【正文】 動力鉆具組合提供工具面的測量基準。 這套外筒總成包括一根外筒。 (圖片: 司鉆閱讀器) (5). TI 熱敏打印機 TI 熱敏打印機作為地面計算機系統(tǒng)的外部設(shè)備, 可以為 MS3 隨鉆測量儀器系統(tǒng)提供鉆進過程的數(shù)據(jù)輸出打印。 它以液晶數(shù)字的方式顯示井眼的井斜角、方位角數(shù)據(jù), 該液晶數(shù)字顯示器顯示 1 行 14 位數(shù)字和字母。176。176。 MS3 探管外徑: Φ35 mm (13/8) MS3 探管工作溫度: 125 ℃ MS3 儀器的系統(tǒng)精度 (0 ~ 90176。 重力加速度計傳感元件不受磁場的影響。 它可以以高邊或磁性工具面的方式為井下鉆具定向。 (圖片: 地面計算機帶 MS3 中間接口卡) 地面計算機系統(tǒng)的技術(shù)性能: 顯示板: 液晶或等離子體 數(shù)據(jù)輸入方式: 標(biāo)準鍵盤 報警方式: 錯誤代碼顯示、蜂鳴報警 接口: 交流電源、RS23DDU、恒流源 工作電壓: 110 V 交流 電源頻率: 單相 50 ~ 60 Hz MS3 隨鉆測量儀器采用 STEERING 軟件系統(tǒng), 該軟件具有如下八項功能: 支持地面計算機屏幕顯示、數(shù)據(jù)滾動顯示和窗口顯示 數(shù)據(jù)的輸入和設(shè)置 儀器工作狀態(tài)參數(shù)顯示 探管的啟動 司鉆閱讀器的設(shè)置與顯示 打印機的設(shè)置與操作 磁掃描子程序運行 測量系統(tǒng)的錯誤診斷 (2). 恒流源 恒流源是一套特殊的電源裝置, 它為 MS3 探管和司鉆閱讀器提供電源及數(shù)據(jù)、指令傳輸?shù)耐ǖ馈? (1). 地面計算機和 MS3 中間接口卡 該系統(tǒng)是由一臺兼容的 PC 80286 或 PC 80386 計算機和一塊 MS3 中間接口卡組成。 MS3 隨鉆測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸是采用數(shù)字脈沖、時間調(diào)制、多路輸出的方式。 (5). 該測量儀器系統(tǒng)具有磁掃描功能, 運行磁掃描子程序可以檢查無磁鉆鋌、無磁扶正器、儀器外筒等無磁材料的磁化情況。 在測量過程中, 操作人員可以通過地面計算機上的數(shù)據(jù)顯示了解儀器的工作情況, 從而保證了儀器的測量的精度和數(shù)據(jù)的可靠性。 (2). 該隨鉆測量系統(tǒng)具有磁性參數(shù)的分析與修正功能, 它可以消除來自井下鉆具和地層的磁性干擾, 特別適用于大斜度定向井和水平井測量。井下探管測取的井下數(shù)據(jù)再由單芯電纜傳送到地面, 由地面計算機進行運算和處理。整個儀器系統(tǒng)由帶有 MS3 中間接口卡的地面計算機、恒流源、MS3 探管和下井外筒總成、司鉆閱讀器、TI 熱敏打印機、電纜操作設(shè)備和輔助工具組成。176。176。 優(yōu)點是接單根和控制調(diào)整鉆具工具面方便, 但容易損壞電纜,適于淺井眼定向施工。 SST 隨鉆測斜儀可以采用兩種方式下入儀器。 SST 有線隨鉆測斜儀可與三種探管配套使用。 SST 隨鉆測量系統(tǒng)具有磁性參數(shù)的分析與修正功能, 它可以消除來自井下鉆具和地層的磁性干擾。整個儀器系統(tǒng)由 A1 地面計算機、(10000, 900 和 700 系列) 探管和下井外筒總成、司鉆閱讀器、TI 熱敏打印機、電纜操作設(shè)備和輔助工具組成。 國內(nèi)油田應(yīng)用的有線隨鉆測斜儀有美國 SPERRYSUN 公司生產(chǎn)的 SST 和 MS3 有線隨鉆測斜儀, EASTMAN 公司生產(chǎn)的 DOT 有線隨鉆測斜儀, 以及 DETA 公司和 SCHLUMBERGER 公司生產(chǎn)的有線隨鉆測斜儀。 (圖片: SPERRYSUN A 型多點測斜儀的輔助工具) (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN R 型多點測斜儀的輔助工具) (6). 外筒總成和打撈筒 儀器的外筒總成包括: 儀器外筒、減震短節(jié)、加長桿、下減震器短節(jié)、打撈繩帽等, 與單點測斜儀外筒總成相同。 三種規(guī)格, 其中 20176。 (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN 多點測斜儀照相機總成) (4). 羅盤短節(jié) SPERRYSUN 單多點測斜儀羅盤短節(jié)相同。 (圖片: SPERRYSUN A 型磁多點測斜儀組裝圖) (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN R 型磁多點測斜儀組裝圖) (1). 定時器 磁多點測斜儀使用的定時器有機械定時器、電子程序定時器兩種, 電子程序定時器使用的較多。 (5). 輔助工具 磁單點測斜儀的輔助工具主要有: 裝片盒、顯影罐、膠片閱讀器和儀器扳手等。、90176。羅盤在定向井中應(yīng)用最多。、20176。它們的作用有三個: ①. 裝卸圓形照相膠片。蒙乃爾傳感器的測量線圈能夠敏感周圍環(huán)境的金屬材料 (如鉆桿和無磁鉆鋌), 對周圍不同的金屬材料, 線圈產(chǎn)生的電感量不同, 從而使測量振蕩器產(chǎn)生不同的輸出頻率。當(dāng)定時輪上的 O 對準外殼上的 ON 時, 定時輪上的觸點與鐘表系統(tǒng)的觸點接觸, 使電源導(dǎo)通開始照相。國產(chǎn)單、多點測斜儀主要是西安石油儀器廠和牡丹江石油儀器廠兩家, 這兩家的產(chǎn)品均為仿制美國 EASTMAN CHRISTENSEN 公司的 R 型單、多點測斜儀。 第三節(jié) 磁羅盤單、多點測量儀器 磁羅盤照相測斜儀分為單點測斜儀和多點測斜儀兩類, 是目前國內(nèi)石油定向鉆井行業(yè)中使用最普遍的測量儀器, 這兩類具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、價格低廉的優(yōu)點。 3. 無線隨鉆測斜儀 無線隨鉆測斜儀適用于超深定向井、大斜度井、水平井中或海洋鉆井平臺上與無磁鉆鋌配合使用, 為井下鉆具組合定向或測取井身軌跡數(shù)據(jù)。 二. 測量儀器技術(shù)發(fā)展情況 第二節(jié) 測量儀器分類和應(yīng)用范圍 一. 測量儀器分類 (圖片: 測量儀器分類) ┌─Φ35 mm 外徑測斜儀 (常規(guī)) ┌─羅盤單點照相測斜儀─┤ │ └─Φ25 mm 外徑測斜儀 (高溫) ┌─羅盤類─┤ │ │ ┌─Φ35 mm 外徑測斜儀 (常規(guī)) │ └─羅盤多點照相測斜儀─┤測 │ └─Φ25 mm 外徑測斜儀 (高溫) │ ┌─有線隨鉆測斜儀量 │ │ ──┼─電磁類─┼─無線隨鉆測斜儀 (包括: 定向 MWD、帶地質(zhì)參數(shù) MWD)儀 │ │ │ └─電子多點測斜儀器 │ ┌─Φ60 mm 外徑多點陀螺測斜儀 │ ┌─照相陀螺測斜儀───┼─Φ35 mm 外徑單點陀螺測斜儀 │ │ └─Φ35 mm 外徑多點陀螺測斜儀 └─陀螺類─┤ │ ┌─地面記錄定向陀螺測斜儀 └─電子陀螺測斜儀───┼─框架式電子陀螺測斜儀 └─速率積分電子陀螺測斜儀 二. 測量儀器的應(yīng)用范圍 1. 磁羅盤單、多點照相測斜儀 這類儀器適用于普通定向井和無鄰井磁干擾的叢式井中與無磁鉆鋌配合使用, 為井下鉆具組合定向或測取井身軌跡數(shù)據(jù)。 2. 測量儀器的尺寸受到井眼和鉆井工具的限制, 特別是下井儀器的徑向尺寸必須能夠下入套管和鉆具內(nèi), 而且不會因儀器的下入而影響泥漿的流動或產(chǎn)生過大的泥漿壓降。 3. 借助于天體坐標(biāo)系測量方位角或磁性工具面, 采用的測量元件為陀螺儀。 1. 借助于重力場測量井斜角或高邊工具面, 采用的測量元件為測角器、羅盤重錘或重力加速度計等。 第四章 定向井、水平井測量技術(shù) 第一節(jié) 定向井、水平井測量的性質(zhì)和特點 一. 鉆井過程中測量的方法、媒介和基準 石油鉆井過程中的測量屬于工程測量的一種類型。 目前, 石油鉆井過程中的測量需要借助三種媒介, 即大地的重力場、大地磁場和天體坐標(biāo)系, 由此產(chǎn)生了與這三種測量媒介有關(guān)的測量儀器。這類儀器的測量基準是磁性北極, 所以磁性儀器測量的方位角數(shù)據(jù)必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐拇牌切拚烧姹睒O, 即地理北極的數(shù)據(jù)。而且根據(jù)測量儀器的數(shù)據(jù)記錄和傳輸方式的不同, 鉆井測量分為實時測量和事后測量。 