ECLIPS-5700测井系统WTS地面通讯原理

ECLIPS-5700测井系统是当今最先进的测井设备之一，它采用的是WTS通讯系统，WTS是“Wireline Telemetry Systems”(电缆遥测系统)的英文字母缩写，其最快传送速率为230KB(千比特)，能很好地完成5700测井时大数据量的传输任务，是当今世界速度最快的测井通讯系统之一。5700WTS通讯就是指地面与井下仪器之间的通讯，其中井下仪器负责井下仪器的通讯部分：接收命令、采集数据，数据的初步处理和向地面发送数据；地面系统负责地面通讯部分，向井下仪发送命令，接收井下仪器的数据信号。地面通讯主要由5756接线控制面板和5750电缆信号处理板组成。命令用M2下传，而数据的传输有3种：M2数据、M5数据和M7数据。5700WTS遥测系统调制编码方式采用曼切斯特码，文章对于该编码方式作了全面地研究，指出了采用该编码方式的优点和规则。     

智能钻井技术研究

石油钻井技术发展的总趋势是以信息化、智能化、自动化为特点,最终实现自动化钻井。智能钻井不仅仅是自动化钻井,广义的来讲,就是将人工智能的理论、方法和技术应用于钻井过程,使其具有类似人工智能特性或功能。详细介绍了智能钻井的四大关键技术——地面计算机智能专家系统、井下智能工具、井下供电装置、提供高速双向数据传输的通讯网络系统。探讨了如何对常规的钻井系统进行技术改造,使之具有数据采集、数据传递、数据分析、指令执行这四项智能钻井系统具有的功能,指出当前最为可行的智能钻井系统方案是电力驱动的连续油管智能钻井系统,为现阶段智能钻井技术的研究指明了方向。     

旋转导向钻井通讯与控制系统设计与软件开发

旋转导向是当前油气钻采井下工具导向控制的关键性技术,在长水平段水平井、大位移井、分支井等复杂井结构中应用广泛。钻井液脉冲为旋转导向钻井的主要通讯方式,其传输缓慢、有延迟、易误码等传输特性,使得对通讯编码和传输同步的要求更为严格。另外,为方便现场工程技术人员直观掌握导向头状态和井眼轨迹的控制情况,需要建立有效的地面监控系统。针对这些问题和旋转导向钻井工程中的具体情况,考虑指令传输时间短、井下识别准确率高的原则,设计了旋转导向系统上下位机的通讯协议,并给出下行控制指令编码方案;开发了相应的通讯与控制系统,可实现控制指令下传和钻井参数实时显示,解决了旋转导向钻井设备的软件系统集成问题。系统提供了实际旋转导向控制接口和地面测试接口,满足工程实际要求。     

磁耦合有缆钻杆关键技术与发展趋势

作为高速井下网络通讯部件,磁耦合有缆钻杆利用水眼内的同轴电缆实现信号的高速传输,利用钻杆两端的磁耦合线圈实现了钻杆间的无线通讯,磁耦合通讯使磁耦合有缆钻杆不影响常规接单根等钻井工艺。借助数据服务器、无线短节、中继器、井下单元及各种有缆钻具等功能部件的配合,磁耦合有缆钻杆系统能够实现地面及井下数据的组网通讯,具有高速、双向、全天候的传输特性。磁耦合有缆钻杆的关键技术包含:高速调制解调器、井下令牌环网、虚拟串口技术及分布参数测量等(基于高速调制解调器的井下令牌环网是高效的组网技术);虚拟串口技术便于第三方厂家快速利用磁耦合有缆钻杆连接自己的测量工具;分布参数测量以较低的成本实现了全井筒的状态监控,在控压钻井、井控安全、钻井参数优化等方面有重要作用。智能(自动化)钻井是钻井业的发展趋势,磁耦合有缆钻杆的独特特性使其适用于智能(自动化)钻井。在减少应用成本的情况下,磁耦合有缆钻杆能够进一步开拓市场。     

