定向仪器MWD原理
MWD工作原理?

MWD工作原理?MWD(测井定向钻探)工作原理引言概述:MWD(测井定向钻探)是一项重要的技术,用于测量井下的地层信息和井眼轨迹,以匡助油田工程师进行钻井操作和油气勘探。
本文将详细介绍MWD的工作原理,包括传感器测量、数据传输、数据解析和应用等方面。
正文内容:1. 传感器测量1.1 方位传感器方位传感器用于测量钻头的方向,通常采用磁性传感器或者陀螺仪。
磁性传感器通过检测地球磁场的变化来确定方向,而陀螺仪则利用陀螺效应来测量方位。
1.2 倾角传感器倾角传感器用于测量钻井工具的倾斜度和偏离角度。
常见的倾角传感器包括加速度计和倾斜计,通过测量物体的加速度和倾斜角度来获取相关数据。
2. 数据传输2.1 电缆传输MWD系统通常使用电缆将传感器测量的数据传输到地面。
电缆通过井下的测井工具和地面的数据采集设备相连,实时传输各种测量参数。
2.2 无线传输为了避免电缆的限制,一些MWD系统采用无线传输技术。
通过无线电波或者声波,井下的测井工具可以将数据传输到地面设备,实现远程监测和控制。
3. 数据解析3.1 数据处理传感器测量的原始数据需要进行处理和校正,以获得准确的地层信息和井眼轨迹。
数据处理算法包括滤波、校正和插值等步骤,以提高数据的精确性和可靠性。
3.2 数据解释处理后的数据可以被解释为地层属性和井眼轨迹。
地层属性包括地层类型、岩性、含油气层等信息,井眼轨迹则显示了钻井工具的运动路径和井眼的几何形状。
4. 应用4.1 钻井导向MWD技术可以提供钻井导向服务,匡助工程师控制钻头的方向和位置。
通过实时监测井眼轨迹,工程师可以调整钻井参数,以避免钻头偏离目标层位。
4.2 地层评价MWD数据可以用于地层评价,包括测量地层厚度、岩性、孔隙度等参数。
这些数据对于油气勘探和储层评估非常重要。
4.3 油井管理MWD技术还可以用于油井管理,包括监测井底动态、检测井下设备的状态和健康状况。
这对于油井的安全和生产效率至关重要。
总结:MWD技术在油田工程中起着重要作用,通过传感器测量、数据传输、数据解析和应用等步骤,可以提供准确的地层信息和井眼轨迹。
MWD工作原理?

MWD工作原理?MWD(Measurement While Drilling)是一种在钻井过程中实时测量井下参数的技术。
它通过在钻头或底部测量井下方向、倾角、温度、压力等参数,帮助钻井工程师更好地了解井下情况,指导钻井作业。
本文将详细介绍MWD的工作原理。
一、传感器测量1.1 MWD系统中包含各种传感器,如倾角传感器、方向传感器、温度传感器等。
1.2 这些传感器安装在钻头或钻柱上,实时测量井下各种参数。
1.3 传感器通过无线或有线方式将测量数据传输到地面系统,供工程师分析和处理。
二、数据处理2.1 地面系统接收到传感器传来的数据后,进行实时处理和分析。
2.2 地面系统会根据传感器测量的数据,计算出井的倾角、方向、井底温度等参数。
2.3 工程师可以通过地面系统实时监测井下情况,及时调整钻井方案。
三、数据传输3.1 MWD系统采用无线或有线方式将测量数据传输到地面系统。
3.2 无线传输方式通常采用电磁波或声波,有线传输方式则通过钻柱内的电缆传输数据。
3.3 数据传输的稳定性和实时性对于钻井作业至关重要,因此MWD系统的传输技术必须具备高可靠性。
四、实时监测4.1 MWD系统可以实时监测井下的倾角、方向、温度等参数,帮助工程师及时调整钻井作业。
4.2 实时监测可以避免钻井事故的发生,提高钻井作业的效率和安全性。
4.3 通过MWD系统实时监测,工程师可以更好地掌握井下情况,做出更准确的决策。
五、应用范围5.1 MWD技术广泛应用于油田、天然气开采等领域,为钻井作业提供了重要的技术支持。
5.2 MWD系统的工作原理和技术不断创新和发展,为钻井工程师提供了更多的数据和信息。
5.3 MWD技术的应用将进一步提高钻井作业的效率和安全性,推动油气勘探开发领域的发展。
总结:MWD技术通过传感器测量、数据处理、数据传输、实时监测和应用范围等方面的工作原理,为钻井作业提供了重要的技术支持,帮助工程师更好地了解井下情况,提高钻井作业的效率和安全性。
MWD工作原理?

