MWD在煤层气定向井施工中的应用
MWD在煤层气定向井施工中的应用
郝登峰(河南省煤田地质局,河南450053)
摘要:采用MWD无线随钻测斜仪施工煤层气定向井,对井眼轨迹的控制以及钻井效率的提高效果十分明显,在做好施工设计的同时要加强钻井参数和实际操作的配合。关键词:MWD煤层气定向井
MWDApplicationsinCBMConstructionofDirectionalWellHaoDengfeng(HenanBureauofCoalGeologicalExploration,Henan450053)
Abstract:AdoptedwirelessNWDtodirectionalcoalbedmethanedrillingwell,itisobvioustocontrolthewelltrajectoryandimprovedrillingefficiency.Theco-ordinationbetweendrillingparametersandpracticaloperationshouldbeenhanced.Keywords:MWD;CBM;directionalwellMWD无线随钻测斜仪是通过钻井液的压力脉冲传递井下仪器测取的参数,取消了有线随钻仪的起下电缆作业,大大缩短了测斜时间。主要用于定向井定向造斜、扭方位中随钻监控井眼轨迹,直井段和稳斜段转盘钻井的井眼轨迹控制,大斜度井、水平井井眼轨迹控制。普通煤层气定向井一般采用电子单、多点进行定向,为了加快工程进度,缩短建井周期,缩短钻井液对煤层的浸泡时间,同时有效控制井眼轨迹,就要优选施工措施,采用MWD无线随钻测斜仪进行定向。现以山西某区块的定向井为例,对该仪器在煤层气井施工中的应用进行分析和研究。1地质概况所施工的煤层气定向井,位于山西省吉县,其构造位置处于鄂尔多斯盆地东南缘晋西挠褶带与渭北隆起交汇处延川南区块。地层自上而下为:第四系(Q),三叠系中统纸坊组(T2z),三叠系下统和尚沟组(T1h)及刘家沟组(T1l),二叠系上统孙家沟组(P2s)及上石盒子组(P2sh),石炭系上统太原组(C3t),石炭系中统本溪组(C2b)。2主要设备机具(1)钻机:TSJ-2000(2)柴油机:12V135/380HP、6135/150HP各1台(3)泥浆泵:TWB1200、兰石1000各1台(4)测斜仪器:MWD系统(技术参数见表1)。主要是通过井下探管测量井下数据,转换成电压脉冲码给功率驱动器,功率驱动器驱动旋转阀脉冲器产生泥浆压力脉冲,泥浆压力脉冲通过压力传感器转换成0~20mA电流传到数据采集仪,数据采集仪降噪、解码,还原成井斜、方位、工具面等具体数据。作者简介郝登峰,男,工程师,毕业于焦作工学院,水文地质与工程地质专业。现从事煤层气钻井施工与技术管理工作。第7卷第5期中国煤层气Vol7No52010年10月CHINACOALBEDMETHANEOctober2010表1MWD技术参数表井斜测量精度01泥浆类型无限制方位测量精度1电池电压35V重力工具面测量精度1电池类型10芯DD锂电池磁性工具面测量精度1电池耐温125或150工作温度范围0~125电池连续工作时间300小时重力和5堵漏剂(LCM)40lbf/bbl磁力和3%每个脉冲的能量消耗68J磁倾角1适用钻井液的排量7~70LPS工具面更新时间14~50s钻井液粘度150s全测量更新时间60~150s井下仪器工作温度0~125仪器长度72m地面仪器工作温度-20~60仪器外径476mm适用最大钻井液含砂量25%定向探管的测点距离无磁上端面57m注意:在使用MWD时应注意泥浆中不能加入堵漏材料,塑料小球等大颗粒物质。