一种静止推靠式旋转导向钻井系统的设计方案

旋转导向钻井系统是在钻柱旋转钻进时,随钻实时完成导向功能的一种先进的钻井系统。介绍了西部钻探工程公司自主设计的静止推靠式旋转导向钻井系统的设计方案,采用模块化的设计理念将整个系统分为地面监控系统、双向通讯和动力模块、MWD模块和导向短节4大模块,各模块采用独立封装结构,用标准化接头连接,方便检测、维修和后续作业。重点介绍了导向短节的结构和旋转导向钻井系统的工作原理。     

全尺寸实物欠平衡钻井模拟器

全尺寸欠平衡实物钻井模拟器是在PDS-1钻井模拟器的基础上增加了旋转密封头、气液分离器及相关仪器等硬件设施而研制出的全尺寸实物欠平衡钻井模拟器,该模拟器可以完成低密度欠平衡钻井、地面充气欠平衡钻井、气体钻井和泡沫流体欠平衡钻井演示和操作模拟,并进行欠平衡钻井的设计和计算。文章介绍了欠平衡模拟器的结构、工作原理,说明了欠平衡模拟器主控台与前端控制台和图形控制系统之间在Windows系统下实现通讯的主要技术和关键问题。     

欠平衡钻井参数监测系统的开发与应用

<正> 欠平衡钻井地面监测系统是利用欠平衡钻井实时采集的钻井工程和泥浆参数,经过模数转换,数据采集,软件系统处理,最终显示于计算机终端。在软件处理过程中,可以实现实时数据的动态模型分析、计算,以及动态绘制实时数据的动态曲线。本系统自开题立项以来共分5个部分完成,分别为: 1)地面数据监测仪器选型、购置开发及配套设备的研制; 2)进行欠平衡钻井参数动态计算分析模型的研究; 3)设计开发出相应的软件; 4)系统的室内配套及调试; 5)进行现场试验。     

旋转导向钻井地面监控系统研究

为了将井眼轨迹以及其他有关的钻井参数用图形和数据三维可视化地显示出来,便于现场工程技术人员直观地掌握和分析钻头所在位置以及井下导向工具对井眼轨迹的控制情况,研制了地面监控和井眼轨迹可视化子系统,该系统是调制式旋转导向钻井系统(MRSS)的指挥中心。可实时监控井下导向工具,控制井眼轨迹按设计的轨迹逼近靶区并中靶。文中介绍了MRSS地面监控子系统的总体设计;在导入设计数据和实时采集MWD上传的实钻数据的基础上,进行了设计井眼和实钻井眼的轨迹描述、轨迹偏差分析和轨迹修正设计、进而计算出MRSS轨迹控制参数及相应的下传控制指令;研究了控制指令下传给井下导向工具的方式并给出最佳指令编码方案。系统的各项功能集成在一个一体化的地面监控和井眼轨迹三维可视化软件系统中,是信息化、智能化钻定向井的创新工程。     

WTS3510×A电缆遥测短节

该短节用于井下 WTS类型仪器串与地面面板 5 710的遥测接口 ,其主要功能是用作遥测通道重发器和产生 WTS仪器总线 ,并不对地面下行仪器和仪器上行数据作任何改变 ,另外 ,可采集传感器送来的数据。文章介绍了阿特拉斯 (ATIAS)测井公司系统的电缆遥测短节 35 10× A的硬件配置、模态传输、电缆通讯及编码方式     

旋转导向井眼轨迹自动控制系统

正为提高导向钻井的自动化程度,贝克休斯公司开发了旋转导向井眼轨迹自动控制系统。该系统具有独立的通信信道,可使地面与井下形成闭环,实现井眼轨迹全自动控制。旋转导向井眼轨迹自动控制系统工作时,需要井眼轨道、随钻测量数据、钻头所处位置、钻机状态(底部打开或关闭)、井斜角和方位角、井下当前的导向参数等数据。它利用随钻测量的     

