无线随钻测量系统数据采集接口的研制

无线随钻测量系统利用泥浆作为介质来传输信息,以其特有的优势在钻井工艺中得到越来越广泛地使用。数据采集接口采集井下仪器产生的泥浆脉冲信号,经过放大及滤波处理后,转换成数字信号,上传给计算机,由计算机进行后续数据处理,解析出倾角、方位角、工具面角等参数,并把参数发送到司钻显示器,让钻机操作人员看到井下测量数据,为钻机正常工作提供保证。

煤矿钻探中双向电磁波随钻通讯技术研究

电磁波随钻测量技术(EM-MWD)作为石油勘探开发领域的一项新技术,具有信号传输速率高、不受钻井液介质影响、成本低等特点。简要地介绍了电磁波传输技术的特点,描述了无线电磁波随钻测量工具的工作原理及系统组成,并提出了构成电磁波随钻测量系统的关键模块。同时为检验系统工具的工作性能,分析信号传输的影响因素:地层电阻率、载波频率、钻柱单位长度电阻。结果表明,电磁波随钻测量系统在煤矿探测中有广泛的应用前景。

随钻测量在水平井中的推广应用

水平井凭借单井产量高于一般定向井的优势逐渐成为煤层气开发中的主流井型。钻水平井所使用的仪器是随钻测量仪,它能够实时准确地在地面显示井斜、方位、工具面、磁场等井下参数,为钻井提供可靠依据。随钻测量仪分为有线随钻测量仪和无线随钻测量仪。在分析两种随钻测量仪的工作原理、优点和缺点的基础上,对有线随钻测量仪的主要环节—泵送座键、手压泵压力和电缆下放速度控制,以及无线随钻测量仪中的MWD工具面控制技术、PMWD工作环境的确定作了详细说明。

无线随钻测量仪现场常见问题分析

本文主要针对现场使用的正脉冲座键式无线随钻测量系统现场常出现的一些问题进行分析。

煤矿定向钻进有线随钻的安卓蓝牙数据采集

研究了使用安卓便携终端通过蓝牙无线通讯实现有线随钻数据采集的方法。增加蓝牙转换模块和对应的供电模块,实现数据处理器转换信号无线传输至安卓设备。构建可行方案并搭建实物测试环境,设计和开发安卓端数据采集APP。软硬件平台配合实现数据处理器至安卓端蓝牙无线方式的有线随钻数据采集。

矿盐地层水平定向钻进对接技术应用

以山东肥城海晶盐化有限公司100万t/a卤折盐采输卤工程钻井项目中H17/H18对接井为例,首先介绍了定向钻进对接技术在采卤井中的应用以及定向钻孔轨迹设计,在对地层详细勘探的基础上对定向钻孔进行可靠精确的轨迹设计是钻探施工的基础。其次,介绍了定向水平井的施工工艺。本项目关键技术是MWD无线测斜仪技术和旋转磁铁测距系统(RMRS),以及钻进时钻井液选取和参数调控。MWD无线测斜仪技术和旋转磁铁测距系统(RMRS)可以实时测量钻进方向,进而根据工程需要调整钻进方向,保证了中靶作业成功连通。本项目施工过程中的难点及所采取的技术对策可为同类钻井施工提供借鉴和指导依据。

国外钻井装备与技术新进展

介绍了国外最新的钻井装备与技术——新型钻机(Aecher模块化钻机、模块化海洋钻机、快速移动钻机和理想钻机),新型钻头(两级双径PDC钻头、新型混合式钻头、双倒角PDC切削齿Kymera^(TM)钻头、Pexus^(TM)混合式钻头、IRev^(TM)孕镶钻头和Stay Cool多维切削齿),新型MWD/LWD与无线遥测系统(XBATSM声波和超声波LWD、高温高压双加表MWD、集成方位伽马的新型LWD、Digi Scope连续波钻井液脉冲遥测系统和Twin双模式电磁遥测系统),新型井下振动测量工具(井下振动随钻测量系统和高频钻井动力学测量工具)。最后指出了我国钻井装备和技术与国外的差距,认为我国应把握世界钻井装备与技术的发展脉搏,调整和优化当前钻井装备与技术的研发方向,进一步拓展国际市场。

SZ1型矿用司钻显示器硬件研制

煤矿地面钻孔施工中,无线随钻测量系统使用越来越广泛。该测量系统可把井下仪器采集的井斜角、方位角、工具面角等钻孔数据,通过泥浆传输到地面。这些数据除了在计算机上显示外,还要发送到SZ1型矿用司钻显示器上,进行显示。SZ1型矿用司钻显示器由于是在钻井平台上使用,工作环境复杂、恶劣,大小电气设备众多,存在各种电磁干扰,必须选用合适的材料、器件来加工组装,才能达到抗干扰能力强、体积小、坚固耐用的要求,满足煤矿钻孔需要,从而可为钻机操作人员实时提供钻孔测量数据,做为调整钻机控制参数的依据,以便及时调整钻孔轨迹,提高钻孔施工质量和钻孔效率。简要介绍了该矿用司钻显示器显示器件选型、壳体设计、电路设计及现场应用情况。

定向与自然伽马一体化随钻测量短节实用编程

介绍一种定向与自然伽马一体化无线随钻测量短节实用编程设计,给出了井下测量短节软件的整体设计思路,同时介绍了用井斜、方位、重力加速度等测量数据判别钻井液泵开关状态以及伽马时钟校准序列等设计要点。该短节的特点是将定向和自然伽马测量数据分别采集,然后由一个高性能微处理器集中处理。可降低电路系统功耗,减少下井设备配置短节。

Blackstar EM-MWD在空气潜孔锤钻井中的应用

应用空气潜孔锤技术在中硬-硬岩层中钻进效率高,钻孔质量好,将Blackstar电磁波无线随钻测量系统与空气潜孔锤技术相结合,在救援钻孔施工中既能提高钻进速度,又能保证钻孔精度。介绍了电磁波无线随钻测量系统工作原理,通过施加减振措施的底部钻具组合,与潜孔锤配合使用进行空气钻井。从现场试验效果来看,减振措施得当,钻进速度快,测量速度和精度高。