MWD工作原理?MWD工作原理引言概述:MWD(测井定向钻探)是一种在钻探过程中测量井孔方向、倾角和位置的技术。
它通过使用测量传感器和无线传输技术,为钻井工程师提供实时的地下测量数据,从而帮助他们更好地控制钻井过程。
本文将详细介绍MWD的工作原理。
一、传感器测量原理1.1 方向传感器方向传感器是MWD系统中的关键组件之一。
它通常采用磁传感器或陀螺仪来测量井孔的方向。
磁传感器通过测量地磁场的变化来确定井孔方向,而陀螺仪则通过测量角速度来确定井孔方向。
这些传感器可以准确地测量井孔在水平和垂直方向上的方向。
1.2 倾角传感器倾角传感器用于测量井孔的倾角。
它通常采用加速度计来测量重力加速度的变化,从而确定井孔的倾角。
倾角传感器可以提供井孔在垂直方向上的倾角信息,帮助钻井工程师了解井孔的形状和位置。
1.3 位置传感器位置传感器用于测量井孔的位置。
它通常采用全球卫星导航系统(GNSS)或惯性导航系统(INS)来确定井孔的经纬度和海拔高度。
位置传感器可以提供井孔在地理坐标系中的准确位置,帮助钻井工程师进行地下定位和导航。
二、数据传输原理2.1 无线传输技术MWD系统使用无线传输技术将测量数据传输到地面。
无线传输技术通常采用电磁波或声波来传输数据。
在井孔中,MWD系统将测量数据转换为数字信号,并使用无线电或声纳设备将信号发送到地面接收站。
地面接收站接收到信号后,将其转换为可读的数据,并进行实时显示和记录。
2.2 数据压缩与处理由于井孔中的传输带宽有限,MWD系统通常会对测量数据进行压缩和处理。
数据压缩可以减少传输所需的带宽,从而提高数据传输的效率。
数据处理可以对原始数据进行滤波、校正和插值,从而提高数据的准确性和可靠性。
2.3 数据安全与实时性MWD系统需要保证数据的安全性和实时性。
为了保证数据的安全性,MWD 系统通常会采用加密技术和数据完整性校验机制。
为了保证数据的实时性,MWD 系统需要具备高速数据传输和实时数据处理的能力。
MWD工作原理?

MWD工作原理?引言概述MWD(Measurement While Drilling)是一种在钻井过程中实时测量井底参数的技术,它可以匡助钻井工程师更准确地了解井底情况,指导钻井作业。
本文将介绍MWD的工作原理,以及其在钻井中的应用。
一、MWD的传感器1.1 MWD传感器的种类MWD传感器包括测斜仪、加速度计、磁力计等,用于测量井底的方位、倾角和磁场信息。
1.2 传感器的工作原理测斜仪通过测量井底工具的倾角来确定井眼的方向,加速度计用于测量工具的加速度,磁力计则用于确定工具在地球磁场中的方向。
1.3 传感器的精度和稳定性MWD传感器需要具有高精度和稳定性,以确保测量结果的准确性,避免因误差导致的钻井事故。
二、MWD的数据传输2.1 无线传输技术MWD数据通过无线传输技术实时传输到地面控制中心,包括电磁波传输和声波传输两种方式。
2.2 数据传输的速度和稳定性无线传输技术需要具有高速传输和稳定性,以确保实时监测数据的及时性和准确性。
2.3 数据传输的安全性MWD数据传输需要具有一定的安全性,以防止数据泄露和被恶意攻击。
三、MWD的数据处理3.1 数据解析和校正MWD数据需要经过解析和校正处理,将原始数据转化为可读的信息,并进行误差修正。
3.2 数据处理算法MWD数据处理算法包括滤波、插值、拟合等方法,用于提取实用的地质信息和钻井参数。
3.3 数据可视化和报告MWD数据处理结果可以通过可视化软件展示,并生成报告,匡助钻井工程师做出钻井决策。
四、MWD的应用领域4.1 钻井导向MWD可以匡助钻井工程师实时监测井眼方向,指导钻井方向和井眼轨迹设计。
