【正文】 兼容的PC 80286 或PC 80386計算機(jī)和一塊MS3中間接口卡組成。地面計算機(jī)接收來自MS3探管測量信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、儲存并在地面計算機(jī)顯示器和司鉆閱讀器上顯示出來，測量人員可以選擇MS3隨鉆測量系統(tǒng)的動作方式。MS3儀器采用STEERING軟件系統(tǒng)，該軟件具有八項功能：、數(shù)據(jù)滾動顯示和窗口顯示。，。（2） 恒流源 恒流源是一種特殊的電源裝置，它為MS3探管和司鉆閱讀器提供電源幾數(shù)據(jù)、指令傳輸?shù)耐ǖ?，地面計算機(jī)通過MS3中間接口卡對地面電源箱的工作進(jìn)行控制（3） MS3探管及下井外套總成其工作原理與SST探管相同。 MS3探管外經(jīng)：35mm(13/8”) MS3探管工作溫度：125 176。CMS3儀器的系統(tǒng)精度（090176。井斜角）：井斜角：177。176。方位角：177。176。高邊工具面：177。176。磁性工具面：177。176。(4)DDU司鉆閱讀器DDU司鉆閱讀器是以液晶額度方式顯示井眼的井斜角、方位角數(shù)據(jù)，該液晶顯示器顯示一行會4位字符和字母，而且以液晶模擬數(shù)據(jù)盤的方式顯示井下鉆具的磁性和高邊工具面數(shù)據(jù)。司鉆閱讀器通過一個RS232中間接口與地面計算機(jī)系統(tǒng)連接，通過地面計算機(jī)的鍵盤指令輸入，測量人員可以改變司鉆閱讀器的顯示。（4） TI熱敏打印機(jī)：與SST中的熱敏打印機(jī)相同（5） EPSON810打印機(jī) 第六節(jié) MWD 無線隨鉆測斜儀 MWD 無線隨鉆測斜儀是在有線隨鉆測斜儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型的隨鉆測量儀器。典型的 MWD 隨鉆測斜儀主要有五大部分組成: (圖片: SPERRYSUN DWD 隨鉆測斜儀的組成) ①. 地面計算機(jī)及外部設(shè)備 (包括終端、打印機(jī)、記錄儀和供電電源等) ②. 數(shù)據(jù)檢測設(shè)備 (泥漿壓力傳感器、泵沖傳感器等) ③. 司鉆閱讀器 ④. 測量探管總成 ⑤. 泥漿脈沖發(fā)生器和渦輪發(fā)電機(jī)總成 一. MWD 隨鉆測斜儀的三種傳輸方法 MWD 無線隨鉆測斜儀與有線隨鉆測斜儀的主要區(qū)別在于井下測量數(shù)據(jù)的傳輸方式不同, 目前石油行業(yè)使用的 MWD 隨鉆測斜儀主要有三種傳輸方法。 1. 連續(xù)波方法 (圖片: SCHLUMBERGER MWD 無線隨鉆測斜儀的連續(xù)波發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖) 連續(xù)波發(fā)生器的轉(zhuǎn)子在泥漿作用下相對定子轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正玄或余玄壓力波, 由井下探管編碼的測量數(shù)據(jù)通過調(diào)制器系統(tǒng)控制的定子相對于轉(zhuǎn)子的角位移使這種正玄或余玄壓力波在時間上出現(xiàn)相位移, 在地面連續(xù)地檢測這些相位移的變化, 并通過譯碼轉(zhuǎn)換成不同的測量數(shù)據(jù)。 這種方法的優(yōu)點是: 數(shù)據(jù)傳輸速度快、精度高。缺點是: 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、下井長、數(shù)字譯碼能力較差。 2. 正脈沖方法 (圖片: SPERRYSUN DWD 無線隨鉆測斜儀的泥漿正脈沖發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖) 泥漿正脈沖發(fā)生器的針閥與小孔的相對位置能夠改變泥漿流道在此的截面積, 從而引起鉆柱內(nèi)部的泥漿壓力的升高, 針閥的運動是由探管編碼的測量數(shù)據(jù)通過調(diào)制器控制電路來實現(xiàn)。在地面通過連續(xù)地檢測立管的變化, 并通過譯碼轉(zhuǎn)換成不同的測量數(shù)據(jù)。 這種方法的優(yōu)點是: 下井儀器的結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小, 使用操作和維修方便, 不需要專門的無磁鉆鋌。缺點是: 數(shù)據(jù)傳輸速度慢, 不適合傳輸?shù)刭|(zhì)資料參數(shù)。 3. 