【正文】 儀的輔助工具) (6). 外筒總成和打撈筒 儀器的外筒總成包括: 儀器外筒、定向減震短節(jié)、加長(zhǎng)桿、定向引鞋或下減震器短節(jié)、打撈繩帽。 三種規(guī)格, 其中 20176。 這種測(cè)斜羅盤和測(cè)角裝置采用半球體的浮子式結(jié)構(gòu)。、90176。 ②. 提供光源通道。只有在無(wú)磁鉆鋌的環(huán)境中產(chǎn)生的頻率, 經(jīng)過(guò)合成放大才能導(dǎo)通開關(guān)電路, 控制單點(diǎn)測(cè)斜儀照相。 ②. 電子定時(shí)器 電子定時(shí)器是由振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、開關(guān)電路和調(diào)節(jié)部分組成。 一. 磁羅盤單點(diǎn)照相測(cè)斜儀 1. 磁單點(diǎn)測(cè)斜儀的結(jié)構(gòu)和工作原理 磁單點(diǎn)測(cè)斜儀由定時(shí)器、電池筒、照相機(jī)總成、羅盤短節(jié)、外筒總成及輔助工具等五部分組成。在裸眼井中, 將儀器下到鉆具組合的無(wú)磁鉆鋌位置, 采用定時(shí)器控制儀器電源將某一井深的井斜角、方位角和工具面角數(shù)據(jù)記錄在膠片或膠卷上, 作為永久性資料保存。 4. 電子多點(diǎn)測(cè)斜儀 電子多點(diǎn)測(cè)斜儀適用于精度要求較高的定向井、無(wú)鄰井磁干擾的叢式井、大斜度井、水平井中或海洋鉆井平臺(tái)上與無(wú)磁鉆鋌配合使用, 為井下鉆具組合定向或測(cè)取井身軌跡數(shù)據(jù)。 Φ35 mm 外徑的常規(guī)單、多點(diǎn)照相測(cè)斜儀適應(yīng)溫度小于 125℃ 的井眼。 3. 下井儀器受到地層和泥漿的高壓, 儀器的保護(hù)筒和密封件必須能夠承受這種高壓, 而且還應(yīng)具備一定的安全系數(shù)。陀螺儀為慣性測(cè)量?jī)x器, 不以地球上任何一為基準(zhǔn), 這類儀器下井測(cè)量之前必須對(duì)陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸進(jìn)行地理北極的方位標(biāo)定。這類儀器的測(cè)量基準(zhǔn)是測(cè)點(diǎn)與地心的連線, 即鉛垂線。從物理意義上講, 測(cè)量井下鉆具的工具面角, 即為井下鉆具定向或測(cè)量井眼的軌跡均屬于空間姿態(tài)的測(cè)量。由于石油鉆井工程的特殊性使得這一測(cè)量過(guò)程必須借助專門的工具和儀器, 采取間接測(cè)量的方法來(lái)完成。 2. 借助于地磁場(chǎng)測(cè)量方位角或磁性工具面, 采用的測(cè)量元件為羅盤或磁通門等。 二. 鉆井過(guò)程中測(cè)量的特點(diǎn) 1. 鉆井過(guò)程中的測(cè)量是間接測(cè)量, 必須借助專用工具和儀器完成。 4. 由于地層的溫度隨著井深變化, 下井儀器是在高于地面溫度的環(huán)境里工作, 要求下井儀器具有良好的抗高溫性能, 一般稱耐溫 125℃ 以下的儀器為常溫或常規(guī)儀器,稱耐溫 182℃ 以下的儀器為高溫儀器。而 Φ25mm 外徑的常規(guī)單、多點(diǎn)照相測(cè)斜儀適應(yīng)溫度小于 182℃ 的井眼。 5. 照相單、多點(diǎn)陀螺測(cè)斜儀 這類儀器適用于已下探管的井眼中測(cè)取井身軌跡數(shù)據(jù), 或在叢式井、套管開窗井中為井下鉆具組合定向。 國(guó)內(nèi)外石油行業(yè)中使用的磁羅盤照相測(cè)斜儀有數(shù)十中, 目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的是美國(guó) EASTMAN CHRISTENSEN 公司的 R 型和 E 型羅盤測(cè)斜儀, 以及部分美國(guó) SPERRYSUN 公司的 A 型和 B 型羅盤測(cè)斜儀。 (圖片: SPERRYSUN A 型磁單點(diǎn)測(cè)斜儀組裝圖) (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN R 型磁單點(diǎn)測(cè)斜儀組裝圖) (1). 定時(shí)器 磁單點(diǎn)測(cè)斜儀使用的定時(shí)器有機(jī)械定時(shí)器、電子定時(shí)器、蒙乃爾傳感器和運(yùn)動(dòng)傳感器等四種, 其作用均為控制儀器電源在特定的時(shí)間使照相機(jī)拍攝測(cè)斜膠片。其工作原理類似于石英電子鐘。 (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN 單點(diǎn)測(cè)斜儀蒙乃爾傳感器) ④. 運(yùn)動(dòng)傳感器 運(yùn)動(dòng)傳感器與單點(diǎn)測(cè)斜儀組裝后由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變?yōu)殪o止, 并穩(wěn)定一段時(shí)間后導(dǎo)通開關(guān)電路, 控制單點(diǎn)測(cè)斜儀照相。 ③. 當(dāng)定時(shí)器導(dǎo)通電源時(shí), 使照相機(jī)拍攝測(cè)斜照片。 三種規(guī)格, 其中 20176。 (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN R 型單點(diǎn)測(cè)斜儀羅盤短節(jié)) 根據(jù)測(cè)量的井斜角范圍, EASTMAN CHRISTENSEN R 型單點(diǎn)測(cè)斜儀使用的測(cè)斜羅盤主要有: 6176。、90176。 (圖片: SPERRYSUN A 型磁單點(diǎn)測(cè)斜儀外筒總成) (圖片: SPERRYSUN A 型磁單點(diǎn)測(cè)斜儀打撈筒) 2. 磁單點(diǎn)測(cè)斜儀的操作方法 (1). 選擇羅盤度數(shù) (2). 選擇定時(shí)器 (3). 選擇投測(cè)或吊測(cè)方式 (4). 檢查儀器性能和零部件 (5). 組裝儀器、裝膠片 (6). 設(shè)置測(cè)斜時(shí)間 (除使用蒙乃爾傳感器) (7). 組裝儀器外筒 (8). 投測(cè)或吊測(cè) (9). 投測(cè)打撈 (10). 沖洗膠片 (11). 閱讀膠片和計(jì)算 單點(diǎn)測(cè)斜儀的吊測(cè)需要采用鋼絲測(cè)斜絞車下入儀器。 電子程序定時(shí)器是由振蕩器、分頻計(jì)數(shù)器、光源放大開關(guān)電路和卷片放大開關(guān)電路組成。、20176。羅盤在定向井中應(yīng)用最多。有線隨鉆測(cè)斜儀是通過(guò)鎧裝電纜向地面井下測(cè)量數(shù)據(jù), 這是與 MWD 無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀的主要區(qū)別之一。國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的是美國(guó) SPERRYSUN 公司生產(chǎn)的 SST 和 MS3 有線隨鉆測(cè)斜儀, MS3 隨鉆測(cè)斜儀是 SST 隨鉆測(cè)斜儀是換代產(chǎn)品, 以下主要介紹 SST 和 MS3隨鉆測(cè)斜儀的組成與性能。A1 計(jì)算機(jī)還具有錯(cuò)誤診斷功能, 測(cè)量過(guò)程中它可以檢測(cè)來(lái)自井下探管、電纜或地面儀器的錯(cuò)誤信息, 并通過(guò) A1 計(jì)算機(jī)或 TI 打印機(jī)顯示或打印出來(lái)。 測(cè)量過(guò)程中, 井下探管還向 A1 計(jì)算機(jī)傳輸除測(cè)量參數(shù)外的儀器工作環(huán)境與工作狀態(tài)數(shù)據(jù), 這些數(shù)據(jù)包括: 探管的環(huán)境溫度、工作電壓、地磁參數(shù)等。 與 900 系列高溫探管配套, 可以在井溫 182℃ 以內(nèi), 隨鉆測(cè)取定向高邊工具面數(shù)據(jù)。 優(yōu)點(diǎn)是能較好地保護(hù)電纜, 適于較深的井眼定向和調(diào)方位。