4.2 钻井优化MWD数据可以用于优化钻井参数,提高钻井效率和降低成本。
4.3 地质解释MWD数据可以提供地质信息,匡助地质工程师进行地质解释和勘探。
五、MWD的发展趋势5.1 智能化技术MWD技术将越来越智能化,包括人工智能、大数据分析等技术的应用。
5.2 高精度测量MWD传感器将实现更高精度的测量,提高数据的准确性和可靠性。
MWD仪器培训讲义

MWD操作培训提纲波特耐尔定向井2006-12-5学习目的:通过学习使定向井仪器人员能够对MWD结构组成及原理有一个较深层次的认识,要求操作人员能够掌握该仪器的操作规程,能够独立工作。
第一部分:MWD仪器简介工作原理:1.脉冲器工作原理严格地说脉冲器应该称为泥浆压力脉冲器。
其主要功能是使泥浆产生压力脉冲是井下仪器的关键部件,主要由两个部分:发电机+液压泵①发电机:依靠钻井液的流动为动力产生电能,供井下探管使用。
②液压泵:也是以钻井液的流动为动力产生液压动力,来推动蘑菇头的伸缩产生了泥浆压力脉冲,将探管测量的信号传送到地面。
2.探管测量方式①关泵测量:井下BHA在钻进中需要在某点测斜时,将BHA在某点处静只稳定循环2分钟(确保井下探管稳定)后,停泵1分钟(测量),再开泵到稳定排量至到测斜数据完全返出。
②开泵测量:井下BHA在开泵后(泵压稳定),开始测量并自动将测斜数据返出。
3.探管数据传送频率①0.5HZ :使用该频率传送时的缺点是速度慢,但抗干扰能力强,脉冲器井下使用寿命增大。
②0.8HZ :使用该频率的条件是井下稳度必须>40℃,否则地面计算机检测信号将非常困难,有时不能提供完整的测斜数据。
用该频率时速度快,抗干扰能力弱。
4.探管测量类型测量类型可以分为长测量和短测量。
长测量方式是将探管测量得到的各种原始数据,通过脉冲器传送到地面。
(传送一组数据的时间3.5分钟)短测量方式是探管测量出的原始数据经过微处理器的处理后,在通过脉冲器的发送到地面。
(传送时间为2分钟)①长测量(SURVEY)它将提供全程的测量数据(Gx,Gy,Gz,Gtotal,Bx,By,Bz和Btotal,温度,转速,Inc,Az,DMT,Goxy,Boxy)来分析井下的情况。
②短测量(survey)只提供基本的测量数据(Inc,Az,DMT,)。
③测量结果的分析Gtotal: 仪器在井下相对静止时Gtotal=1。
现场测量时它的范围是0.980~ 1.020如果该值超出该范围说明井下仪器在测量时没有处于静止状态,所以测量得到的数据是不可靠的应进行重新进行测量(DMT的范围:-1~ 1) Btotal:它是由BxByBz测量值的计算来确定。
《定向仪器MWD原理》课件

响应时间
启动时间
MWD定向仪器从关闭状态到开始正常测 量的时间称为启动时间。启动时间的长 短直接影响仪器的响应速度和测量效率 。较短的启动时间能够更快地响应测量 需求。
VS
响应速度
MWD定向仪器的响应速度是指对目标角 度变化做出反应的快慢程度。快速的响应 速度能够更好地捕捉目标角度的变化,提 高测和解决潜在问 题,保障钻井安全。
MWD定向仪器在石油勘探中的局限性
信号传输限制
在复杂地层或高压环境下,信号传输可能会受到影响 ,导致数据不准确或丢失。
仪器维护与保养
MWD定向仪器需要定期进行维护和保养,以确保其 正常工作。
成本较高
MWD定向仪器的成本较高,对于一些小型石油勘探 项目可能不太适用。
02
MWD定向仪器的主要技术参 数
测量范围
测量范围
MWD定向仪器具有广泛的测量范围,能够覆盖不同的应用需求。根据不同的 型号和规格,其测量范围可能包括0°至360°、-180°至180°等。
