井下仪器、井下工具传输技术

正大斜度井或水平井井下仪器、井下工具传输方法可分为2种基本类型:电缆传输和钻杆传输。这2种传输类型还可组合成混合传输方法。电缆传输方法包括电缆重力传输、井下爬行器、泵送传输和钢丝传输;钻杆传输方法包括随钻测井和钻杆无线测井;电缆钻杆结合的传输方法包括连续油管传输和钻杆电缆组合传输。最近开发了有线钻杆传输技术。该技术将电     

智能钻杆——将引发一场井下信号传输技术革命

本文介绍了一种新的井下信号数据传输方式,即智能钻杆传输方式。它是利用电磁感应耦合原理实现信号在钻杆之间传输的。该遥测系统主要由智能钻杆、井下接口短节、信号放大器、顶驱转环短节等几部分组成,具有数据传输速度高、容量大、实时、双向通讯等优点,适用于常规钻井、欠平衡钻井和气体钻井,是钻井井下信号传输技术的一个重大突破。该技术今后的发展方向是进一步提高数据传输速率和耐温能力,开发一种无缆的顶驱转环短节。     

随钻测井数据传输技术应用现状及展望

介绍了随钻测井通信系统的数据传输方式、实现原理及国内外应用现状,分析了各传输方式的性能优缺点及应用局限性.对随钻测井数据传输技术的发展和攻关方向提出了展望.有线传输向双向高速率实时通讯发展,既能向井底供电又能双向传输数据的智能钻柱,解决井下面临的数据传输滞后和井下供电不足问题.目前通用的钻井液脉冲传输方式重点应转向连续波脉冲发生器,使其能根据不同的机械钻速、不同的钻井液、不同的井深、不同的钻杆直径、不同的压力波幅值等因素使信号发生器产生不同频率,利用人工神经网络建立连续压力波变频率传输预测控制模型,以增强其环境适应能力.电磁传输及声波传输技术主要是研究解决其信号衰减问题,提高信号传输可靠性,加大测量数据的传输深度;光纤传输主要是解决由于循环压力导致光纤磨损和破损问题,同时降低开发成本.     

随钻数据传输新技术

长期以来，油气勘探与钻井业致力于随钻高速数据传输技术的研究。文章介绍了钻杆存储式测量、电磁传输、一次性光纤遥传系统三种新兴的钻杆遥传技术，重点阐述了IntelleServ公司开发的钻杆高速数据遥传系统InteHiPipe。它解决了钻杆耦合问题，使随钻数据高速传输得以实现、InteHiPipe的核心是特殊设计的钻杆接头嵌入式非接触式耦合器，使得该系统比以前的硬导线式数据传输方法更可靠、结构更牢固，而且数据传输速度比目前使用的泥浆脉；中遥传系统快。     

油气井测试的井下远程遥测方式分析

准确完整的获得井下待测地层数据有利于全面评价油藏特性，为此研究了地面直读、井下存储、存储直读和无线遥测试井方式。综合比较各种试井方式的功能，分析了无线遥测和存储直读式遥测的实现原理、技术特征，以及二者融合的优越性。结合井下恶劣条件和油气井测试现状，选择钻杆或油管为研究对象，纵波为传输载体，提出基于井下无缆声传输技术和存储直读试井两者相结合的遥测方式，可实现全通径远距离非接触信号传输。论述了声传输的信道特性、影响因素和信号检测方法。     

动力及信号传输钻杆信息传输关键技术研究

动力及信号传输钻杆技术的研究旨在能由地面向井下输送电力的同时,又能建立地面与井下设备之间的双向和高速的信息通道。介绍了电力线载波通信技术、电力线工频通信技术和磁感应传输技术等3种信号传输技术,并就这3种传输技术的优缺点进行了比较。最后指出,在研究过程中对这3种信号传输技术都应给予充分重视,为最终传输方式的确定与进一步开发应用打好基础。     