F 工作電壓: 110 V 交流 電源頻率: 單相 50 ~ 60 Hz (2).10000 系列探管外徑: Φ35 mm (13/8) (3).900、700 系列探管外徑: Φ25 mm (1) (4).探管工作條件 工作溫度: 10000 系列 125 ℃、900 和 700 系列 182 ℃ 工作電壓: 30 V 工作電流: 120 mA (5).儀器的系統(tǒng)精度 (0 ~ 90176。176。176。 將探管與一專用的傳輸接頭連接可以組成有線隨鉆測(cè)斜儀器, 采用單芯電纜將下井儀器和地面設(shè)備連接起來(lái), 恒流源作為特殊的電源裝置, 為井下探管和司鉆閱讀器提供電源及指令的傳輸通道。原理框圖如下: ┌───────┐ ┌───────┐ ┌───────┐ │ TI 703 │ │ EPSON LX810 │ │ DDU │ │ 熱敏打印機(jī) │ │ 點(diǎn)陣打印機(jī) │ │ 司鉆閱讀器 │ │ │ │ │ │ │ └───┬───┘ └───┬───┘ └───┬───┘ │ 串 │ │ │ 行 并行接口 │ │ │ 接 ┌───────┘ ┌──┘ │ 口 │ │ 8 芯數(shù)據(jù)線 ┌───┴──┴──┐ ┌────┴────┐ │ 地 面 計(jì) 算 機(jī) │ 37 芯接口線 │ │單芯電纜 │ ( PC 80386 ) ├───────┤ 恒 流 源 ├───┐ │ 帶 MS3 中間接口卡│ │ │ ┌┴┐ └─┬───────┘ └─┬───────┘ │ │ │ │ │下│ │ 電 ┌──────────┘ │井│ │ 源 │ │探│ │ 線 │ │管│ 110/220 V 110 V │總│ 交流 交流 │成│ │ │ └─┘ MS3 隨鉆測(cè)量?jī)x器技術(shù)性能先進(jìn)、適用范圍廣、測(cè)量精度高, 是 SST 有線隨鉆測(cè)斜儀的換代產(chǎn)品, 這種儀器有如下幾個(gè)特點(diǎn): (1). 采用單芯電纜以及配套的電纜滾筒操作設(shè)備可完成井下數(shù)據(jù)的傳輸和為井下儀器的供電, 實(shí)現(xiàn)有線隨鉆隨測(cè), 通過(guò) TI 熱敏打印機(jī)可打印出測(cè)量時(shí)間、測(cè)量井深、井斜角、井斜方位角、工具面數(shù)據(jù), 并在地面計(jì)算機(jī)和司鉆閱讀器上實(shí)時(shí)地顯示。 (3). 地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用 IBM 兼容計(jì)算機(jī), 改善了地面儀器的通用性, 實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用的目的, 在同一地面計(jì)算機(jī)上可以運(yùn)行其它定向井、水平井軟件。 測(cè)量結(jié)束, 打印機(jī)可立即打印出一份或多份經(jīng)過(guò)地面計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的隨鉆測(cè)量報(bào)表。 (7). 地面計(jì)算機(jī)具有錯(cuò)誤診斷功能, 測(cè)量過(guò)程中, 它可以檢測(cè)來(lái)自井下探管、電纜或地面儀器的錯(cuò)誤信息, 并通過(guò)地面計(jì)算機(jī)或 TI 打印機(jī)顯示或打印出來(lái)。 在地面儀器中, 這些來(lái)自探管的原始數(shù)據(jù)被送到解碼電路中, 并進(jìn)行數(shù)字化處理。 測(cè)量人員可以操作計(jì)算機(jī)選擇 MS3 隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的工作方式。 (圖片: 恒流源) (3). MS3 探管和下井外筒總成 MS3 探管是一根裝有重力和磁性測(cè)量元件的井下測(cè)量?jī)x器。 