分辨率
MWD定向仪器具有高分辨率,能够提供更精确的测量结果。常见的分辨率有 0.1°、0.5°、1°等,具体取决于仪器的型号和规格。
04
MWD定向仪器的维护与保养
MWD定向仪器的维护与保养
• 定向仪器MWD( Measurement-While-Drilling )是一种在钻井过程中进行井下 测量和数据传输的仪器。其原理 主要基于电磁波传播和测量技术 ,通过在钻杆上安装传感器,实 时监测钻井过程中的各种参数, 如钻压、扭矩、钻速、井斜角、 方位角等,并将数据传输到地面 系统进行实时分析和处理。
应用领域的拓展
01
02
03
矿产资源勘探
随着矿产资源需求的增加 ,MWD定向仪器在矿产 资源勘探领域的应用将进 一步拓展。
浅析定向施工中的MWD磁干扰问题
一、MWD测量原理及方式1.MWD测量原理。
Sperry—Sun MWD由装在无磁悬挂内的脉冲发生器和探管构成。
探管内部有三个相互垂直的重力加速度计和三个相互垂直的磁通门传感器,分别测量三个方向上的重力分量和磁力分量,分别以Gx、Gy、Gz和Bx、By、Bz表示。
z轴方向即为探管的轴向,也就是钻具和井眼方向。
2.MWD测量方式。
MWD测量系统具有全测量和短测量功能。
(1)全测量:井下仪器将测量到的Gx、Gy、Gz、Bx、By、Bz及其它参数直接传到地面,由地面计算机进行井斜、方位的计算。
采用此方法可以减少磁干扰,在采用短钻铤施工的情况下,数据仍正常。
(2)短测量:井下仪器根据测量到的Gx、Gy、Gz、Bx、By、Bz计算出井斜、方位后,将井斜、方位和其它参数一起传到地面。
对于磁干扰大的测量环境,短测量数据不可靠。
二、磁干扰的原因分析与判断方法1.磁干扰的原因分析MWD测量参数的精确程度除了与仪器自身有关外,还与MWD测量时所处的环境有直接关系。
因此,在钻井现场使用MWD、LWD等磁性传感仪器进行方位测量时,必须保证仪器测点位置没有磁干扰。
MWD受到的磁干扰主要来自两个方面:地壳中磁性矿物、岩石引起的地磁场异常;地下存在铁质东西(如邻井套管等)使MWD的测量值失真。
后者在丛式井中表现尤为突出。
2.磁干扰的判断方法目前,通常判断井下是否存在磁干扰的方法是通过比较本地磁场强度与井下磁性测量仪器所测得的磁场强度值。
如果二者比较接近,就认为没有磁干扰;如果差别较大,表示井下存在磁干扰并认为干扰来自邻井套管、测量仪器探管等横向干扰。
但是,不可避免的是现场可能会出现一些意外的情况,如仪器损坏、无磁钻铤磁化等情况都可能导致现场测得的井下磁场强度与本地磁场强度存在较大差别。
因此,需根据现场数据准确判断出现差别的具体原因。
在实测过程中:Boxy表示探管检测到的径向磁场强度和量,如果径向方向存在铁质东西,将引起测量值Boxy的变化。
mwdc单位 -回复
mwdc单位-回复什么是MWD(测井-定向)单位?MWD(测井-定向)单位,全称为测量井眼方向及井筒轨迹的测井服务单位,是石油工业中的一个重要组成部分。
MWD单位使用各种测量技术和设备,监测井眼的方向性和轨迹。
测井-定向单位的主要目标是为油气勘探和开采过程提供关键地球物理数据,帮助石油公司更好地了解地下油气藏的特征和参数,从而制定出更有效的开采方案。
MWD单位的工作原理和流程是怎样的?MWD单位使用了先进的测量技术和设备,通常包括测量传感器、测量工具和数据记录设备。
这些设备通过电缆或无线传输将实时测量数据传输到地面操作中心。
MWD单位的测量过程通常可以分为以下几个步骤:1. 钻井过程中的测量:在钻井过程中,MWD单位将测量工具安装在钻铤或测旗上,将其降入钻井井筒中。
