随钻测井技术及仪器研究进展探讨

随着水平井的广泛应用以及海上油田的不断发展,随钻测井技术及仪器发展迅速.本文介绍了随钻测井数据传输技术,若光纤遥测广泛应用于测井方向,将极大的推动随钻测井工艺技术的发展.并讨论了随钻声波测井、随钻电阻率测井以及随钻核磁共振测井及相关仪器的现状,现有较先进的随钻测井仪器大多为外国大型石油公司研制,国内技术较国际水平还有一定差距,仍需要大力发展.     

随钻测井技术最新进展及应用

随钻测井是一种能够既钻开地层又能同时对地层信息进行实时测量的钻井技术。近年来水平井钻井、大斜度井活动使得随钻测井技术得到了发展,尤其是在海上钻井中随钻测井这种技术的利用率几乎是100%。随钻遥测,随钻电法、核、声波、随钻地震以及核磁共振等技术在最近几年有着较大的发展空间和较好的发展前景。随钻测井主要应用于地层评价以及地质导向。我国在随钻测井这种技术的研究领域上,只有突破创新才能够跟上世界石油工业技术的前进步伐。本文将系统的对随钻测井这种技术近些年的发展以及将来的趋势进行介绍。     

随钻测井技术的历史和发展趋势

随钻测井是近几年来迅速崛起的先进测井技术。随钻测井资料是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得的,与常规测井资料相比,其更为客观真实地反映了原状地层的实际地质特征,可提高地层评价的准确性。当一些井无法进行电缆测井,比如某些大斜度井,或者在某些特殊地层条件下操作困难,比如膨胀粘土或高压地层,花费钻井时间过多时,就可以用随钻测井代替电缆测井。     

随钻测井新技术的探讨与应用前景

随钻测井技术是在钻进过程中为克服钻井风险或提高钻进效益在复杂地质条件下钻进同时进行的测井活动.在指导钻井、水平井测井及对恶劣井眼环境的适应性等方面都具有无法比拟的优越性.本文对随钻测井技术发展及应用各方面做了大量的调研,对该技术的研究应用及今后的发展具有重要的指导意义.     

定向井随钻数据的分析与处理

石油产业不断地促进社会的经济发展,在石油越来越紧缺的背景下,石油勘探的力度也相应增大。同时钻井技术也在不断发展进步,但是地质环境相当复杂,目前面临的多是难以进行作业的深度和气压都很高的油田,所以对定向井随钻信号检测到的数据进行专业的分析是一项重要的工程作业,以此来更加深刻地了解井下工作情况,从而来解决工程作业中遇到的麻烦。     

浅析随钻测井技术应用与研究现状

随钻测井是实现地质导向钻井的关键技术之一,在地质勘探和油藏开发中发挥着重要的作用。随钻测井技术是地质导向的核心技术,其中四参数组合LWD仪器(电阻率、密度、中子和自然伽马)已成为标准的随钻测井仪器,被广泛应用于地质导向和地层评价中,在地质勘探和油藏开发中发挥者日益重要的作用。由于我国在随钻测井技术研究方面与国外差距较大,严重地影响了地质导向钻井技术在我国的应用。因此该技术研究必将极大地促进我国随钻测井和地质导向钻井技术的发展,扩大该技术的应用规模,缩短与国际先进水平的差距,具有显著的经济效益和社会效益。     

捷联式旋转导向钻井工具数据存储研究

大容量井下数据实时存储是捷联式旋转导向钻井工具的关键技术之一,是获取工具的井下工作状态信息、分析工作井段施工效果以及绘制全井工程参数曲线的唯一手段。论文在分析捷联式旋转导向钻井工具井下数据存储基本要求的基础上,提出并实现了一套基于NAND FLASH的大容量井下数据实时存储系统。以K9F8G08UOM作为FLASH存储介质,以DSP作为控制核心,完成了硬件系统和软件系统的设计实现。经过长时间的测试,验证了在频繁掉电的干扰下数据存储的完整性和可靠性。目前已成熟应用于现场施工中,累计存储时间超过3000小时。从数据回放结果来看,完全满足捷联式旋转导向钻井工具对井下数据存储的要求。     