當(dāng)它被放在一個(gè)恒定的磁場(chǎng)中 ( 例如地磁場(chǎng) ), 它會(huì)感應(yīng)出該磁場(chǎng)的密度, 將它放在一個(gè)交變的磁場(chǎng)里, 它能測(cè)出這個(gè)交變磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。 ④. 二次電源 井下探管接受來(lái)自恒流源的脈沖電流, 通過(guò)二次電源產(chǎn)生 24 V 的直流為探管供電。176。176。176。 司鉆閱讀器通過(guò)一個(gè) RS232 中間接口與地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接。 EPSON LX810 打印機(jī)的性能與規(guī)范: 打印方式: 9 針點(diǎn)陣式打印 打印紙規(guī)格: 80 列連續(xù)打印紙 工作電壓: 120177。 一個(gè)定向減震接頭。 防止高壓泥漿液體侵蝕損壞探管。 ③. 側(cè)入接頭 使用側(cè)入接頭可以代替循環(huán)頭下入儀器、密封電纜。 3. 鉆具組合的要求和無(wú)磁鉆鋌的選擇 (1). 鉆具組合中使用的定向彎接頭、定向直接頭與循環(huán)套 (圖片: 定向彎接頭、定向直接頭與循環(huán)套) (圖片: 下入隨鉆測(cè)斜儀的鉆具組合簡(jiǎn)圖) (2). 無(wú)磁鉆鋌的選擇原則 A. 為隨鉆測(cè)斜儀提供無(wú)磁的測(cè)量空間, 減小來(lái)自鉆具的磁干擾。目前國(guó)內(nèi)外電子單多點(diǎn)測(cè)斜儀有多種型號(hào), 其中最多見的是美國(guó) SPERRYSUN 公司的 ESI和 ESS 電子多點(diǎn)測(cè)斜儀, 以及 EASTMAN CHRISTENSEN 公司的 EWS 電子多點(diǎn)測(cè)斜儀,而 ESS 電子多點(diǎn)測(cè)斜儀在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛。采用了大容量的電可擦除存儲(chǔ)寄存器 (EEPROM), 可以記憶 1000 個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù), 而且在斷開電源的情況下, 測(cè)量數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。 (2). ESS 探管與地面設(shè)備有多種連接方式, ESS 探管可通過(guò)中間接口器與地面計(jì)算機(jī)、TI 熱敏終端和點(diǎn)陣打印機(jī)連接。 該儀器系統(tǒng)配置的 ESSDUMP 軟件, 可通過(guò)地面計(jì)算機(jī)對(duì) ESS 探管進(jìn)行單點(diǎn)、多點(diǎn)或隨鉆三種測(cè)量功能的探管軟件的輸入。并可運(yùn)行該軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)不同方式的修改、比較和分析。 (6). ESS 探管微機(jī)系統(tǒng)具有錯(cuò)誤和狀態(tài)診斷功能, 測(cè)量過(guò)程中, 它可以檢測(cè)來(lái)自井下探管對(duì)電源、工作狀態(tài)和測(cè)量環(huán)境的信息, 并可通過(guò)地面計(jì)算機(jī)或 TI 熱敏終端顯示或打印出來(lái)。 ②. MAP 軟件 可通過(guò)地面計(jì)算機(jī)對(duì) ESS 探管進(jìn)行單點(diǎn)、多點(diǎn)測(cè)量的初始化設(shè)置與數(shù)據(jù)輸入、測(cè)量數(shù)據(jù)的輸出和編輯。 它測(cè)量與井斜角和方位角有關(guān)的原始測(cè)量數(shù)據(jù), 并通過(guò)探管內(nèi)的微處理器系統(tǒng)進(jìn)行處理, 并記錄在 EEPROM芯片上。 ⑦. 蒙乃爾傳感器 進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量時(shí), 可使用蒙乃爾傳感器, 用以敏感儀器進(jìn)入無(wú)