負(fù)脈沖方法 (圖片: GEARHART MWD 無線隨鉆測斜儀的泥漿負(fù)脈沖發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖) 泥漿負(fù)脈沖發(fā)生器需要組裝在專用的無磁鉆鋌中使用, 開啟泥漿負(fù)脈沖發(fā)生器的泄流閥, 可使鉆柱內(nèi)的泥漿經(jīng)泄流閥與無磁鉆鋌上的泄流孔流到井眼環(huán)空, 從而引起鉆柱內(nèi)部的泥漿壓力降低, 泄流閥的動作是由探管編碼的測量數(shù)據(jù)通過調(diào)制器控制電路來實現(xiàn)。在地面通過連續(xù)地檢測立管的變化, 并通過譯碼轉(zhuǎn)換成不同的測量數(shù)據(jù)。 這種方法的優(yōu)點是: 數(shù)據(jù)傳輸速度較快, 適合傳輸定向和地質(zhì)資料參數(shù)。缺點是:下井儀器的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜, 組裝、操作和維修不便, 需要專用的無磁鉆鋌。 二. 國外 MWD 隨鉆測斜儀產(chǎn)品及性能簡介 (圖表: 9 個廠家的產(chǎn)品及性能) 三. SPERRY SUN 公司定向 DWD 無線隨鉆測斜儀 1. DWD 無線隨鉆測量儀器系統(tǒng)簡介 美國 SPERRY SUN 公司生產(chǎn)的定向 MWD 隨鉆測量儀器 (簡稱 DWD) 采用正脈沖泥漿壓力傳輸系統(tǒng), 井下儀器由一套渦輪發(fā)電機(jī)供電, 地面上采用泥漿壓力傳感器檢測來自井下儀器的泥漿脈沖信息, 并傳輸?shù)?MPSR 計算機(jī)進(jìn)行處理, 井下儀器所測量的井斜角、方位角和工具面數(shù)據(jù)可以顯示在 MPSR 計算機(jī)或 DDU 司鉆閱讀器上,也可由 TI 終端或 EPSON LX810 打印機(jī)上打印出來。DWD 隨鉆測量儀器是由 MPSR 計算機(jī)、TI 終端和 EPSON LX810 打印機(jī)、長條記錄儀、防爆箱、DDU 司鉆閱讀器、MEP 探管和下井外筒總成、泥漿脈沖發(fā)生器和渦輪發(fā)電機(jī)總成、無磁短節(jié)及泥漿壓力傳感器、泵沖傳感器和輔助工具、設(shè)備組成。它的技術(shù)性能先進(jìn)、工作可靠、特別適用于大斜度井和水平井中配合導(dǎo)向動力鉆具組成導(dǎo)向鉆井系統(tǒng), 以及用于海洋石油鉆井, 提高井眼軌跡的控制精度、提高鉆井的速度和效益。該儀器有如下特點: (1)、采用正脈沖泥漿壓力傳輸系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸, 使得整個井下儀器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小, 現(xiàn)場檢測、組裝和拆卸容易, 占用鉆機(jī)作業(yè)時間短。而且不象負(fù)脈沖泥漿壓力傳輸系統(tǒng)需要專門的無磁鉆鋌。采用渦輪發(fā)電機(jī)為井下儀器供電, 使井下儀器的連續(xù)工作時間長、費用低。 (2)、該隨鉆測量系統(tǒng)具有短測量 (SHORT SURVEY) 和全測量 (FULL SURVEY) 功能, 短測量方式的數(shù)據(jù)傳輸速度快, 工具面數(shù)據(jù)修正時間僅為 秒鐘。全測量方式可以將 MEP 探管測量的磁性和重力分量數(shù)據(jù)傳輸?shù)?MPSR 計算機(jī), 用于進(jìn)行磁性參數(shù)的分析, 以消除來自井下鉆具對儀器磁干擾的修正, 適用于大斜度定向井和水平井測量, 及時判斷測量數(shù)據(jù)的誤差原因以及確定測量的精度。 (3)、地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用的 MPSR 計算機(jī)抗震和抗干擾能力強(qiáng)。測量過程中,操作人員可以通過 MPSR 計算機(jī)的數(shù)據(jù)顯示和 TI 終端的數(shù)據(jù)打印, 了解儀器的工作情況。司鉆通過 DDU 司鉆閱讀器的顯示, 掌握井下鉆具的工作狀態(tài), 指導(dǎo)定向鉆進(jìn)。 測量過程中, 測量數(shù)據(jù)可以隨時存盤、修改和調(diào)用。 測量結(jié)束, EPSON LX810 打印機(jī)可以打印出一份或多份經(jīng)過 MPSR 計算機(jī)數(shù)據(jù)處理的隨鉆測量報表。 (4)、除測量參數(shù)外, MEP 探管還向 MPSR 計算機(jī)傳輸儀器工作環(huán)境與工作狀態(tài)數(shù)據(jù), 這些數(shù)據(jù)包括: 井下儀器的環(huán)境溫度、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、數(shù)據(jù)的傳輸速率等。 (5)、下井儀器系統(tǒng)有三個不同的系列, 可以滿足不同井眼尺寸和不同泥漿排量的要求。 (6)、地面儀器和井下儀器都具有兼容性, 地面儀器設(shè)備可以與三個系列的井下儀器配套使用, 也可與測量地質(zhì)參數(shù)的 FED 隨鉆測井系統(tǒng)配套使用。井下儀器可以與自然伽瑪、電阻率等多種測井儀器連接使用, 以擴(kuò)大儀器的用途。 2. DWD 儀器系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范 (1)、無磁短節(jié) ┌────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │ 類 型 │Slimhole │ 650 系統(tǒng) │ 650 系統(tǒng) │ 1200系統(tǒng) │ ├────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │ 外 徑 │Х121 毫米│Х165 毫米│Х203 毫米│Х241 毫米│ │ │ (43/4) │ (61/2) │ (8) │ (91/2) │ ├────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │ 長 度 │ 米 │ 米 │ 米 │ 米 │ │ │ ( 3139。) │ ( 72) │ ( 72) │ ( 72) │ ├────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │ 接 頭 │ NC38 │41/2 IF │65/8 REG│75/8 REG│ │ │(310310)│(411410)│(631630)│(731730)│ └────┴─────┴─────┴─────┴─────┘ (2)、工作條件 ①. 井下儀器: 泥漿泵 雙缸或三缸泵 空氣脈沖緩沖器 推薦充氣壓力為立管壓力的 30~40% 泥漿排量 Slimhole 系統(tǒng) ~ l/min 650 系統(tǒng) ~ l/min 1200 系統(tǒng) ~ l/min 泥漿類型 水基泥漿 (清水或鹽水) 油基泥漿 (原油或礦物油) 泥漿密度 1~ g/cm(~18 PPG) 含砂量 小于 2% (最好小于 1%) 塑性粘度 1~50 厘泊 最大壓力 102 MPa (15000 PSI) 最高工作溫度 125 ℃ (257176。F) 堵漏材料 細(xì)、中細(xì)的無纖維顆粒 潤滑微珠 粒度小于 125 μm, 含量小于 2% 鉆桿濾清器 必須裝在方鉆桿下的第一個單根里 ②. 地面設(shè)備: 工作溫度范圍 45 ℃~55 ℃ 貯藏溫度范圍 45 ℃~70 ℃ 最大相對濕度 ~95% 無凝固 功率負(fù)荷 最小 kW 電壓范圍 96~132 V 交流、單相 瞬間極限電壓 2500 V 交流, 10 微秒 頻率 57~63 Hz 電流 20 A ③. 系統(tǒng)精度: 方位角 177。176。(井斜角〉10176。, 地磁傾角〈70176。) 井斜角 177。176。 (在 0~180176。范圍內(nèi)) 磁性工具面 177。176。 高邊工具面 177。176。 工具面解析度 176。 測量數(shù)據(jù)修正時間 分 工具面修正時間 14 秒, 傳輸頻率 Hz 秒, 傳輸頻率 Hz 儀器的組成和技術(shù)性能 (1)、MPSR 計算機(jī)和磁卡軟件包 (圖片: MPSR 計算機(jī)和磁卡軟件包) MPSR 計算機(jī)是 DWD 隨鉆測量儀器的地面數(shù)據(jù)處理設(shè)備, 它接受來自泥漿壓力傳感器的測量信息, 進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和貯存, 并在 MPSR 計算機(jī)和 DDU 司鉆閱讀器上顯示, 或在 TI 終端、EPSON LX810 打印機(jī)上打印。測量人員可以通過觀察 MPSR 計算機(jī)的顯示、TI 終端的打印以及長條記錄儀的曲線, 判斷和調(diào)整地面設(shè)備、井下儀器的工作狀態(tài)。 現(xiàn)場組裝 DWD 隨鉆測量儀器地面設(shè)備時, 同時連接兩臺 MPSR 計算機(jī)和兩臺 TI終端。目的在于保證儀器系統(tǒng)的連續(xù)工作, 互相對比消除誤差。 MPSR 計算機(jī)的技術(shù)性能: 顯示方式 液晶板 數(shù)據(jù)輸入方式 TI 終端鍵盤 報警方式 錯誤代碼顯示 蜂鳴報警 接口 ANALOGUE OUTPUT (模擬量輸出)接口 (連接 長條記錄儀) MWD/EMS 接口 (連接 MEP 探管) TERMINAL (RS2