加长方钻杆在随钻中的应用

在推广复合导向钻井技术及新型PDC钻头施工过程中,常常出现动力钻具产生的反扭矩带动钻具逆时针旋转现象,使钻机大绳打扭,将水龙带、有线随钻电缆等缠绕在一起,导致电缆损坏,耽误生产以及导致井下复杂情况发生等严重后果。通过在有线随钻中利用方钻杆柱的方法,即在有线随钻中,根据井架类型,选择2根或3根自加工的方钻杆连接在一起,通过方钻杆和转盘的相互作用,控制螺杆钻具产生的反扭矩,从而避免钻具突然逆时针旋转情况的发生,较好地解决了上述难题,通过在冀中地区的推广应用,使得钻井速度大幅度提高,钻井事故相应地减少,实现了安全、高效钻进,获得了可观的经济效益。     

随钻测量(MWD)的新进展

MWD就是随钻测量的简称。MWD系统可以在钻井过程中进行井下测量而不需起下钻。最近,由伊斯门公司研制出的无导线测量工具就是一种MWD系统。它是借用了成熟的部件装配而成,是在有线测量的基础上发展起来的。它与有线系统的区别在于信号的传输不是经过导线,而是借助于泥浆流中的脉冲。     

408UL有线放炮原理

408UL地震采集系统与其它类型的有线遥测地震仪如SN388等相比，其有线放炮有着本质的区别。主要表现在有线放炮方式的传输通道及408UL数据采集时刻控制等方面。文章对408UL有线放炮传输通道、408UL与控制器的连接方法、408UL启动采集原理等方面进行了介绍，并提出了测试启动延迟时间及监控有线同步精度的方法，这对于正确使用408UL有线放炮方式有着积极的指导作用。     

能使井底参数上互联网的"遥测钻杆"技术

WMD(随钻测量钻井 )及LWD(随钻测井钻井 )原理是钻井时将井底参数通过泥浆脉冲返回地面 ,但泥浆脉冲的弱点是传输信号容量小、速度慢。如果用钻杆作导线来传输井底数据 ,不仅信号容量大 ,传输速度快 ,而且在理论上可以将井下钻头处的一切物理与图像参数变为互联网的一部分。实际上 ,西方石油公司早在上世纪 80年代就开始进行钻杆传输井下电信号的实验 ,但在连接用于传输电信号的钻杆时 ,需要同时连接 2根钻杆之间的导线 ,而且作业费用昂贵。去年 9月 ,GrantPredico和IntelliServ公司在印尼雅加达亚太地区SPE年会上联合发布论文 ,宣布…     

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。     

钻柱中声波传播特性理论分析与试验研究

为验证声波在钻柱中的传播特性,获取适合传输井下信息的频率点或频段,以127.0mm钻杆为研究对象,基于理想钻柱的频率方程,分析了不同长度钻杆的频率与波数的关系。分析认为,钻杆长度的不均匀性将导致钻柱通频带的交集缩小,若钻柱每个周期由不同长度的钻杆连接组成,通带将变窄,甚至在某些频带上因没有重叠部分而形成很宽的阻带。基于理想钻柱的瞬态响应方程,分析了钻杆接头对声波的反射作用,得到了声波通过多根钻杆后的瞬态特性。在室内采用每根长1.5m的钻杆短节,进行了全尺寸接头钻杆短节声波传播特性试验,研究了不同频率声波在不同长度钻柱中的传播特性,验证了声波在钻柱中传播存在梳妆滤波器特性和色散现象,得到了适合钻柱中传播的声波频率范围和一些频率点,可为声波系统样机的研制提供理论基础和依据。     

智能钻柱信息及电力传输系统的研究

信息与电力传输是智能钻柱的重要组成部分。分析了地面与井下通信技术的发展概况,指出了目前常用的几种传输方案所存在的问题及其局限性。智能钻柱采用导线传输方式,既能由地面向井下输送足够的电力,同时,又能建立300-500kb／s传输速率的地面与井下双向信息“高速公路”,进行了地面模拟试验,并取得预期结果,从而说明了智能钻柱设计方案的可行性及优越性。     