测量工具可以通过传感器探测旋转速度、倾斜角度、方位角和地磁场等信息,并实时将这些数据传输到地面设备。
2. 数据传输和处理:MWD单位使用电缆或无线传输技术将测量数据传输到地面操作中心。
在操作中心,地球物理工程师和技术人员使用专门的软件分析和处理这些数据,以获得井眼方向和井筒轨迹的准确信息。
3. 数据解释和报告:通过对测量数据进行解释和分析,MWD单位可以提供生成方位、倾斜和导电性等测量参数的报告。
这些参数可以帮助石油工程师了解地下油气藏的结构和特征,指导勘探和开采工作。
4. 定向钻井支持:MWD单位还提供定向钻井支持的服务。
他们可以根据地质勘探和油气藏的特征,为石油公司提供定向钻井的建议和指导。
通过准确测量井眼方位和井筒轨迹,MWD单位能够帮助减少油井偏离目标地层的风险,提高钻井效率和成功率。
MWD单位在石油勘探和开采中的应用?MWD单位在石油勘探和开采中发挥着重要的作用。
以下是MWD单位在石油工业中的主要应用:1. 油气藏评估:MWD单位可以提供实时测量数据,帮助油气工程师了解油气藏的结构和特征。
通过测量井眼方向和井筒轨迹等参数,MWD单位可以帮助石油公司确定油井的位置和合适的开采方案。
定向井中应用MWD+GAMMA仪器的优劣研究
定向井中应用MWD+GAMMA仪器的优劣研究随钻测量仪器(MWD)是石油、天然气开采中进行定向钻井必不可少的,但目前我国很多老油田已进入开采后期,开采难度加大,为保证油田稳产和增产,要多利用水平井挖潜厚油层中的剩余油,此时必须采用MWD+GAMMA仪器进行定向施工作业,已达到轨迹控制和着陆控制的目的。
在提高储层钻遇率方面,MWD+GAMMA仪器仍存在一些不足,需要加以改进。
标签:MWD+GAMMA仪器,钻遇率,不足,改进1.测量原理自然伽马测井测的是岩层的自然放射性强度。
地层中的放射性元素主要有钾、钍、铀。
钾和钍存在于页岩和粘土矿物(伊利石、高岭石、蒙脱石)中。
岩层的自然放射性强度主要取决于钾、钍、铀的含量。
地层发射的GAMM A射线,把能量传递给M W D+GAMMA测量短节产生闪光。
闪光被PMT管探测到并转换成电子脉冲。
该电子信号与其它定向参数信号被编码成串行信号,在控制短节和脉冲脉冲发生器的作用下,串行电子信号转换成泥浆脉冲压力信号经钻井液传到地面压力传感器和主机,脉冲信号转换成电子信号并解码转换成GAMMA 值,单位为API。
2.MWD+GAMMA测量技术随钻GAMMA测量的地层GAMMA值在泥岩地层中升高,在砂岩地层中降低。
3.MWD+GAMMA仪器的优势在水平井钻进过程中,精确控制水平段的井眼轨迹是水平井施工的难点和关键所在。
利用MWD+GAMMA仪器实时测量的GAMMA数据来判断分析所钻遇的油层情况,根据实时情况进行必要调整水平段的井眼轨迹,确保其在油层中。
定向施工时,应掌握螺杆钻具的造斜率,并加密测量间距,当发现测量数据出现异常情况时,及时采取相应措施,对井眼轨迹进行有效的调整。
4.MWD+GAMMA仪器的劣势在水平井井眼轨迹控制中,利用MWD+GAMMA仪器虽然可以提供轨迹控制水平,但由于存在零长(测点距离井底有11米左右),所以仅靠测量数据还不能准确判断井底的岩性特征及其含油气性。
无线随钻原理说明
WMD产品介绍一,概述在地质钻探、石油钻井中,特别是受控定向斜井和大位移水平井中,随钻测量系统是连续监测钻井轨迹、及时纠偏必不可少的工具。
MWD无线随钻测斜仪是一种正脉冲的测斜仪,利用泥浆压力变化将测量参数传输到地面,不需要电缆连接,无需缆车等专用设备,具有活动部件少,使用方便,维修简单等优点。