3定向施工工艺该井施工设计采用直、增、稳三段制井眼剖面(井眼轨道设计见表2)。直井段:0~150m,造斜段:150~304m,稳斜段:304~1080m,井斜达到2575。其剖面特点是:造斜点浅,稳斜井段长。为有效降低最大井斜角,同时保证井眼清洁,采用的造斜率为5/30m。表2井眼轨道设计剖面类型直-增-稳井底设计垂深(m)96000井底设计斜深(m)103800最大井斜角()2575井底闭合距(m)35284造斜点井深(m)15000靶心设计方位()354磁偏角()-342增斜率(/30m)5靶点数据垂深(m)84600斜深(m)91143闭合距(m)29785靶区半径(m)3000节点数据斜深(m)垂深(m)井斜角()方位角()水平位移(m)直井段000~15000000~1500003540增斜段15000~3045215000~2993725753543415稳斜段
30452~10380029937~9600025753543528431直井段施工钻具组合:311mm牙轮钻头+2032mm钻铤3根+1778mm无磁钻铤1根+1778mm钻铤3根+165mm钻铤2根+127mm钻杆钻井参数:钻压40~80KN,转速60~100r/min,泵压1MPa,钻井液密度103g/cm,粘度34s。在该段施工中要注意根据实际钻进情况调整钻进参数,控制严重跳钻,防钻具脱扣、粘扣。维持钻井液中高粘度,确保悬砂携屑、井眼畅通。控制钻进参数,做好防斜工作。32增斜段施工钻具组合:2159mm牙轮钻头+172mm螺杆(125)+165mm无磁钻铤+定向短节+1588mm钻铤6根+变扣+127mm钻杆。钻井参数:钻压40~60KN,转速20~40r/s,泵压2~4MPa,钻井液密度102g/cm,粘度30s。在该段施工中注意选择好造斜点,控制好造斜率和方位非常重要,过高的造斜率会造成较大的摩阻和扭矩,而且容易形成键槽。而造斜点选择靠后,往往出现前面造斜率不足或方位不准,后面采36中国煤层气第5期用大的造斜率或大幅度调整方位,致使狗腿度超标。33稳斜段施工钻具组合:2159mm牙轮钻头+172mm螺杆(125)+变扣+210mm扶正器+165mm无磁+定向短节+1588mm钻铤6根+变扣+127mm钻杆钻井参数:钻压40~70KN,转速20~40r/s,泵压2~45MPa,钻井液密度102g/cm,粘度30s。施工中注意在钻具组合时,马达本体的扶正器和马达以上的扶正器外径的选择十分重要。科学的钻具组合,不仅可以大大提高井眼轨迹控制效果,而且可以提高旋转钻进方式的比例,从而提高机械钻速,并有利于井眼清洁和降低摩阻。煤层采用低钻压、低转速、低排量、低射流冲击力参数组合钻进,减小煤层段井径扩大率,防止垮塌、卡钻。完钻后进行连续多点测量,测量间距不大于30m。4仪器使用过程中的注意事项(1)井底最高静液压力不得大于140MPa;(2)立管最高压力要小于31MPa,最低压力要大于4MPa;(3)使用转盘钻进时,转盘转速应低于170r/min;(4)划眼期间,一定要卸下MWD,防止仪器受到剧烈震动而损坏机械部件和电子元件;(5)钻井液性能必须满足MWD的测量要求,测量期间若要调整钻井液性能,应征求定向技术人员的意见;(6)MWD随钻测斜仪测量期间,应保持泥浆泵正常工作,上水良好,泵及地面管线无刺漏。