随钻压力测量仪器的推广与应用

本文介绍了随钻环空压力测量仪器的组成、工作原理和关键技术。该仪器包括井下测量传输系统和地面信息接收系统两部分,可将井下测量的环空压力数据利用泥浆编码脉冲方式上传到地面系统。现场试验结果表明,整套仪器设计合理,工作稳定可靠,测量精度达到0.1%FS,能够实现测量数据的实时上传和井下存储,可为控制压力钻井作业提供有力的技术支持。     

随钻声波井下时差实时提取算法研究与应用

随钻声波测井仪能够伴随钻井作业,在泥浆侵入地层之前或侵入很浅时采集声波测井数据。然而目前在用的泥浆脉冲传输方式传输速率极低,井下仪器和地面系统之间只能进行简单的通信交互,大量声波测井数据无法实时上传到地面系统,从而导致地面人员不能实时监测地质状况。针对这一问题,该文将时差提取算法集成到井下电路系统中,在井下实现从声波测井数据中实时提取反映地层状况的时差信息,并将此时差处理结果实时上传到地面系统,地面作业人员则能够通过时差信息来实时了解地层状况,从而指导钻井作业。实验结果表明,该算法能够在井下电路中高效运行,且计算速度快、实时处理性能优异、时差提取精度高,完全满足随钻声波测井仪实际工作的需求。     

精细控压钻井系统的现场试验研究

针对窄密度窗口安全钻井的问题,西部钻探研制出精细控压钻井系统(MPD)。分析了MPD系统的压力控制原理,阐述了MPD系统的组成和关键技术,在新疆油田对MPD系统进行了现场试验研究。结果表明,该系统能够实时监测随钻状态,在不同作业状态下能够保持井底压力的平稳衔接,可以满足窄密度窗口等复杂地层的安全钻井需要。     

C#的三维可视化水平井井眼轨迹跟踪研究与实现

利用C#开发平台结合OpenGL技术,设计出一种新算法,实现水平井井眼轨迹实时监测软件,能及时跟踪定向井眼轨迹,提高钻井工作效率,为气田井轨迹描述、地质导向、水平井设计评估提供了技术支持。能够将复杂的井眼数据以更加直观的方式表达出来,对水平井钻井过程的科学决策具有一定的指导意义,有助于降低水平井开发风险,提高钻井效率。     

应力波井筒数据传输技术综述

长期以来,油气勘探与钻井业对随钻数据传输技术进行了不懈的研究,产生了泥浆脉冲、电磁波、声波等无线数据传输技术及各类有线数据传输技术,各种传输技术都有自己的局限性,本文阐述了在钻井过程中使用应力波通过钻柱实时传输井下数据的关键技术,并介绍了应力波在钻柱传输特性,信号发送与接收,数字通讯及强噪声背景下微弱信号的混沌振子检测等方面的研究成果以及克拉玛依钻井工艺研究院研究的应力波MWD。     

基于无线测压技术的合理配产及产能预测

无线测压技术是一种基于电磁波无线传输方式的井下测压技术,主要由井下数据采集系统、井下电磁波发射系统、地面接收系统组成,能长期监测井下生产动态变化情况,不影响正常生产和后续作业。无线测压装置随生产管柱下入水平段,其测试数据通过无线上传的方式实时发送到地面,能够更加准确反映井底压力变化情况,对于判断井底积液状况、预测产量递减趋势、及时优化油藏开采方案有着重要作用。     

水平井钻头上下倾钻进方向及位置的实时确定

确定钻头上下倾钻进方向及其在目标层中的位置是水平井地质导向钻井中的一个重要问题。介绍一种基于MWD和LWD测量信息实时确定水平井钻井中钻头上下倾钻进方向及其在目标层中位置的实用方法。该法从地质导向几何理论出发，根据井眼轨迹上相邻两点连线到水平线的夹角与地层倾角的关系有效地判断与调整钻头的上行下行钻进方向。同时通过求取钻头离目标层顶界的距离h或对比随钻测井曲线与邻井电缆测井曲线来确定钻头在目标层中的位置。将该法应用于XJMB油田3口水平井的实时钻井中，明显地提高了地质导向钻井的能力。取得了良好的随钻跟踪地质目标效果。     