自动化智能化钻井技术进展

在介绍旋转导向钻井技术和地质导向钻井技术等近几年来钻井新技术发展的基础上,阐述了下一步钻井技术的发展方向,构建了自动化智能化钻井新技术的发展框架;通过开展随钻地震技术、近钻头测量技术等钻井新技术的研究攻关,实现钻井过程的随钻预测及自动控制;通过开展智能钻杆技术实现井下数据与地面数据及控制指令的高速率传输,最终形成闭环钻井系统,实现自动化智能化钻井。     

钻井数据计算机采集与传输系统

我国钻井信息系统是一个四级树型网络。钻井数据计算机采集与传输系统是这个网络中的一个子网。它包括钻井现场的常规钻井仪表、数据采集处理系统和钻井现场与钻井公司之间的数据通讯网以及钻井公司的计算机系统。本文介绍了一个实用的钻井数据计算机采集与传输系统。它在钻井现场用紫金Ⅱ微机系统控制钻井数据的采集、处理,在钻井公司用IBMPC/XT微机系统收集、处理钻井数据,钻井现场和钻井公司通过超短波无线信道组成集中式星型数据网。考虑到钻井现场的特殊环境和我国的具体情况,该系统直接用六参数钻井仪、八参数钻井仪作为一次仪表,采用了新型的不间断稳压电源。在系统的硬、软件设计上采取了一系列的可靠性措施,保证了系统稳定工作。系统采用模块化结构,为用户使用、维护和今后扩充功能提供了方便。数据网由中心站(钻井公司)采用轮询方式控制,使用标准的数据链路控制规程,和CRC-16校验方式。系统根据钻井操作、工程管理和钻井工艺、地质研究对数据的不同需要,提供了显示、曲线、报表、磁盘记录多种信息介质和必要的数据处理、所有文字都使用中文。     

调制式旋转导向钻井系统工作原理研究

旋转导向钻井技术是 2 0世纪 90年代发展起来的以旋转导向钻井系统为核心的钻井新技术 ,其中旋转导向钻井系统主要由井下旋转导向钻井工具系统、双向通讯系统和地面监控系统三大部分组成。在简述旋转导向钻井系统国内外发展概况和结构特点后 ,着重论述了调制式旋转导向钻井系统的总体方案设计 ;井下调制式旋转导向工具系统的结构设计和导向力的控制 ;井下随动稳定平台控制系统的结构设计和控制原理。对稳定平台的计算结果表明 ,稳定平台的摆动幅度在± 14°时 ,系统的控制力仅下降 1% ,这使随动控制简化并易于实现     

实时测量系统 CoPilot井下钻井参数

钻井作业中,井底钻具组合的振动会影响机械钻速,从而对钻井作业的经济效益产生负面影响,同时还增加了钻柱和钻井设备发生严重损坏的危险性。为此,Baker Hughes INTEQ和Elf油气勘探开发公司研制出一种先进的CoPilot井下钻井参数实时测量系统。 　　CoPilot测量系统包括1个井下短节和1套地面控制装置。在井下钻井过程和地面钻井监控程序之间设立闭式信息环,司钻根据井下钻具组合的动态和受力可以实时地获知井下任何不良工况。 　　鉴于有效钻井参数完全处于监控之下,CoPilot测量系统可以根据最高机械钻速和井下钻具组合构件耐用性的需要来调整钻井状态,基本上可使整个钻井过程达到最佳化,因此不仅可以显著地减少钻井时间,亦可减少钻井费用和环境污染。 　　CoPilot测量系统采用各种井下传感元件传送高频率动态数据。这些井下传感元件包括钻压传感器、扭矩-弯矩应变计、磁力计、轴向与径向加速度计以及内部和环形空间压力传感器。 　　井下工具传感器中的规则系统(Algorithms)将实际输出值与预测基准值进行比较,通过钻井液脉冲将测得的钻井工况的任何变化传至地面。此外,动态数据的全波程序储存于实时测量系统的井下存储器中,起钻后,由地面高速读出装置取出。 　　目前已生产出4台直径为171.5mm的Pilot型井下钻井参数实时测量系统,均全部通过了初步的现场鉴定,现已被投入现场使用。 牋?????World Oil?2000?221(4)?86     