5施工效果通过采用MWD技术以及科学合理的钻具组合和钻进参数,全部采用导向钻井系统来控制井眼轨迹,使得井眼轨迹控制准确,剖面符合率极高,设计靶区半径20m,实际靶心距为514m,大大缩短了施工周期,有效的保护了煤层,满足了井眼轨迹的设计要求(见图3、4实际投影图)。6结论通过施工实践,对MWD无线随钻测斜仪器在煤层气定向井中的应用,提出以下见解:(1)MWD系统在缩短工期、确保井眼轨迹控制以及降低生产成本等方面优于普通测斜仪器;(2)井眼轨迹设计造斜井段不宜用过高的造斜率,以降低摩阻和扭矩,准悬链线轨迹可以尝试;
图3水平投影图
图4垂直投影图(下转第9页)37第5期MWD在煤层气定向井施工中的应用体不高,这可能是受本区早期煤层抬升和后期张性构造作用,而导致煤层气散失的结果。尽管如此,本区实测煤层气含气量仍高于我国其他煤层气区块的平均水平。(3)煤层气资源量本文采用体积法和地质类比法计算了柿庄北区块煤层气资源量,计算结果分别为:40293亿m3和47316亿m3。各项计算参数均来源于本区地震、钻井和分析测试的实际数据,地质类比参照区域为南部邻区的枣园储量区。体积法的计算结果小于类比法是因为本区勘探程度相对较低,各项参数的选取趋于保守。同时也说明枣园储量区煤层气地质勘探程度高,资料丰富,部分参数优于本区。计算方法参照了雪佛龙公司的油气资源评估程序[5],主要计算参数包括:煤储层分布面积、煤层厚度、煤视密度和煤层气含气量,并按各项参数实测数据的分布特征,计算了三个级别可靠程度的煤层气资源量。计算结果分别为:P10:64434亿m3、P50:40293亿m3和P90:23718亿m3。
图3柿庄北地区X1井煤样等温吸附曲线4结论二维地震勘探和煤层气参数井的钻探结果为我们提供了丰富的第一手资料。综合地震、钻井、测井及煤岩样品的分析测试结果,柿庄北地区的煤层气估算资源量为40293亿m3,保守的估计也有23718亿m3。石炭系太原组的15#煤和二叠系山西组的3#煤是本区煤层气的主要气源岩和储集层。原煤镜质组含量高,成熟度高,兰氏体积大,外生裂隙不发育,有利于煤层气的生成与保存。煤储层温度高、渗透率相对较大,内生裂隙发育,有利于煤层气的产出。柿庄北地区构造简单,煤层厚度大,煤层气含气量高。调查了解煤层、煤岩及煤储层特征是估算该地区煤层气资源量的基础、也为评价煤层气开采潜力,制定施工方案提供了科学依据。调查结果表明,柿庄北地区极具煤层气商业开采潜力。参考文献[1]黄晓明等,沁水盆地煤层气国际合作区块勘探现状[J]中国煤层气,2010(1)[2]孙强等,沁水盆地南部柿庄南区块煤层气地质特征[J]中国煤炭地质,2010(6)[3]柿庄北二维地震勘探报告、煤层气参数井完井报告、煤样品分析测试报告内部资料,2008-2010[4]中煤地质总局,中国聚煤作用系统分析[M]徐州:中国矿业大学出版社,2001[5]WenxiangLiu,CoalbedMethanePotentialoftheeastOrdosbasin,ChinaChevronTexaco,2006(责任编辑刘馨)
石油钻井用定向MWD仪器详解
1
石油钻井用定向MWD仪器详解
2 目录
1 定向井测试准备工作
1.1基地仪器设备准备工作
1.2仪器设备的运输
1.3井场测量作业值班房准备
1.4井场准备工作和参数资料搜集
1.5井场信号系统准备