MWD随钻仪器工艺优化和实践

对MWD随钻仪器而言其重力传感器与磁力计器件容易遭受损害,延长了生产周期,先对重力计与磁力计型号做出调整,结合实际模型及测试过程,在具体生产工艺当中需要注意下注几方面的问题,结合给出的要求,来优化工艺,以让定向传感器获得较高的精度。工艺经过改进,投入生产,从具体检测数据来看,效果突出。     

提高薄层中水平井随钻导向能力研究

目前国内多采用MWD和LWD+导向钻具组合进行随钻地质导向。这种组合方式,仪器测量点距钻头有一定距离,测量范围无法涵盖到钻头处,井底以上10m左右是测量盲区。在目的层这给地质人员在对油层的判断上产生影响,如何利用滞后的测量资料判断井底岩性和油层情况,以及钻头在目的层中的位置是地质人员急需解决的问题。本次研究主要解决两个问题,一是进入目的层前实时监测钻头距目的层距离;二是进入目的层后时时跟踪调控钻头在目的层中的位置,提高目的层段钻遇率。通过该方法时时推测钻头位置,其精确度高达97%,实现了卫383-2HF井在产状变化的2.5米粉砂岩目的层中穿越。     

基于随钻信息的钻井风险动态管理决策研究

随着计算机技术的不断发展,信息技术已经广泛的应用于石油钻井工程领域,将钻井过程中实时随钻测得的数据和信息有效地进行整理、采集,从而预测出可能出现的钻井风险,再利用计算机网络建立远程协助,把井场实时的信息迅速地的传递给钻井专家,根据现场实际情况不断调整方案,就可以将风险发生的概率控制到最低,以达到无风险钻井的目的,从而为油田的安全有效生产提供必要的保障。为此,提出建立一个基于识别、评价、决策控制于一体的钻井风险动态管理决策模型。     

随钻测井仪器FSK数据通讯技术研究

随钻测井仪器在实际应用过程中,数据通讯模块式非常关键的,直接影响其使用效果。基于此,本文对FSK数据通讯技术在随钻测井仪器中的应用展开了分析和探讨,以期能够给行业工作人员提供参考,促进随钻测井仪器高效率使用。     

深井小井眼定向随钻扩孔技术方法研究

深井小井眼斜井段钻后扩孔存在扭矩大、工具易折断、周期长、扩孔效果差等技术难题,为此,开展了定向随钻扩孔研究。在分析国内外主要扩孔工具的特点和现场应用效果的基础上,优选双心钻头作为扩孔工具,配套可调式单弯螺杆钻具为其提供动力。试验表明,双心钻头配合螺杆动力钻具可以实现深井小井眼大斜度段的定向随钻扩孔作业,扩孔效果好,作业周期短,是进行斜井段扩孔作业的有效技术手段。     

随钻测井系统的信号传输方式探讨

测井技术中随钻测井技术是其中的主要研究和发展对象,目前在钻井施工过程中有着十分重要的作用。目前我国的测井参数逐渐的增多,测井的资料也随之增多,随钻测井系统中信号的传输要求也越来越高,信号的传输效率是保障随钻测井技术发展的前提。本文主要阐述了我国随钻测井系统中的几种信号传输方式,对不同的随钻测井系统信号传输方式进行介绍,阐明各种信号传输方式的优点和缺点,以及在国内外的应用现状。有效的解决了目前随钻测井系统中各种信号传输方式中存在的设计和应用难题,对我国未来的随钻测井系统信号传输方式进行了展望。目前我国在随钻测井技术中主要使用的信号传输方式有两种:一种为无线信号传输方式,另一种为有线信号传输方式。前者主要包括有泥浆脉冲信号传输方式、声波信号传输方式、电磁波信号传输方式等;后者是随钻测井系统信号传输未来的主要研究方向,其中研究的方向是解决钻杆短节间有线限号的传输问题和井下电力供应问题。     