井下部分是模块状组成并具有柔性,可以满足短半径造斜需要,其外径为48毫米,适用于各种尺寸的井眼,而且整套井下仪器可以打捞。
MWD无线随钻系统创造了多项钻井指标,钻井提速效果明显。
近年来,随钻测量及其相关技术发展迅速,应用领域不断扩大,总体趋势是从有线随钻逐渐过渡到无线随钻测量,并且随钻测量的参数不断增多,大力发展无线随钻测量技术是当前石油工程技术发展的一个主要关注方向。
在新型MWD仪器方面,国外各大公司厂家近几年也推出了更具特色、能满足更高要求的仪器,如:美国NL Sperry-Sun 公司、Scientific Drilling 公司和法国Geoservice等公司为了满足欠平衡钻井施工的需要,各自开发出了电磁波无线随钻测量系统,可以加挂自然伽马测井仪器进行简单地层评价。
Sperry-Sun公司的Solar175TM高温测量系统,能在175℃的高温环境下可靠地测量定向参数和伽马值,耐温能力高达200℃,耐压能力高达22000psi。
Anadrill公司推出了具有创历史意义的新型无线随钻测量仪器PowerPulserTM。
采用全新的综合设计方案,简化了维修程序,现场操作简单,可以实现平均无故障时间1000h的目标;采用连续波方式传送脉冲信号,压缩编码技术使数据传输的速度提高了近10倍。
国内多家公司及研究院所正在致力于无线随钻测量技术的研究,开发出了有限的几种无线随钻测量仪器,并投入到商业化运营,从石油工程的市场需求来看,无线随钻测量技术仍然具有较大的发展空间。
本文全面介绍了国内外无线随钻测量技术的主要进展和应用现状,并指出了各类仪器的应用特点,针对各类仪器的使用情况,提出了无线随钻测量技术的发展思路,对提高国内无线随钻测量技术水平具有重要的意义。
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泥浆脉冲波形与解码
例子: 测斜后得到的泥浆脉冲,解码后为sB1232341122567890900, 其代表的意义如下:
sB 123
234
1
122
56
789
0
900
222
意义
同步 井斜 方位 工具状态码 工具面 温度 磁场强度 错误码 重力矢量和 磁倾角
码数量
3
3
1
3
2
3
1
3
3
数据
29.1 56.4
MWD井下仪器串连接串测试
测试线1
测试线1用于“测试地面主机 的压力信号通道”,将会 在软件下放显示波形。
测试线2用于上页所列的1-6项 所列定向探管、伽码探管 的功能设置、对话。
可根据需要选择连接测试线1 或者测试线2。
测试线2
为便于测试,可以使用测试线直接连接 各个部分,而不需要使用扶正器、 抗压外筒
定向伽码 290
172
154.32
OK
0.9744
54.6
MWD性能
最高工作温度: 125℃系列/150℃系列/175℃系列 仪器外筒抗压: 120MPa@钛合金/140Mpa@铍铜合金 外筒抗压筒外径:φ47.6mm 仪器总长:6.2m MWD测量点: 方向传感器距离短节定位孔:4.80米 电池工作时间: 300小时 测斜传输时间:3分钟 工具面传输时间:15-30秒
1. 检查定向探管的功能 2. 测量定向探管与脉冲器之
间的角差
3. 设置定向探管工作模式、 参数等
4. 测试伽码探管的功能 5. 下载伽码探管存储的伽码
数据
6. 设置伽码探管的延迟、测 量间隔
测试线27. 测试地面主机的压力信号 通道
为便于测试,可以使用测试线直接连接 各个部分,而不需要使用扶正器、 抗压外筒
泥浆脉冲波形与解码