1.6脉冲发生器与APC串联
1.7无磁悬挂短节组装
2 定向井测试作业下钻前准备工作
2.1激活电池
2.2仪器电池容量估算公式
2.3 压力开关测试
2.4下井仪器串测试
2.5压耗计算和水眼选择
2.6在计算机上建新井记录
2.7钻台仪器串联接
2.8建本趟下钻记录
3 定向井测试作业
3.1地面接口箱操作
3.2浅测试
3.3把工具面偏差输入计算机
3.4随钻定向测试作业
4 MWD信号检测基本问题及解决办法
4.1 MWD仪器下钻前的准备工作
4.2 MWD仪器在工作中可能出现的问题
4.3进口地面接口箱（SIB）检测
4.4压力传感器的检测
4.5进口司显（RFD）的检测步骤
4.6国产司显（RFD）的检测步骤
4.7国产地面接口箱操作使用说明
4.8国产MWD系统电缆连接方式
4.9进口MWD系统电缆连接方式
5 完钻拆卸井下仪器
6 完成本趟钻记录并建新记录
7 维护与保养
7.1清洗无磁悬挂短节 3 7.2脉冲发生器反冲洗方法
7.3 SEA、PSA、APC保养
7.4完井撤离工作
8 井下仪器性能校验
8.1 SEA精度校验
8.2脉冲发生器压力开关测试
9 MWD仪器使用故障现象和分析
附件 1：推荐仪器设备清单。
4 1定向井测试准备工作
1.1基地仪器设备准备工作
现场人员接到上井通知后，现场负责人应认真询问现场服务的
有关情况：
a. 服务对象、地点；所需标准脉冲发生器悬挂短节的型号、尺寸；
泵的型号、尺寸、工作情况，以此决定所用悬挂短节及相应配件
MWD定向仪器信号的干扰分析及排除探讨
139 科学管理2020年第8期
油田钻井设备配套系统中，石油钻井无线随钻测量系统（MWD）是具有专业定向和监控的仪器设备，将井下钻具的工作状态、井眼轨迹等数据参数通过特殊传感器实时的传输到地面数据处理系统中，为后续的钻井工程操作指导提供依据。本文主要阐述了对钻井无线随钻测量系统工作和运行中可能出现的故障和干扰因素进行了分析与研究，提出了相关的意见和建议。1 MWD仪器组成分析DM系列仪器应用中探管电力供给是由井下脉冲发生器（发电机）供电，在海蓝MWD的应用中供电主要是由井下电池提供。从工作原理上看，在井筒内，蘑菇头作上下往复活塞式运动，其与限流环形成的的空间就会出现体积变化，钻柱内泥浆压力也会随之改变，形成泥浆压力脉冲。在压力传感器作用下，泥浆压力脉冲就会转变为电脉冲信息，数据传输到地面，进行显示和处理，以便进行后续工作。对于MWD仪器的工作来说，信号质量是一个十分重要的因素，只有良好的信号才能保障后续工作的准确、高质量进行。2 MWD仪器的发展与应用随着定向井、水平井、分支井以及大位移井等钻井技术的发展，也推动了无线随钻技术的快速发展和完善，在现场应用较多，取得了较好的效果，MWD这种测量平台能有效进行井下参数测量，有着越来越广泛的应用范围。对于深井作业面临的高温和高压问题，斯伦贝谢开发的SlimPulse MWD 有效解决了这一难题，意大利Villafor开发的回收式MWD在水平井的应用中达到了6.5km深度，倾斜角90°。相对比国外的MWD仪器的高科技技术来说，国内的发展较为落后，但近年来也有了很大的提升，MWD仪器也有着更加广泛的应用。北京蓝海科技企业是在国外MWD仪器的基础上进行研发，其泥浆脉冲碎钻测量系统采取磁悬浮加速器作为测量碳管，能承受较大的冲击力，成本较低，且结构小巧，直径和重量较小，较少的易磨损零件，这都使其具备较强的竞争力。