隨鉆測(cè)井儀器培訓(xùn)ppt課件-在線瀏覽
2025-02-21 23:19本頁(yè)面
【正文】 鉆測(cè)量及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速 ， 應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大 ， 在海上鉆井中幾乎 100％ 使用隨鉆測(cè)井 。 2022年集團(tuán)公司實(shí)施水平井 1000口以上 ， 力爭(zhēng)達(dá)到 1100口 。 二 . 隨鉆測(cè)量?jī)x器數(shù)據(jù)傳輸 MWD是一項(xiàng)把井底鉆頭附近測(cè)得的信息，不需中斷正常鉆井施工而將信息傳送到地面上來的技術(shù)。 信號(hào)遙測(cè)通道 MWD隨鉆測(cè)量?jī)x井下測(cè)量數(shù)據(jù)主要以無線方式傳輸。其中泥漿脈沖和電磁波方式已經(jīng)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，以泥漿脈沖式使用最為廣泛。 鉆井液脈沖傳輸方式 目前普遍應(yīng)用的是鉆井液脈沖法，這是因?yàn)榇朔ê?jiǎn)單，對(duì)正 常鉆井作業(yè)影響很小。 連續(xù)波方式 連續(xù)波脈沖發(fā)生器的轉(zhuǎn)子在泥漿的作用下產(chǎn)生正弦壓力波，由井下編碼后的測(cè)量數(shù)據(jù)通過調(diào)制系統(tǒng)控制的定子相對(duì)于轉(zhuǎn)子的角位移使這種正弦或余弦壓力波在時(shí)間上出現(xiàn)相位移或角位移。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸速度快，傳輸速率最高可達(dá) 25bps 。在地面通過連續(xù)地檢測(cè)立管壓力的變化，并經(jīng)過譯碼轉(zhuǎn)換成不同的測(cè)量數(shù)據(jù)。 泥漿 泥漿 閥門關(guān) 閥門開 立管壓力 時(shí)間 閥門關(guān) ， 立管壓力不變 閥門開 ， 立管壓力降低 正脈沖方式 泥漿正脈沖發(fā)生器的針閥與小孔的相對(duì)位置能夠改變泥漿流道在此的截面積 ， 從而引起鉆柱內(nèi)部泥漿壓力的升高 ， 針閥的運(yùn)動(dòng)是由井下編碼的測(cè)量數(shù)據(jù)通過驅(qū)動(dòng)控制電路來實(shí)現(xiàn) 。 在地面通過連續(xù)地檢測(cè)立管壓力的變化 ，并經(jīng)過譯碼轉(zhuǎn)換成不同的測(cè)量數(shù)據(jù) 。 立管壓力 時(shí)間 針閥上升 ， 立管壓力升高 針閥不動(dòng)，立管壓力穩(wěn)定 泥 漿 泥漿 針閥不動(dòng) 針閥上升 電磁波傳輸方式 電磁波信號(hào)傳輸主要是依靠地層介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的。地面檢波器在地面將檢測(cè)到的電磁波中的測(cè)量信號(hào)解調(diào)并譯碼、計(jì)算，得到實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)。 缺點(diǎn)是：地層介質(zhì)對(duì)信號(hào)的影響較大，低電阻率的地層電磁波衰 減明顯電磁波傳輸?shù)木嚯x有限，不適合深井和海上施工。 ◇ Schlumberger的 Epulse電磁遙測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用垂深 4183m時(shí)能有效傳輸數(shù)據(jù)。 ◇ 俄羅斯地平線有限責(zé)任公司生產(chǎn)的 ZTS系列電磁波隨鉆測(cè)量系統(tǒng) EMMWD， 其測(cè)量最大深度已接近 6000m。 聲波遙測(cè)能顯著提高數(shù)據(jù)傳輸率 ， 使隨鉆數(shù)據(jù)傳輸率提高一個(gè)數(shù)量級(jí) ， 達(dá)到 100bps。 由于信號(hào)在鉆桿柱中傳播衰減很快 ， 所以在鉆桿柱內(nèi)每隔 400～ 500m要裝一個(gè)中繼站 。 導(dǎo)線傳輸方式 在美國(guó)天然氣研究所的測(cè)試中 ， 光纖傳輸成功達(dá)到 915m深度 。 