电磁感应式随钻数据传输系统的研究

针对现有钻井液脉冲无线随钻测量技术不能满足钻井新技术发展要求的问题,对基于电磁感应式智能钻杆通信技术进行了理论及试验研究。该技术是一种利用电磁感应原理通过非接触的耦合方式进行信号传递的通信方式,非接触式耦合器是其关键部分。实验室模拟智能钻杆研究表明,对实际电感线圈建立合理的等效电路模型是其技术难点之一,而中继节的电路必须进行适当的信号调理滤除干扰噪声,同时还必须考虑电池供电带来的功率限制问题。实际应用中,还需考虑到外界的电磁干扰、系统所处的高温环境以及震动等影响因素。     

空气钻井在TABNAK气田的合理应用

空气泡沫钻井,因其钻速快,防漏效果好,具有常规钻井液不可比拟的优越性。空气粉尘钻井在干硬地层机械钻速达到16.24m/h。雾化钻井在出水量较小时,钻速为13.16m/h,当地层出水较多,空气压力较高时,其钻井速度为6.52m/h,与泡沫钻井速度(5.23~ 6.63m/h)相当。但泡沫钻井腐蚀钻具轻微,而雾化钻井腐蚀钻具严重。因此,必须根据地层情况选择合适的钻井液,既要提高机械钻速,又要保护钻具,提高综合经济效益。     

智能钻杆研究现状及海隆电导通钻杆的试制

简述了智能钻杆的研究意义、发展过程、研究现状及存在的问题,将电导通作为智能钻杆研究的关键,提出了在钻杆内实现电导通的首要研究目标,并进行了智能钻杆的试制。结果表明,试制的智能钻杆实现了电导通,达到了设计提出的目标和要求,即向井下传送的电功率达1 kW,适用环境温度为180℃,循环泵压不低于40MPa。     

钻井平台的钻杆排放方式及其自动化操作系统

对比了钻井平台的两种钻杆排放方式,并介绍了国外典型的自动化钻杆操作系统,以期为国内钻杆操作系统的研究提供帮助。     

ReelWell钻井方法——一种新的控压钻井技术

ReelWell钻井是一种新的控压钻井技术,主要由双壁钻杆、滑动活塞、双浮动阀等组成.钻井液从双壁钻杆环空泵入井内,并从内部钻杆返回,能够实现钻井液的闭路循环及对井底压力的精准控制.该技术具有井底压力精确控制、钻井液微流量控制、井眼清洗、水力加压钻头、井底压力隔离、保护储层的特征,对于控压钻井、大位移井钻井、海洋深水钻井、无隔水管钻井、尾管钻井,提高钻井安全性与作业效率以及有压力挑战性的地层钻进方面具有较大的潜力和优势.文章详细地分析了ReelWell钻井的系统组成、工艺原理、特点及其应用情况,并建议我国结合实际情况,尽快开展这方面的相关配套钻井技术研究.     

伊朗Y油田F地层防卡技术

为解决伊朗Y油田在钻进F地层时卡钻事故频发的问题,分析了F地层的地质特征、压力特征和卡钻特征,分析认为,由于F地层裸眼井段存在不同的压力层系,钻井液液柱压力与地层压力之间存在高压差,从而造成了卡钻。根据钻柱与井壁的摩擦力计算公式,提出了防卡技术措施:采用无渗透钻井液封堵近井地层,将钻井液液柱压力与低压地层隔开,阻断压差传递;优化钻井液性能,改善泥饼质量,降低钻柱与井壁的摩阻系数;简化钻具组合,减少钻具组合与井壁的接触面积;分段封堵、控制井眼轨迹和缩短钻具在井内静止时间等配套技术措施。伊朗Y油田的13口井采取该防卡技术措施后,在钻进F地层时没有出现卡钻事故。这表明,采取所提出的防卡技术措施能解决F地层的压差卡钻问题。