但还有较大的提升空间，磁悬浮加速器的精度只有1/1000，较低的精度使其不能适用更多的工作范围，还需要进行持续改善和优化，这一系统也实现批量生产，在商业钻井领域中应用较多。中石油主导开发的新型正向脉冲MWD系统也有了较多的应用。改系统是地质导向钻井系统的一部分，从现场的实验结果可以看到，其能保持稳定、良好的工作，这也是我国钻井技术上的阶段性突破。3 脉冲信号的干扰因素与解决措施分析在钻井实施过程中，会有很多因素影响到泥浆脉冲信号，包括钻具与泥浆共振导致的信号影响、泥浆泵工况变化造成的信号影响、钻井液脉冲信号衰减、钻井液添加物带来的影响、突然变化的泵压造成的信号影响、钻井液循环系统干扰导致的信号影响、仪器自身问题导致的信号解码故障、来自供电系统的干扰、来自地面工作环境对信号的干扰、来自通讯设备的干扰以及电磁干扰源的影响等。在钻井技术的不断发展下，MWD技术会逐渐发展为主流，从MWD仪器发展来看，主要是朝以下几个方面：开发适应不同钻井工程需求的MWD仪器，能应用于不同条件和环境，尺寸也有所不同；加强随钻近钻头测量设计，提升轨迹测量的准确性，保障油层的准确度；逐步提升MWD技术的可靠性，存储数据的芯片越来越大，需要适应压力、温度的电子元件，以此来提升MWD仪器的耐高温和耐高压性能，提升工作效率；进一步提升数据传输的效率和准确性，突破脉冲传输技术、光纤传输技术和声波传输技术障碍，扩大其信息量需求；提升仪器的精确度，适应更加复杂的目的油层。4 解决信号干扰因素的方法4.1 仪器信号强度的调节根据井队参数信息的实际情况，一般情况下在上井施工之前仪器工程师需要对仪器设备进行检查，保障仪器设备处于最佳的工作状态。4.2 钻井液循环系统对钻井液脉冲信号的干扰通常情况下对泵冲数的更改需要在实际工作数据和泵冲频率一致的时候，信号在交叉换泵的时候可能受到干扰。4.3 钻遇特殊地层时的措施油气层在高压的情况下受到气侵的几率比较大，信号因为泥浆受到气侵的干扰，衰减的十分快速，要解决以上措施，就要将除泡剂加入到泥浆中，然后充分的循环搅拌。4.4 对于地面环境的影响采取的措施其他的井上带电设备附近尽量不要建设仪器房，工作主机配备稳压器与ups，工作运行中避免信号之间产生干扰，尽量摆放之间距离加大，地面设备主机传感器需要接地，降低信号干扰情况。MWD定向仪器信号的干扰分析及排除探讨齐中华中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井技术服务公司 辽宁 盘锦 124010摘要：在定向井中MWD无线随钻测量仪已经取得了广泛的应用，要保障MWD无线随钻测量仪的正常运行，就要对钻井液脉冲信号进行检测，仪器在实际使用过程中，钻井液脉冲信号经常因为外部环境的影响出现故障，导致信号不能及时的检测出来，影响仪器的正常工作运行。本文主要阐述了可能对MWD仪器在施工过程中存在的干扰和造成故障频发的各种影响因素，针对出现问题制定了有效的整改措施，提出了意见和建议。关键词：MWD仪器 干扰源 仪器故障 解决措施
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。这样，钻井工程师可以及时获
海蓝MWD随钻测量仪在川渝油气田的应用
海蓝MWD随钻测量仪在川渝油气田的应用
肖占朋
【摘 要】介绍国产海蓝MWD随钻测量仪的结构及工作原理.通过该系统在川渝地区成功运用的几个实例,介绍实际钻井施工中遇到的问题及解决方法.