控压钻井技术研究

控压钻井技术因其可有效降低窄密度窗口钻井喷、涌同层钻井工程复杂、提高钻井时效,已成为近年国内钻井新技术研发热点。控压钻井工艺有多种形式,包括井底恒定压力控压钻井、连续循环钻井和双梯度压力钻井。本文重点介绍了我院自主研发的基于井底恒压的控压钻井系统,并就利用该系统实现压力控制衔接的工艺方法。最后,给出室内实验数据。     

用可控偏心器控制井眼轨迹的方法研究

井控轨迹自动控制技术是钻井行业急待解决的最前沿课题,用可控偏心器可以实现井眼轨迹自动控制,提高井眼轨迹控制精度,降低钻井成本。可控偏心器是一种井下可调的、可采用转盘钻进方式的井下寻向工具,它由翼片体转轴、翼片体、翼片和测控总成组成,在钻井过程中,通过随时调节可控偏心器翼片对井壁的作用力或伸缩来实现对井眼轨迹的控制。在使用可控偏心器进行钻井作业时,不需要频繁起下钻就可以在井下实现对井眼轨迹的控制,这对高难度密集丛式井、各种曲率斜井、水平井、加密井和抢险井等在完成各自的钻井目的方面有重大意义和极其宽广的应用前景。     

建南单一气相管流压力计算方法研究

由于气井井底压力和井底流动压力对气田的整个动态监测和生产管理都有着十分重要的作用,实时准确地掌握气井压力将有助于对气井生产系统进行分析。为了获得气井的井底压力,通过研究单一气相管流压力计算方法,进而推算获得气井井底流压。结果显示与实测数据及RTA推导结果吻合度较高,具有一定推广价值。     

无线随钻测量地面解码系统及算法设计

针对目前国内油田无线随钻测量(measure while drilling,MWD)中多采用国外仪器的现状,研制了一套MWD地面解码系统,其硬件将防爆箱、地面采集箱集成在一起,作为MWD地面解码系统泥浆脉冲信号的数据采集单元.首先,地面解码算法采用了有限冲击响应(finite impulse response,FIR)数字滤波对泥浆脉冲信号进行去噪;然后,采用相关基值调整算法对去噪后的泥浆脉冲信号进行泵冲基值的消除;最后,对选取的三比特周期内曼彻斯特编码的泥浆脉冲信号波形形状进行了分析,将模糊聚类算法应用到了泥浆脉冲信号的识别上.现场实验结果表明:研制的装置能正确地对泥浆脉冲信号进行提取和识别,解码过程简单实用,具有可靠性高、误码率低等特点,符合工程应用的要求.     

惯导组件的脉冲输出测控系统

针对目前惯导组件脉冲输出测试过程中测试范围小、精度低、无法进行动态测试的问题,研究了一套惯导组件的脉冲输出测控系统.本系统采用USB接口技术,使用FPGA芯片采集数据,对惯导组件脉冲输出进行5 ms一次的采集,并在测控计算机中对数据进行实时显示和存储.本文所设计的测控系统能够对具有12路脉冲信号的惯导组件进行测试,并且同时能够对测试过程中的转台及温箱进行监测与控制,实现了动态测试.本测控系统的测试范围能够达到0.1Hz~1 MHz,误差小于1×10-4,满足了实际测试的要求.     

