随钻地层压力测量装置测量控制系统的设计

合集下载

第五节 随钻测量系统

第五节 随钻测量系统

3.实时检测钻头钻压、转数或扭矩
(3)钻井参数测量 在很多情况下,地面指重表显示的钻压存在误差 (如在大斜度井眼
中,由于井壁摩阻,井底钻压可能低于地面指示的20%)。而随钻测量系 统是近钻头的钻井参数测量,数据实时可靠。
三、随钻测量系统井下钻具组合
钻杆
钻铤
随钻测井 定向参数测量 钻井参数测量 井底马达 钻头第五节Biblioteka 随钻测量系统一、概述 1前言
30年代出现的电测技术对鉴别和评价地层起了很大作用。但是,它的 主要缺点是必须在起出钻柱后才能使用电缆下井测井。等到实际测井时, 由于钻井液侵入的影响,妨碍了地层真实特性的测量。当钻头钻穿不同地 层时,由于没有确定的方法辨别出岩性的变化,一些重要的层位可能没有 检测到。有时,后来的电测显示出错过了油层段顶部的取心点,或是钻头 钻得过深钻到了产油层下部的水层中。钻井液测井和监测钻速虽可提供一 些井底情况,但由于等到岩屑循环到地面的时间延误使这一过程效率太 低。所以,需要一种能够在钻井时瞬时而连续地监测地层的系统。
图5.5.2随钻测量系统钻具组合示意
随钻测量系统(Measurement-While-Drilling ,简称MWD)是指在钻 头附近测得某些信息,不需中断正常钻进操作而将信息实时传送到地面上 来过程。与随钻测斜仪(传统意义上的MWD)不同,随钻测量系统包含的信 息更多,信息(图5.5.1)的种类有: (1)定向数据 (井斜角,方位角,工具面角); (2)地层特性 (伽玛射线,电阻率测井)(LWD); (3)钻井参数 (井底钻压、扭矩、转数)。
地层参数
定向参数
钻井参数
图5.5.1 随钻测量系统测量的信息
二、MWD的用途
MWD用途主要有三种: 1.定向测量 井眼轨迹参数。此种用途占全部MWD工作的70% 。 2.随钻测井(Logging-While-Drilling) (1)利用伽玛射线确定页岩层来选择套管下人深度; (2)选定储层顶部开始取心作业; (3)钻进过程中与邻井对比; (4)识别易发生复杂情况的地层; (5)对电缆测井不太适合的大斜度井进行测井; (6)电阻率测井可发现薄气层; (7)在钻进时评估地层压力。

随钻测量

随钻测量
遥测系统工作时,在隔离器11的周围、钻柱9与接收天线12之间的岩石中将有电流流过,在地表装置中接收的信号是上述电流造成的电位差。接收装置2借助相关分析方法处理来自井底的信号,并把测得的参数显示在屏幕13上。
这种系统有几个优点:
(1)数据传输速度快,载波信息量大;
(2)受泥浆介质和水泵特性的影响小,即使在提下钻过程中也能检测数据。
(1)电传导(硬导线系统)
(2)电磁发射;
(3)地震(声)波;
(4)钻井液压力脉冲。
直到1960年,这些遥测系统的研究主要是为了随钻测井。定向井的日益增加,特别是花费高昂的近海地区,刺激了人们去开发既能处理定向测量数据又能处理地层评价数据的随钻测量系统。由于在海上平台中利用传统测量工具费用很高,人们不久就认识到使用定向随钻测量仪器更具有商业潜力。起初的MWD系统就只提供定向数据,紧接着就有了可以附加测量钻井参数和地层数据的另外—些工具。尽管有关其它3种遥测方法的研究还在继续着,但迄今为止却只有这些依靠钻井液压力脉冲的MWD系统在技术上和经济上是成熟的。
第二节
信号发射器和地面的信号接收、处理设备一起构成了钻井液压力脉冲式MWD信号传输系统。现有的钻井液脉冲传输系统的主要区别是采用哪种处理方法来传送数据。目前使用的钻井液压力脉冲式MWD主要采用三种方式在井底将数据编码、信号传输和在地面上译码,这三种钻井液脉冲传输方式井内仪器执行元件控制。
(1)坚固可靠的传感器,可在钻进动态条件下在钻头处或钻头附近测量需要的数据;
(2)将资料传送到地面的方法简单有效;
(3)可以方便地在任何钻机上安装并操作的系统,对正常钻进作业影响不大;
(4)成本合理,并能给作业者带来效益。
为开发满足这些要求的系统,人们作过多次尝试。主要问题是井下和地面之间的遥测传输系统。从1930年到1960年,人们研究了4种不同的遥测系统:

随钻测量与控制技术—概述

随钻测量与控制技术—概述
-13 -
DRI
国外发展历程与现状
DRI
1. 发展历程回顾 /随钻测井LWD
Schlumberger、Halliburton和Baker-Hughes三大石 油服务公司掌握先进的LWD随钻测井技术,拥有完 备的LWD系列装备
他们经历了几十年的发展和积累,是主要技术和专 利的拥有者,是主要装备的生产者,是服务的主要 提供者,是市场的主要占有者
地面可调弯角
-18 -
国外发展历程与现状
1. 发展历程回顾 /导向钻井技术
DRI
滑动导向
旋转导向
摩阻大 低钻速 低钻压
转盘旋转钻进过 程中随钻完成导 向功能
摩阻小 钻速高 实效高 井眼清洁
20世纪90年代国际上开始了旋转导向钻井 轨迹光滑
系统的研究。
延伸能力强
-19 -
国外发展历程与现状
DRI
1. 发展历程回顾 /导向钻井技术
DRI
-10 -
国外发展历程与现状
1. 发展历程回顾 /随钻测量MWD
DRI
智能钻柱系统
无线电磁波随钻测量(EM-MWD)
-11 -
声波随钻测量系统
国外发展历程与现状
1. 发展历程回顾 /工程参数测量
地面仪表 间接测量
钻压 压力 流量
-12 -
MWD
参数随钻 直接测量
压力 扭矩 温度 振动 转速
-26 -
国外发展历程与现状
DRI
2. 国外发展现状 /随钻测量MWD /Halliburton
ABI Sensor-近钻头井斜传感器
PWD-随钻压力测量系统
-27 -
国外发展历程与现状
DRI
2. 国外发展现状 /随钻测量MWD /BakerHugues

随钻地层压力测试地面模拟实验设计

随钻地层压力测试地面模拟实验设计

万方数据万方数据万方数据万方数据随钻地层压力测试地面模拟实验设计作者:韩雄, 夏宏泉, 陈平, 郑华林作者单位:西南石油大学石油工程测井实验室刊名:国外测井技术英文刊名:WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY年,卷(期):2010(6)参考文献(5条)1.Kun Huang,Formation-Rate-Analysis Technique:Combined Drawdown and Buildup Analysis for Wireline Formation Test Data SPE dune 19992.刘建辉、胡涛,应用FRA技术提高地层测试和取样的效率[J],国外测井技术,2005,20(3):403.K.Huang,A.Samaha and E.Kasap,Dimensionless Parameters for Interpretation of WFT Data:Simulations and Experiments,SPWLA June 19964.A.Samaha,k.Huang,Near weUbore Permeability and Damage Measurements:Experiment and Numerical Simulation for Interpretation of WFT Data,SPE,February 19965.Jaedong Lee,and John Michaels,SPE,Baker Atlas,Enhanced Wireline Formation Testsin Low-Permeability Formations:Quality ControlThrough Formation Rate Analysis,SPE,2000本文链接:/Periodical_gwcjjs201006003.aspx。