【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(014)002
【总页数】3页(P69-71)
【关键词】MWD随钻测量仪;脉冲信号;井斜;水平井
【作 者】肖占朋
【作者单位】川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院,广汉618300
【正文语种】中 文
【中图分类】TE927
川渝油气田大力发展定向井、水平井，完善定向井工具仪器，提高工艺技术水平，原有的有线随钻测斜仪已渐渐不能满足要求。川渝油气田自2002年引进国产北京海蓝MWD随钻测量仪，经过在川、渝地区近10年的应用，随钻测量技术已经成熟。在此，介绍该技术的具体应用情况。
整套仪器由地面和井下测量仪器两部分组成。地面设备包括压力传感器、专用数据处理仪、远程数据处理器、计算机及有关连接电缆等。井下测量仪器主要由定向探管、伽马探管、泥浆脉冲发生器、电池、扶正器、打捞头等组成(见图1)。
海蓝MWD是一种可打捞式的正脉冲无线随钻测斜仪。该仪器是将传感器所测的井下参数按照一定方式进行编码，产生脉冲信号，该脉冲信号控制伺服阀阀头运动，利用循环的泥浆使主阀阀头产生同步运动。在主阀阀头提起状态下，钻柱内的泥浆可以较顺利地从限流环通过；在主阀阀头压下状态时，泥浆流通面积减小，从而在钻柱内产生一个正的泥浆压力脉冲。定向探管产生的脉冲信号控制着主阀阀头提起或下压状态的时间，从而控制了脉冲的宽度和时间间隔，所产生的脉冲信号通过泥浆传送到地面，由数据处理仪解码并获得井底参数。
MWD随钻测量仪（YST-48R）主要功能如下：
（1）随钻测量井底参数，为控制井眼轨迹提供有力依据。
（2）加装伽马探管，能够实时测出地层伽马射线，自动生成伽马曲线图，可为确定地质目标靶区提供帮助。
mwdc单位 -回复
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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。
浅层水平井MWD仪器使用特点分析
浅层水平井MWD仪器使用特点分析
【摘要】无线随钻mwd仪器在定向水平井施工中得到广泛应用，但浅层水平井由于其自身的工程特点，mwd仪器在使用过程中较其它中深井更易出现问题。
【关键词】mwd 浅层 水平井
引言： 由于油田开发的需要，定向井、水平井技术得到飞速发展；浅层水平井投入少、见效快，浅层水平井工作量呈逐年上升趋势。在浅层水平井施工中，其工艺的特殊性致使施工过程中常会出现一系列问题，其中仪器相关问题占很大部分。如何提高mwd仪器在浅层使用的成功率是浅层水平井施工的重要工作。
1 浅层水平井对mwd仪器的影响特点
1.1 井深影响
造斜点井深较浅，仪器测点距离表套距离近，容易产生磁干扰。部分浅井需要在出表层套管几米的位置开始造斜，mwd磁性工具面无法准确定向。
许多浅井由于受到油层埋藏深度或老井的原因，设计造斜率较中深井有大幅提高，部分达到17°/30m以上，仪器受力状况较为恶劣，易产生仪器故障。设计轨道和实钻地层的差异，经常出现实际轨迹的调整，需要较大的狗腿度才能完成，在测量上一但发生误差，影响后续轨迹的控制。
多数浅层井的油层为稠油，稠油粘稠系数较高，再加上地层温度较低，极易附着在mwd的运动部件上，造成仪器工作失常。 浅井地层埋藏深度浅，岩性多为泥岩和砂岩，可钻性好，机械钻速高，仪器的测量准确性和定向的控制时效性要求较高，测量的误差或控制的失误会影响全井的轨迹控制甚至造成工程回填事故。