加蓬AKONDO油田定向井钻井实践与认识

根据加蓬AKONDO油田WAKO-1井及WAKO-2井的施工情况,对三个开次的钻头使用效果及井眼轨迹控制效果进行了评估,并就该平台后续井钻头选型及井眼轨迹优化等提出了针对性的建议,将对提高钻井时效,降低钻井风险有一定的帮助。     

EMS电子测斜仪在深井水平井大斜度段及水平段的应用

利用ＥＭＳ电子测斜仪的多点工作方式及自身可打捞的功能,代替有线随钻或无线随钻测斜仪对井眼轨迹,尤其是深井水平井大斜度段及水平段进行监测,解决了仪器缺乏的问题,大幅度降低了钻井成本。     

基于流量实时调度的校园摄像头视频监控系统设计

为提高校园摄像头的视频监控能力,实现对视频的采集、传输、存储、显示和查询等实时监控,提出一种基于实时负载均衡控制和高斯盲源分离技术的视频监控系统设计.采用实时负载均衡控制方法进行视频的采集和传输,经验模态特征分解方法进行视频存储特征的检测,结合视频状态谱特征量的差异性进行视频状态监测,基于B/S结构对视频查询流程进行开发.仿真结果表明,该系统可对摄像头监控视频的传输和存储状态进行实时监控,能确保视频安全显示,视频存储的准确率高达99%.当查询时间随视频数量的变化趋于平缓增加时,系统查询时间仅为0.32min.     

井下节流气井的生产动态预测

以单井开采系统为研究对象,采用温度、压力解耦建模与数值耦合方式,以井口油压为控制条件,通过油嘴控制流量和下游温度,建立井下节流气井的井筒-气藏流动耦合的生产动态预测模型,利用试井解释结果或生产动态历史拟合,预测气井的生产流量、压力变化,同时描述生产过程中的井筒非线性温度剖面、压力剖面,从而全面掌握节流气井的生产动态,并可进一步扩展应用于多相流动和复杂井眼轨迹情况.     

导向钻井系统导向钻进水平井段的理论与实践

导向技术的研究与试验在胜利油田取得了圆满成功，获得了较好的试验效果，推广的300余口井初步统计节约成本上亿元，经济效益十分显，在水平井井眼轨迹控制施工中，导向钻井系统在斜井段和水平段的施工中均获得了显的经济效益，在对导向钻井技术研究和指导水平井井眼轨迹控制现场施工过程中，对水平井段导向钻井进行了探索，应用加权残值法编制了导向钻具受力分析软件并着重对复合钻井增斜力进行了初步研究，在理论研究和现场实践中得到了一些有价值的结论，提出单弯单稳型导向钻具导向钻井水平段的优化措施。     

既有线桥涵施工安全监测信息采集与处理系统设计

基于工程自动化监测的基本原理,提出了既有线桥涵施工防护体系的自动化监测系统。利用虚拟仪器技术、数据库技术,建立一个集施工工艺信息、安全监测信息及分析预警系统于一体的既有线桥涵施工安全监测信息采集与处理系统。该系统由传感器、信号硬件调理设备、数据采集卡与计算机等组成,软件平台的设计采用LabVIEW虚拟仪器软件。该系统监测项目可扩充,能够对桥涵施工信息进行实时动态采集与传输,进而实现既有线桥涵施工进程的实时监控、数据无线传输和安全状况的实时监测。     

油气田井口数据实时检测及远程传输系统

针对油气田井口数据的人工采集、有线传输存在的数据更新周期长、维护困难等问题,设计和开发了油气田井口数据实时检测及远程传输系统.采用单片机控制、短波/超短波无线通信技术,实现对油气田井口油体的温度、压力、流量等参数的实时采集、USB便携存储及无线远程传输,并设计上位机监控软件.本系统已成功在油田投入运行,传输距离100km,传输速率2400bps,误码率0.4%.     

深井钻井的压力平衡研究

深井钻井具有高温高压及地层压力和地层破裂压力间安全钻井液密度窗口极为狭窄的特点,这为在深井钻井过程中保持井眼系统的压力平衡提出了更高的要求。为此,针对深井钻井的特点,运用流变学、传热学和物质平衡的基本原理,建立钻井液循环和静止状况下的钻井液温度分布模式及高温高压密度模式和高温高压流变模式,应用这些模式和地层流体的ＰＶＴ特性对一些实钻深井的溢流现象进行分析。结果表明,井眼水力系统流体热力学模型对深井、超深井的压力平衡控制至关重要。