随钻地层压力测量装置测量控制系统的设计

随钻地层压力测量装置测量控制系统的设计

随钻地层压力测量装置测量控制系统的设计叶万聪;胡泽;张淳【摘要】为了解决地层压力随钻测量中存在的困难,针对地层压力测量装置的工作特点和测试环境,设计了一种基于随钻地层压力测试装置的测量控制系统.系统采用井下涡轮发电机与高温锂电池双电源供电,实现了井下环空压力、管柱压力数据的采集以及井下电磁阀的精确控制和地层压力的预测.随钻过程中可接收到井口下传指令,同时测量数据可实时上传地面.试验测试结果表明,该系统用于测试地层压力是可行的,系统具有设计合理、体积小、功耗低、可靠性高的优点.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2013(034)005【总页数】4页(P20-22,25)【关键词】地层压力;随钻测量;测量控制系统;传感器;电磁阀【作者】叶万聪;胡泽;张淳【作者单位】西南石油大学电气信息学院,四川成都 610500;西南石油大学电气信息学院,四川成都 610500;中国石油集团工程设计有限责任公司新疆石油勘察设计研究院,新疆克拉玛依 834000【正文语种】中文【中图分类】TH7630 引言地层压力测量的常用测试方法有电缆地层测试(FMT/RFT/WFT)或钻杆地层测试(DST),此类测试方法存在耗时久、工具下入困难、作业费用较高等缺点[1-2]。

随着钻地层压力测试工具的不断出现,使得钻井工艺和钻、完井作业得到优化[3]。

目前,国内有关这方面的研究还处于探索阶段。

因此,研发随钻地层压力测试工具具有深远的意义[4-5]。

本文详细地阐述了基于双AVR的随钻地层压力测量装置测量控制系统。

该系统能在井下高温和强干扰的环境下实现环空压力和地层压力数据的采集、分析、传输和存储,同时精确控制井下电磁阀,确保随钻地层压力测量装置的顺利工作。

同时,设计制作了相应的测量控制系统,并成功运用在地层压力测试模拟试验中。

1 系统设计1.1 设计技术指标系统设计技术指标为:最大耐压70 MPa、最高工作温度125℃、短节上安装有1个温度传感器和2个地层压力传感器用于测量环空压力和管柱压力、压力传感器分辨率为±0.1 MPa、温度传感器测量分辨率为±0.05 K、地层压力测试时间≤5 min、连续无故障工作时间不小于240 h,期间测量次数不少于30次。

煤矿井下随钻测量技术

煤矿井下随钻测量技术

技术发展历程
应用场景:煤矿井下随钻测量技术主要用于井下钻孔的测量,包括竖井、斜井、平巷等场合,也可用于其他矿产资源的勘探和开发。
优势
高精度:可以实现对钻孔的深度、方位角、工具面等参数的高精度测量。
实时性:可以实时获取钻孔参数,及时调整钻进方向和深度。
可靠性:采用高可靠性的传感器和数据处理技术,保证了测量结果的准确性和稳定性。
安全性:可以避免因人为因素导致的测量误差,提高了煤矿开采的安全性。
应用场景与优势
02
煤矿井下随钻测量技术系统组成
采用高强度、高耐磨性的合金钢和不锈钢制造,以确保钻具的耐用性和可靠性。
钻具材料
钻具尺寸
钻具附件
根据不同的地层条件和测量需求,选择不同直径和长度的钻具。
如钻头、稳定器、扩孔器等,用于适应不同地层和扩大钻孔直径。
定向钻进技术
定向钻具
测量与控制系统
定向钻进原理
数据传输流程
随钻测量技术中的数据传输包括数据采集、数据处理和数据传输三个步骤。其中数据采集是依靠传感器收集钻孔过程中的各种参数;数据处理是对采集到的数据进行处理和分析,提取有用的信息;数据传输是将处理后的数据实时传输至地面控制中心。
数据传输协议
随钻测量技术中的数据传输协议通常采用国际通用的协议,如MODBUS协议等,以保证数据的通用性和兼容性。同时,为了提高数据传输的效率和稳定性,通常会采用压缩算法对数据进行压缩处理。
导航部分
导航定位
根据导航定位信息,控制钻具的移动轨迹,确保钻孔的准确性和稳定性。
导航控制
将导航信息以图形或数字形式显示在控制面板或计算机屏幕上,方便操作人员监控和操作。
导航显示
采用可充电电池或太阳能板等可再生能源作为电源,以确保持续供电。