1.2 泥浆性能的影响
浅层水平井周期短、相对投入少，泥浆的粘切较高，流变性能不好，性能相对中深井差距较大。
浅井整体泥浆量相对较少，泥浆的漏失、钻井不同阶段的配置新浆、地层压力变化时的加重等施工，都会在短时间出现大幅度泥浆性能的变化，包括密度、粘切和失水等，给仪器的信号传输产生很大影响，甚至产生无信号故障。
钻井过程中气体进入泥浆的形式有：泵抽气、泥浆材料产生气体和地层气体逸出；浅井靠地面循环除气，其它的除气装备不全，一旦泥浆中含气量较多时，会直接影响仪器脉冲，影响正常的数据传输。
轨迹连续控制技术在常规定向井中的应用
２０１０年第１０期 西部探矿工程 ５５
轨迹连续控制技术在常规定向井中的应用
张巧喜 ，牛大可，袁建平，王 正
（江苏石油勘探局钻井处，江苏江都２２５２６１）
摘要：江苏油田地层复杂，定向井所占比率高，轨迹控制难度大。为提高钻井速度，在现有技术条件 下，对无玄武岩、辉绿岩特殊岩芯的井及无取芯作业的井，应用螺杆＋ＰＤＣ＋ＭＷＤ钻具组合的井眼
轨迹连续控制技术，完成所钻井二开以后全部工序的施工。实践证明，应用井眼轨迹连续控制技术能 提高定向井的机械钻速，缩短了钻井周期。
关键词：ＭＷＤ；轨迹连续控制；剖面优化；ＰＤＣ；防泥包
中图分类号：ＴＥ２４文献标识码：Ｂ文章编号：１ＯＯ４—５７１６（２０ｌ０）】０一ＯＯ５５～Ｏ４
江苏油田地下构造复杂、地面条件差，断层繁多，属 复杂小断块油田。随着本油田开发程度的不断深入，地
质部门对钻井井身质量的要求越来越苛刻，对井斜、方
位控制提出了相当高的要求，以适应小断块油田井网密
度大的需要。为提高施工速度，采用复合钻进井眼轨迹 连续控制技术，完成二开后全部工序的施工，科技提速
提效，成效显著。 １施工难点 （１）地层复杂。盐城组含流砂砾石层，上部泥岩段 易缩径，易造成起钻拔活塞，下钻易阻卡、划眼等复杂情
况；三垛组泥岩易造浆；阜宁组地层易垮塌，井眼稳定性 差。 （２）轨迹控制难度大。靶区半径小，造斜点浅，斜井 段长，平均约１０００ｍ以上；部分井井斜角小于１５。，方位
漂移变化大，方位变化规律不确定，稳斜、方位难度大。
（３）防碰井多且防碰难度大。井网密，老区调整井 多，丛式井多，井眼轨迹交错多，防碰井多，井眼易相碰。
２轨迹连续控制钻井技术 轨迹连续控制钻具组合的常见形式为：钻头＋单弯 螺杆（＋欠尺寸扶正器）＋无磁钻铤＋钻铤＋钻杆，与
“直螺杆＋弯接头”常规定向钻具组合相比，其优点为： 钻井速度快，钻具转动容易，工具面易到位、稳定。轨迹
控制操作方式有２种：一是滑动钻进；二是复合钻进。 ２．１单弯螺杆的优选 ｊ２『１７２ｍｍ单弯螺杆与 １６５ｍｍ单弯螺杆比扭矩 大、使用寿命长、钻压大、丝扣安全特点，采用 １７２ｍｍ
mwd工程师岗位职责
mwd工程师岗位职责
MWD工程师岗位职责
一、岗位概述
MWD（测井定向）工程师是石油勘探和钻井领域中的重要职位之一。MWD工程师通过运用测量和导航技术，为油气勘探和钻井提供准确的测井数据和钻井方向控制。他们负责监测井下测量数据和透过钻井工具传输这些数据至地面，以便研究井下地层情况和确定井的方向。
二、岗位职责
1. 设计和规划：MWD工程师负责根据勘探和钻井计划，设计和规划井下测井工具的布置和安装。他们需要根据地质结构和勘探目标，确定合适的测井工具类型和测量参数。
2. 测井数据监测：MWD工程师需要实时监测井下测井数据的采集和传输情况，确保数据的准确性和完整性。他们需要熟悉各种测井工具的操作原理和数据采集方式，及时发现和解决数据传输中的问题。