钻井参数优化助力实现油气井整体价值最大化

<正>为实现油气井整体价值最大化,国外多家公司实施钻井参数优化技术,钻井效率大幅提升,降本增效成果显著。钻井参数优化技术包括:(1)基础数据收集。主要借助MWD/LWD等工具采集井下数据;(2)更加主动的管理系统。收集井下和地面的数据,包括振动、扭矩、钻压等数据,实时改善和管理钻井参数,提高钻井效率;(3)更高水平的系统化方法。关注于整个钻井流程,包括邻井数据收集、主动的参数管理、钻前钻后分析、     

旋转导向闭环钻井系统

通过对比研究国内外有代表性的旋转导向钻井系统的组成及特点,介绍了旋转导向闭环钻井系统的集成方式、井下定向控制单元、地面监测系统,论述了旋转导向钻井工具在旋转钻进时具有连续三维导向和增大延伸长度的能力,可提高钻速,缩短建井周期,降低钻井成本,并详细阐述了国内正在开发的旋转导向闭环钻井系统(MRSS)的定向控制原理、5个组成部分及主要技术特点。认为只有开发和集成钻井信息管理与决策软件,才能充分发挥旋转导向闭环钻井系统的效益     

油气钻井信息管理中多层数据仓库的应用

石油企业运行成本中油井的费用绝大部分源于钻井成本。钻井部门始终在寻求降低成本的方法并有效地加以实施。本文所开发的钻井综合信息管理与应用系统(DCIMAS)就是收集、存储、充分利用有效的井眼数据和所有与钻井实施过程相关信息的平台。它主要由三个部分组成:数据的收集与传输系统、数据仓库管理系统(DW)和核心综合平台。在应用平台的支持下,井场的相关操作数据通过信号发射装置和ETL(提取、转化、装载)工具箱电子信号发射到数据仓库传入数据仓库管理系统。有了高品质的数据,中心任务是要更加充分的利用所有的数据与信息来进行钻井分析和为今后的生产过程提供参考。文章中也描述了钻井信息数据仓库的建立过程。多层数据仓库的各个层集成在一个统一的平台上成为应用系统。该系统应用表明,各部门的工程师们很少花费时间去处理数据,而是在各自的实际工作中更多地应用此项技术。     

旋转导向马达(RSM)控制精度浅析

旋转导向钻井技术是20 世纪90 年代发展起来的以旋转导向钻井工具为核心的钻井新技术，其中旋转导向钻井系统主要由井下旋转导向钻井工具系统、双向通讯系统和地面监控系统3大部分组成。在简述旋转导向钻井系统国内外发展概况后，重点对影响旋转导向钻井马达控制精度的传感器选择、各种算法及工具系统特性等主要因素进行了分析，重点从姿态控制传感器的选取、如何有效消除由系统惯性引起的误差以及采样率和工具分辨率的关系3方面进行了论述，并通过实验的方法对论题进行了解释说明，得出了几点关于如何提高旋转导向工具控制精度的认识，为导向工具的精度控制提供了理论依据。     

旋转导向钻井系统中的一种下行通讯方案

井眼轨道自动控制技术已成为当今钻井技术研究的热点,其技术关键之一就是地面和井下的信息传输问题。根据井眼轨道自动控制系统的基本构成和实现要求,对信息的传输方式进行了比较和筛选,提出了通过控制钻具旋转速度的方式将地面的指令传送给井下系统的通讯方式。其研究结果将对井眼轨道自动控制系统的设计及实现具有参考价值。     

电动连续油管钻井系统

英国ＸＬＴＬ技术公司提出一种在连续油管钻井系统中采用先进的电动钻具组合进行钻井作业的新设想,即电动连续油管钻井系统。这种系统振动小,与水力作用的正作用位移器或钻井液马达相比,更容易控制。它可连续提供井下钻进速度、扭矩、振动及其它钻井诊断数据,在地面可随时...