PES地层压力随钻检测评价系统及应用

PES地层压力随钻检测评价系统及应用

公 司制作 , 用 方 便 、 活 , 时 结 合 Daao 使 灵 同 tlg技 术 公 司的专业 技术 之 长 , 充分 体 现 了专业 软 件 的技术
优 势 , 化 了 该 系 统 的 现 场适 用 性 与 实 用 性 。 该 系 强
统检测 评价 流程 见 图 1 。
l 系统 组 成

6 ・
2 1 新 井 参 数 初 始 化 .
W I M I AS TS 、 CⅡ 、 AS E C I 等 不 同格 式 数 据 。 I 、 X E 由于测量精 度不 同 , 据 源存储 间隔可能存 在差异 , 数
P S系 统 可 以 处 理 单 一 区 域 内 或 多 区 域 内 多 E 口井 数 据 , 行 地 层 压 力 分 析 。 各 种 地 层 压 力 分 析 进
件 中一 套 灵 活 、 用 的 系 统 压 力 评 价 软 件 。 实 该 系 统 可 分 为 3个 主 要 部 分 : 是 所 钻 井 信 息 一 收集 , 括 地 层 压 力 数 据 的 导 入 、 层 压 力 参 数 输 入 包 地
图 l P ES地 层 压 力 随钻 检 测 评 价 流 程
数 据 进 行 地 层 压 力 评 阶 的 方 法 和 具 肄 的 实 施 条 件 。 通 过 实 倒 分 析 , 证 了 现 场 录 井 应 用 该 系 统 可 进 行 准 确 的 地 层 验
压 力分 析 评价 . 现 了该 系统 简 单 、 体 实用 的特 点 , 全适 合 作 为现 场 录 蚌进 行 压 力分 析 评 价 的 一种 有 效 工具 。 完 关键词 P 地 层压 ES 检 测评 价 系统 计 算 公 式 r指 数 正 常压 实 趋势 线 买 例分 析
摘 要 地 层压 力 检测 分析 是 综 合录 井 服 务 的 一项 重 要 工 作 . 然 育 很 多 的 地 层 压 力 分析 方 法 和 理 论 论 述 , 在 虽 但

钻井工程中随钻地层压力监测技术的应用

钻井工程中随钻地层压力监测技术的应用

钻井工程中随钻地层压力监测技术的应用摘要:随着渤海油田勘探向古近系和古潜山探井数量越来越多,油气藏埋藏越来越深。

通过已钻井证实,渤海油田古近系存在地层超压井超过三分之一。

通过对已钻地层超压井统计,多口井由于预测地层压力与实钻地层压力存在偏差,导致井漏、井涌等工程复杂情况发生,从而导致钻井工期延长,油层污染,甚至单井报废等严重后果,不仅影响勘探进程,而且造成了极大的经济损失。

前人利用两级串联筛选超压分类方法,将渤海油田古近系超压分为单纯欠压实型、欠压实主导型、生烃主导型和流体传导型4类,并分析了古近系超压分布特征,指导区域地层压力预测工作。

但是随着勘探的深入,发现钻前地层压力的预测基于地震和邻井录测井资料,受资料的精度等多因素影响,单凭经验或已钻井资料预测地层超压的精度和准确度不够,无法为现场钻井作业提供精准指导。

因此,地层压力的随钻监测对钻井过程指导意义重大。

关键词:钻井工程;随钻地层;压力监测技术引言地层压力确定关系到油气钻探过程中钻井液密度的选择及井身结构设计,在实践中,因地层压力预测不准确而引发井下事故,因井身结构及钻进设备不适应地层高压而影响工程作业的情形时有发生。

川西地区深层油井平均井深较大,井眼地质情况复杂,异常高压,且地层裂隙多,断裂发育,易发生破碎坍塌,井喷、井涌、卡钻等井下事故出现频繁。

为此,必须采取恰当的技术加强随钻地层压力监测,为预测异常地层压力及加强钻井液密度设计提供科学指导。

1地层压力钻井钻至储集层后,砂岩骨架局部被破坏,可能产生裂缝,使储集层抗剪强度降低,更容易出砂。

而储气库需在短时间内大排量高速开采,地层压力下降导致岩石所承载的应力增大,超过岩石抗拉强度时,岩石骨架会被破坏而引起出砂,导致水平井调峰能力降低。

2地层异常压力成因及分布规律通过对邻区15口邻井的钻前地震层速度、随钻压力、钻后声波时差等资料进行分析,结合泥岩声波速度与密度交会图板法,得到了该区域的地层超压成因和纵向分布规律。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