这些测量到的序列中的s表示同步,后面的数据各代表不同的意义: • sB……代表后面的数据是测斜数据, • s0..代表后面的数据是磁性工具面数据, • s1..代表后面的数据是重力工具面数据, • s4…..代表后面的数据是磁性工具面数据以及伽码, • s5…..代表后面的数据是重力工具面数据以及伽码
MWD优点
先进的传感器补偿技术 – 温度补偿
MWD优点
先进的传感器补偿技术 – 正交补偿
MWD优点
MWD优点
技术成熟、稳定、可靠的150℃脉冲器
•长达1000小时的脉冲器维护时间; •完成最大井深5180m;
•已成功应用在大排量(57L/S),高密度(2g/cm3)泥浆
•成功应用在高达140℃环境 •在长庆油田、大庆油田、中原油田、冀东油田、江汉油田、 四川、新疆等多个国内油田应用; •在伊朗、哈萨克斯坦等多个国家应用;
MWD原理
MWD原理
井斜
Gz
井斜
arcc
os
Gz G
Gxy
G
方位 arctan
Hx cosa Hzsina
H x cos b sin a H y cos b H z sin b cos a
MWD原理
探管结构框图
加速度传感器 A/B/C
磁通门传感器 X/Y/Z
温度传感器
多路开关
模/数转换
MWD优点
技术成熟、稳定、可靠的175℃脉冲器
•可持续工作在高达175℃环境 •压力平衡不再使用不可靠的橡胶囊、波纹管 •可使用在堵漏材料下的工作 •更节电,降低使用成本 •长达1000小时的脉冲器维护时间;
•已成功应用在大排量(57L/S),高密度(2g/cm3)泥浆
•完成最大井深7300m;成功应用在高达180℃环境 •在辽河油田、冀东油田、四川、塔里木等多个国内油田应用; •在伊朗、哈萨克斯坦等多个国家应用;
软件设置
在计算机中安装有专用的软件:ArtLwd 进入软件后,首先需要设置计算机的通讯端口。
软件使用4个串行通讯口分别通讯不同的模块, 分别是: Raw Wave:波形,在软件下放显示地面主机处 理后的压力波形 RFD:司钻显示器 DTU:井深、悬重、钻压 Pulser Setup:设置解码参数
在菜单“设置”->“串口设置”可以设置这些串行 通信端口:点击“自动检测”后程序会自己检 测合适的端口与实际硬件匹配,点击“确定” 后设置完成。
排量:10~55升/秒(取决于钻铤尺寸) 仪器压降:50~200PSI (取决于钻铤尺寸和泥浆排量) 信号强度:20~100PSI 泥浆粘度:≤50s (漏斗粘度) 含砂量:≤0.5% 固相含量:≤30% 泥浆密度:≤2.7克/立方厘米
LWD性能
传感器类型:闪烁计数器 测量范围:0-500API 精度: ±2API@50API 最高工作温度:175℃ 仪器总长:7.6m(伽玛) LWD测量点:伽玛传感器距离短节定位孔:2.76米 方向传感器距离短节定位孔:4.29米 电池工作时间(与MWD共用):230小时 伽玛井下存储容量:4Mb 存储测量点:约26万 可存储时间:约48天@16秒间隔 垂直分辨率:0. 3米
MWD组成
地面部分
电池、扶正器测试盒,提供电池组电压、电流、 扶正器导通绝缘测试
探管测试盒,提供定向探管、伽码探管通讯
MWD组成
地面部分
各种连接电缆
MWD电缆,连接地面主机至分线盒, 提供立管压力传感器、司钻显示器的 电源、信号、通讯
DTU电缆,连接地面主机至分线盒, 提供悬重传感器、滚筒传感器的电源、 信号、通讯
扶正器&打捞头,使整个仪器串在无磁 钻同内的扶正居中,并提供吊装整个仪 器串。
MWD组成
井下部分整体连接
MWD连接
所有连接电缆插头均使用防尘、防水插头,互不相同,防止插错。计算机和地面 主机处于操作间内的安全区域,其他各种电缆、传感器处于户外非安全区域。