法國(guó)一家公司曾研制在鉆桿壁中安裝電纜來傳輸信號(hào) ， 傳輸速度高 ， 缺點(diǎn)是鉆桿是特制的 。利用非接觸式耦合器 ， 通過每根鉆桿連接來傳輸數(shù)據(jù) ， 無需進(jìn)行特別定位 。 與傳統(tǒng)的泥漿脈沖測(cè)井儀和新近出現(xiàn)的 1～ 10bit／ s的電磁遙測(cè)相比 ， 它的數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá) 1 10^6bit／ s。 俄羅斯采用在每根鉆柱內(nèi)吊電纜 ， 在鉆桿接頭處加插頭方式進(jìn)行信號(hào)傳輸 ， 1997年已開始商業(yè)應(yīng)用 。 CGMWD由地面和井下兩部分組成：地面系統(tǒng)由工控機(jī)、前置箱、司鉆顯示器、打印機(jī)和各種傳感器組成；井下系統(tǒng)由脈沖發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)短節(jié)、定向測(cè)量短節(jié)、電池短節(jié)組成。 地面?zhèn)鞲衅饔闪⒐軅鞲衅?、 絞車傳感器 、 死繩傳感器組成 ， 他們的輸出均進(jìn)入前置箱進(jìn)行預(yù)處理 。 工作原理框圖如下： 地面?zhèn)鞲衅? 1)立管壓力傳感器 用來測(cè)量粘稠易堵介質(zhì)的壓力，該傳感器的敏感元件采用硬膜結(jié)構(gòu)，與被測(cè)介質(zhì)直接接觸時(shí)能耐沖擊和耐磨損；另外采用了離子束淀積技術(shù)，該傳感器具有精度高、能長(zhǎng)期在惡劣環(huán)境下工作。 液體介質(zhì)壓力 /差壓，作用于耐蝕不銹鋼彈性膜片，使膜片產(chǎn)生變形。電子電路，將電橋輸出的信號(hào)放大，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn) 4～ 20mA電流信號(hào)輸出。 通過計(jì)算機(jī)就可以得到鉆進(jìn)過程中大鉤的高度變化 ， 從而得到當(dāng)前的鉆進(jìn)深度 。 的檢測(cè)開關(guān)的采樣通道 ， 從而發(fā)出兩組相應(yīng)的電脈沖信號(hào) ， 此信號(hào)送入儀器經(jīng)識(shí)別處理后就可以得到相應(yīng)的角位移方向和變化值 。 CGMWD地面軟件 CGMWD地面軟件的主要功能： 井下儀器的配置和設(shè)置 ； 泥漿信號(hào)的軟件濾波和解碼；測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示；繪制測(cè)井曲線；記錄有關(guān)的測(cè)量信息等。 脈沖發(fā)生器 正脈沖發(fā)生器是一個(gè)機(jī)電液一體化設(shè)備 ， 它主要由主閥 （ 針閥 ） 、 溢流閥和控制閥組成 。 這種受控的泥漿壓力的波動(dòng)就包含了井下儀器上傳的信息 ， 從而 完成井下測(cè)量數(shù)據(jù)的電信號(hào)到泥漿脈沖信號(hào)的變化 。 驅(qū)動(dòng)短節(jié)內(nèi)安裝了三個(gè)電路模塊 ， 他們分別是主控模塊 、 驅(qū)動(dòng)模塊和儲(chǔ)能模塊 。 （ 2） 驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器可靠工作 ， 提供脈沖發(fā)生器足夠的能量 。 （ 4） 根據(jù)壓力開關(guān)的關(guān) /開時(shí)間順序來調(diào)整傳輸數(shù)據(jù)序列 。 主控模塊通過微局域網(wǎng)的單總線通訊通道與定向短節(jié)和電池短節(jié)建立通訊，向各單元廣播信息，各子單元根據(jù)總線上的信息執(zhí)行和響應(yīng)主控模塊的命令。其組成多為頭碼 +脈沖數(shù)，其編碼方式簡(jiǎn)單，易于識(shí)別，有利于泥漿信號(hào)微弱時(shí)的人工解碼，缺點(diǎn)是有時(shí)碼速稍慢。 12位字每 4位由一個(gè)脈沖表示 ， 不同位置的脈沖代表一個(gè) 16進(jìn)制數(shù) ， 數(shù)據(jù)按他們的有效位傳送 。 所以三個(gè)脈沖表示的十六進(jìn)制是240， 也就是十進(jìn)制的 576。 定向短節(jié)內(nèi)安裝了
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