叶 聪
稠 . 洚

6 1 0 5 0 0 ;
( 西 南石油 大学 电气信息 学院 , 四川 成都
中国石 油集 团工程 设计 有限 责任公 司新疆 石油勘 察设计研 究院 , 新 疆 克拉 玛依
8 3 4 0 0 0 )

要 :为 了解决 地层压 力随钻测 量 中存在 的困难 , 针对地 层压 力测 量装 置 的工作 特 点 和测试 环 境 , 设 计 了一 种 基 于随 钻地 层 压力
c ha r a c t e is r t i c s a n d t e s t i n g e n v i r o n me n t o f t h e f o m a r t i o n p r e s s u r e me a s u in r g d e v i c e, t h e me a s u r e me n t a n d c o n t r o l s y s t e m b a s e d o n f o ma r t i o n p r e s s u r e t e s t i n g d e v i c e wh i l e d il r l i n g i s d e s i g n e d. Bo t h t h e d o wn h o l e t u r b i n e g e n e r a t o r a n d t h e h i g h — t e mp e r a t u r e L i t hi um b a t t e r y a r e u s e d t o s u p p l y p o we r d u a l l y,a n d t h e d a t a a c q u i s i t i o n f o r d o wn h o l e a n n u l u s p r e s s u r e a n d c o l u mn p r e s s ur e,a s we l l a s t he a c c u r a t e c o n t ol r f o r t h e d o wn h o l e s o l e n o i d v a l v e s a n d p r e d i c t i o n o f f o ma r t i o n p r e s s u r e a r e i mp l e me n t e d. Th e c o mma n ds do wn l o a d f r o m we H h e a d c a n b e r e c e i v e d wh i l e d r i l l i ng;me a n wh i l e t h e me a s u r e me n t d a t a c a n b e u p l o a de d t o t h e g ou r n d.Ex p e ime r n t a l a n d t e s t r e s u l t s s h o w t h a t i t i s f e a s i b l e f o r t h e s y s t e m t o me a s u r e t h e f o ma r t i o n p r e s s u r e,a n d t h e s y s t e m p o s s e s s e s t h e me r i t s o f r e a s o n a b l e d e s i g n, s ma l l s i z e s ,l o w p o we r c o n s u mp t i o n a n d h i g h r e l i a bi l i t y.
关键 词 :地层 压力 随钻 测量 中 图分类号 :T H 7 6 3 测量 控制 系统 传 感器 电磁 阀 文 献标志 码 :A
Ab s t r a c t :I n o r d e r t o o v e r c o me t h e d i ic f u l t i e s e x i s t i n g i n f o r ma t i o n p r e s s u r e me a s u r e m e n t w h i l e d i r l l i n g( MWD) ,a i mi n g a t t h e o p e r a t i n g
测试装 置的测 量控 制系统 。系统 采用井 下涡轮 发 电机与高 温锂 电池双 电源供 电 , 实现 了井 下 环空 压力 、 管 柱 压力 数 据 的采集 以及井 下电磁 阀 的精 确控 制和地 层压 力的预 测 。随钻 过程 中可接 收到井 口下传 指令 , 同时 测量 数 据可 实 时上 传地 面 。试验 测 试结 果 表 明 , 该系统 用于测 试地 层压力 是可 行的 , 系统具有 设计 合理 、 体 积小 、 功耗低 、 可靠 性高 的优点 。
随钻地层压力测量装置测量控制 系统的设计
叶万聪 , 等
随 钻地 层 压 力 测 量装 置 测 量 控 制 系统 的设计
De s i gn o t h e Me a s u r e me n t a n d Con t r ol S y s t e m f o r M W D o f F o r ma t i o n P r e s s u r e
相关文档
最新文档