3. 井位测量和导航：MWD工程师负责通过井下测井工具获取井位信息，并根据勘探和钻井计划确定井的方向。他们需要根据导航数据实时调整钻井方向，确保钻井的准确性和有效性。
4. 技术支持与维护：MWD工程师需要为井下测井工具的安装、调试和维护提供技术支持。他们需要定期检查测井工具的工作状态，保证其正常运行。同时，他们还需要解决井下测井工具可能出现的故障，并及时修复。
5. 数据分析与报告：MWD工程师负责对井下测井数据进行分析和解读。他们需要利用专业软件对测井数据进行处理，提取有价值的地质信息。此外，他们还需编写测井报告，向相关部门和团队汇报测井结果和建议。
6. 与团队协作：MWD工程师需要与勘探、地质和钻井团队密切合作，共同制定和实施勘探和钻井计划。他们需要与其他工程师和技术人员沟通交流，解决工作中的问题，并共同提高工作效率和质量。
7. 安全管理：MWD工程师需要遵守相关的安全规范和操作规程，确保工作的安全性和可靠性。他们需要了解和掌握井下作业的风险，采取相应的安全措施，预防事故和意外事件的发生。
8. 技术研究与创新：MWD工程师需要关注行业最新技术和发展趋势，不断学习和掌握新的测井技术和工具。他们需要参与技术研究和创新，提出改进意见和方案，推动测井技术的发展和应用。
国产涡轮发电MWD首次在江汉油田的应用
国产涡轮发电MWD首次在江汉油田的应用
国产涡轮发电MWD 首次在江汉油田的应用
石玉江
摘 要 涡轮发电MWD 是以钻井液为介质产生的动能来驱动涡轮旋转,带动发电机发电,为井下测量仪器提供电力的一种无线随钻测斜仪。通过该仪器在江汉油田多口井的应用，分析对比了涡轮发电与锂电池供电的无线随钻测斜仪的一些优缺点，为今后涡轮发电无线随钻测斜仪的推广应用奠定了基础。
关键词 泥浆涡轮 随钻测井 钻井
一、概述
近几来，MWD 广泛采用高性能锂电池为井下测量仪器供电，而锂电池的工作温度不能超过120℃，寿命为150～200小时。随着深井数量和深度增加、随钻测量和井下导向控制技术的发展，随钻测量仪器和控制工具的功能越来越强，井下温度越来越高，深井中的高温环境使得锂电池性能和寿命都大幅度降低，甚至无法工作。另外，频繁地更换锂电池，将降低钻井效率，再者，使用锂电池供电还将带来环境污染。因此，作为井下主流电源的锂电池已难于满足随钻测量仪器和
控制工具、深井钻井对电力的需要，而涡轮发电MWD 则解决了上述问题。
井下钻井液涡轮发电系统的基本原理是：利用钻井过程中钻井液冲刷涡轮带动驱动轴旋转，
经过变速器使磁力耦合器内磁转子旋转，磁力耦合器外磁转子则跟随同步旋转，从而带动发电机转轴旋转，切割磁力线而发电，为井下无线随钻测斜仪器提供电源，实现了无接触传递动力；当排量高时，利用磁力耦合器内外磁转子产生的滑差效应保护发电机，实现了流体动能—机械能—电能的转化（见下图）。
目前，众多无线随钻测量仪器厂家纷纷推出各自的产品，国内陆上主要使用的进口产品有QDT 、SDI 、GEOLINK 、HALLIBURTON
等；国产的有北京海蓝、普利门、中天启明、恒泰等。由于进口无线随钻测量仪器价格昂贵、维护保养困难、
售后服务跟不上，很难适应国内定向井技术的发展。烟台恒泰总结了国内外经验，生产出涡轮发电650型无线随钻测斜仪。该仪器上端连接一液压泵，钻井液在鱼颈总成和限流环与蘑菇头形成的环形腔内流动，当电磁阀“吸合”时，蘑菇头
MWD无线随钻测斜仪.doc
MWD无线随钻测斜仪
ZW-MWD无线随钻测斜仪产品介绍
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。