随钻地层测试仪的模块化设计应用

基于模块化的设计理念,针对随钻地层测试仪的设计需求,结核仪器现场使用的特点,阐述了随钻地层测试仪模块化设计的基本思路、模块划分的原则,并提出了随钻地层测试仪的模块划分方案。模块化设计的应用保证了仪器设计和使用中的灵活性。创新的嵌入式模块结构大大提高仪器的现场可维护性。     

基于QUKF的随钻测斜仪姿态估计算法研究

针对煤矿井下随钻测斜仪测量钻孔姿态角时,传感器容易受到外界干扰,引起解算姿态角误差的问题,本文采用一种基于四元数无迹卡尔曼滤波（quaternion unscented Kalman filter,QUKF）的姿态估计算法减小误差。首先通过四元数微分方程结合陀螺仪输出以及噪声误差,构建无迹卡尔曼滤波（unscented Kalman filter,UKF）状态方程;然后利用加速度计和磁强计的输出结合噪声误差作为观测值,构建量测方程;最后将迭代得到的四元数通过姿态旋转矩阵解算姿态角。通过MATLAB仿真以及双轴转台实验验证该估计算法,实验中经过该算法解算的俯仰角和方位角最大绝对误差均小于0.7°。实验表明,该算法可以有效减小随钻测斜仪测量姿态角时受到外界干扰的影响,提高测量精度。     

随钻测井资料解释方法研究

随着石油工业不断的发展,水平井、分支井、大位移井等特殊结构井越来越广泛的被应用到开发一些小油层、薄油层、非均质性强等复杂结构油藏。由于实现该类复杂结构油藏的高效开发的难度大,随钻测井以其自身的优点,更广泛的被应用到该类油藏的评价和随钻导向钻井中。随钻测井可以及时的了解钻井过程中,井下钻头和地层的状况,保持井下钻头钻遇到油层的最佳位置。文章通过研究,介绍了随钻测井方法的工作原理,提出了随钻测井资料的预处理与标准化方法,得到了随钻测井资料的斜井校正方法。通过研究提高了随钻测井资料解释方法的研究水平。     

当前石油测井企业随钻测井技术的研究

随钻测井技术是当前钻井测井技术的一个重要关键技术,其核心技术就是信号传输,目前广泛使用的是钻井液压力脉冲传输,这是目前随钻测井仪器普遍采用的方法。在油气田勘探、钻井、开发的过程中,通过把测井仪器放在钻头上,让钻头能够“观察事物”,实现边钻边测,及时获取地层的各种资料,这就是随钻测井。     

IFPT随钻测压工具的应用与研究

随钻测压是在钻开地层后进行地层压力测试的一种测井技术,目前广泛应用于老油田开发生产、储层注采压力动态监控和完井方案优化等方面.IFPT是中海油服自主研发的挂接于Drilog?+Welleader?系统(简称D+W系统)上的一种地层测压工具,已在渤海油田成功应用并打破了国际垄断局面.为了证实IFPT测量系统的稳定性和适用...     

基于灰理论随钻预测地层压力的方法研究

在钻井过程中,预测准地层压力对保证钻进安全、提高勘探开发效益起着极其重要的作用.现今预测地层压力最科学的方法是建立地质力学模型随钻预测地层压力,但由于我国油田现场随钻上传数据量少且上传速度慢,不可能通过地质力学模型的方法预测准地层压力.处理数据不确定性信息问题的灰理论的出现,使得在现有的信息条件下准确预测钻头下方地层压力成为了可能.本文基于灰色理论,通过建立起预测地层压力的灰色模型,根据已钻井段的随钻地层压力信息,随钻预测钻头下方未钻开地层的地层压力.     

基于DDS的随钻电阻率测量仪信号发生器设计

基于直接数字频率合成技术(Direct Digital Synthesize,DDS)设计了一种应用于随钻电磁波电阻率仪器的信号发生器.该信号发生器结合了DDS和MCU技术,实现了信号的可编程控制,输出信号的频率和相位可调,并具有频率分辨率高、输出稳定、转换速度快等优点.文中研究了DDS的工作原理,设计了电路结构并给出了高阶滤波器的设计方法.经实际应用表明所设计的信号发生器可靠性高、稳定性好,能够满足随钻电阻率测井的需要.