5. 某些儀器在使用過程中要承受沖擊 (如單多點測斜儀的投測)、鉆具轉(zhuǎn)動 (如轉(zhuǎn)盤鉆具中的 MWD 儀器)、鉆頭和鉆具在鉆進過程中的振動 (如 MWD 和有線隨鉆測斜儀) 等。 2. 有線隨鉆測斜儀 有線隨鉆測斜儀適用于較深的定向井、無鄰井磁干擾的叢式井或大斜度井、水平井中與無磁鉆鋌配合使用, 為井下鉆具組合定向。 6. 電子陀螺測斜儀 電子陀螺測斜儀適用于已下探管的井眼中測取較高精度的井身軌跡數(shù)據(jù), 或在叢式井、套管開窗井中為井下鉆具組合定向。其中 R 型和 A 型為常規(guī)儀器, E 型和 B 型為高溫儀器。 ①. 機械定時器 (圖片: SPERRYSUN 磁單點測斜儀機械定時器) 機械定時器是一套鐘表機構(gòu), 當(dāng)轉(zhuǎn)動定時輪使其對準要求的照相時間時,定時輪將受機械發(fā)條力的作用, 在鐘表齒輪系統(tǒng)的控制下往回運動。 (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN 磁單點測斜儀電子定時器) ③. 蒙乃爾傳感器 蒙乃爾傳感器是由參考振蕩器、測量振蕩器、時基振蕩器、頻率合成器、整形放大器、計數(shù)開關(guān)電路、分頻與延時電路和時間選擇電路等組成。 (2). 電池筒 (圖片: SPERRYSUN A 型磁單點測斜儀電池筒) (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN R 型磁單點測斜儀電池筒) (3). 照相機總成 (圖片: SPERRYSUN A 型磁單點測斜儀照相機總成) 照相機總成由膠片盒、連接筒、鏡頭和光源組成。 (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN R 型單點測斜儀照相機總成) (4). 羅盤短節(jié) (圖片: SPERRYSUN A 型磁單點測斜儀羅盤短節(jié)) 根據(jù)測量的井斜角范圍, SPERRYSUN A 型單點測斜儀使用的測斜羅盤主要有: 6176。、90176。、20176。羅盤在定向井中應(yīng)用最多。 (圖片: 鋼絲測斜絞車) 二. 磁羅盤多點照相測斜儀 1. 磁多點測斜儀的結(jié)構(gòu)和工作原理 磁多點測斜儀由定時器、電池筒、電磁閥、膠片筒、照相機總成、羅盤短節(jié)、外筒總成及輔助工具等七部分組成。 (圖片: SPERRYSUN 磁多點測斜儀電子程序定時器) (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN 磁多點測斜儀電子程序定時器) (2). 電池筒 (圖片: SPERRYSUN 磁多點測斜儀電池筒) (圖片: EASTMAN CHRISTENSEN 磁多點測斜儀電池筒) (3). 照相機總成 SPERRYSUN 磁多點測斜儀照相機總成單點測斜儀相同。、90176。 (5). 輔助工具 多點測斜儀的輔助工具主要有: 膠卷閱讀器和儀器扳手等。 目前國內(nèi)外有線隨鉆測斜儀產(chǎn)品有數(shù)十種, 絕大部分是單芯的鎧裝電纜傳輸數(shù)據(jù),這類儀器主要由 5 部分組成, 即地面計算機、下井探管和外筒總成、司鉆閱讀器、打印機、電纜操作設(shè)備和輔助工具組成。 一. SST 有線隨鉆測斜儀 1. SST 有線隨鉆測斜儀簡介 SST 隨鉆測量儀器是美國 SPERRY SUN 公司八十年代初生產(chǎn)的一代有線隨鉆測斜儀。TI 熱敏打印機是作為 A1 地面計算機的數(shù)據(jù)終端, 同時具備熱敏打印功能。該測量儀器系統(tǒng)具有磁掃描功能, 運行磁掃描子程序可以檢查無磁鉆鋌、無磁扶正器、儀器外筒等無磁材料的磁化情況。 與 700 系列高溫探管配套,可以在井溫 182℃ 以內(nèi), 隨鉆測取定向磁性工具面數(shù)據(jù)。二是采用側(cè)入接頭方式, 這種方式需要用方鉆桿, 側(cè)入接頭連接在方鉆桿以下的鉆桿上, 側(cè)入接頭以下的電纜在鉆桿水眼內(nèi), 側(cè)入接頭以上的電纜在井眼環(huán)空內(nèi), 通過側(cè)入接頭可以循環(huán)泥漿、密封電纜, 并使用開口方補心使電纜通過轉(zhuǎn)盤,采用方鉆桿接單根鉆進。井斜角) 井斜角: 177。 工具面: 177。 二. MS