MWD井下仪器串连接配置
现场根据需要,配置井下仪器串的构成及连接顺序。 可任意更改连接顺序,可用的连接顺序:
MWD优点
更合理的外形设计,降低泥浆冲刷损耗,减 少客户支出; 不再使用弓形弹簧、螺旋弹簧、瓦块等易 形成泥浆涡流的结构,改为使用内含轴向减 震的橡胶翼扶正器,彻底降低泥浆冲刷。
轻巧,操作方便
MWD优点
以客户需求为目标的设计、服务理念
功能更多,使用更方便的司钻显示器 1、增加井深、泵压、悬重、钻压显示; 2、高亮、日光下可视;亮度自动调节; 2、定向井工程师指令司钻; 3、司钻召唤定向井工程师。
MWD组成
地面部分
分线盒是地面主机至各传感器的各电缆的中间部件, 从MWD电缆分离压力传感器、司钻显示器、深度传感 器、悬重传感器。
MWD组成
地面部分
司钻显示器(RFD)从电缆接收地面主机端发送来的 电源与信号,实时显示地面解码数据、时间、简短文 字消息等。司钻显示器使用36V安全电压供电,485通 讯协议。
泥浆脉冲波形与解码
立管压力传感器采集的压力信号经过地面主机处理过后(泵同步、滤波 等)显示在计算机软宽
门槛
影子脉冲
泥浆脉冲波形与解码
脉冲之间的距离(对应脉冲之间的时间间隔)代表数据,这些距离序 列就能是井下定向探管对传输的一系列数据的编码。
计算机会自动测量这些脉冲之间的距离(实际测量的是时间),但脉 冲信号会收到钻具上提、下放、泵工作状况、螺杆运转状况等影 响,必要时需要排除干扰,手动测量这些间隔。下图是手动测量 的情形。
MWD优点
合理的价格,高性价比的MWD/LWD; 钻头、马达、MWD/LWD一体化服务; 灵活的服务方式:
销售、租赁、技术服务; 及时、专业的售后服务。
主要业绩
2013年10月12日至11月12日 山西省吉县柏山寺村中石化华东分公司
30017钻井队 延6-54-32井 延6-32-54井 延6-54-34井 服务井深:二开8½”井眼,70m-1700m 泥浆排量34L/s,密度1.05g/cm3,温度30℃
微处理器
MWD原理
MWD结构框图
井下部分
探管
脉冲器
电池
泥浆脉冲
地面部分 压力传感器
地面专用机
钻台显示器
计算机
MWD脉冲原理
MWD脉冲原理
在泥浆泵排量恒定情况下,改变泥浆的流通 面积会造成泥浆液柱压力变化。 通过有规律的控制泥浆流通面积,就会产生 规律的泥浆压力变化,从而传输数据。 泥浆脉冲信号分为正脉冲、负脉冲。
1. 脉冲器+伽码探管+定向探管+电池 2. 脉冲器+定向探管+伽码探管+电池 3. 脉冲器+电池+伽码探管+定向探管 4. 脉冲器+电池+定向探管 5. 脉冲器+定向探管+电池
一般考虑到钻具的磁干扰、伽码探管和定向探管尽可能接近钻头,推 荐的连接顺序为1,4
MWD井下仪器串连接串测试
测试线1
仪器串测试用于:
MWD组成
井下部分
定向探管,内含3个加速度计,3个磁通门,温度传感器及计算机等电路, 是测量、计算、编码、产生控制信号的部分。 由定向探管、抗压筒、扶正器组成。
MWD组成
井下部分
伽码探管,内含伽码闪烁计数器,温度传感器及计算机等电路,是测量伽 码、计算、修正的部分。 由伽码探管、抗压筒、扶正器组成。 地层中个各种岩性含有泥质成分的数量不同,而泥质成分含有的钾元素会 释放伽码射线,伽码射线的强度对应钾元素的含量,通过钾元素的含量可 以区分不同的岩性,如:泥岩,砂岩,页岩等。
MWD组成
井下部分
电池组,为井下仪器串提供电力的部件,使用不可充电的锂离子电池,容 量280万焦耳,输出28伏。温度规格有100,125,150,175等规格适应不同井 下温度。 由电池、电池减震头、抗压筒、扶正器组成。