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本期技术概览-随钻测量技术

本期技术概览-随钻测量技术

随钻测量(Measurement While Drilling)简称MWD,是定向钻进中一种先进的技术手段,可以不间断定向钻进而测量近钻头孔底某些信息,并将信息即刻传送到地表的过程。

随钻测量系统较电缆测量系统的优点:可用于实时进行地层评价和钻井地质导向 , 在解决水平井或大斜度井 、困难测井环境等的地层评价问题方面展现出在经济上和技术上的优势。随钻测井数据是在地层刚钻井后不久测量到的,这时的地层还未受到钻井液污染或侵入很浅 , 测井响应受钻井液侵入影响小,能较真实地反映原始地层的特性 。

随钻测量的数据传输方式

(1)有线随钻测量石油圈原创www.oilsns.com

有线随钻测量,即带井下电缆的测量方式,是用电缆连接井下探管仪器并依靠电缆而取得测量信号,信号到达地面后,通过地面机进行转换,并进行编码,最后通过解码得出所需要的井斜、方位等数据。有线随钻测量仪靠电缆传输井下数据,显示直观、迅速,工作性能可靠。特别是工作面显示速度快,不间断,给定向工程师提供了方便、及时、可靠的定向参数结果。石油圈原创www.oilsns.com

但其存在着一些缺点,当井斜大于60度以后,由于仪器总成与钻杆壁接触产生的摩擦力及电缆与钻杆壁接触产生的摩擦力加大,下放仪器会使仪器没有到达井底就被迫停止,需要开泥浆泵冲击仪器到达井底,工序繁琐,工作量大其次是在提升仪器时,其最大拉力在循环头到电缆滚筒之间,由于电缆自身的重量加上仪器总成重量以及斜井段电缆与钻杆壁接触产生的摩擦阻力的原因,一 旦仪器或电缆遇阻卡,在很大程度上会破坏电缆,从而导致电缆将被截掉一部分,严重时会使整车电缆报废,影响后期施工。

(2)无线测量方式

泥浆脉冲无线随钻:泥浆脉冲无线随钻是通过泥浆压力变化来传输信号,压力脉冲信号是通过脉冲器与驱动器来完成的,通过泥浆传送信号到地面,再通过地面机进行放大,编码、解码,得出我们需要的井斜、方位、工具面等参数。通过开关泵来控制参数测量,根据压力变化源的不同,泥浆脉冲无线随钻可分为连续波、正脉冲、负脉冲。

电磁波无线随钻:电磁波无线随钻是通过井下发射电磁波信号,在地面接收电磁波信号,并通过地面放大器对信号进行处理来完成测量的。电磁波信号传输主要依靠地层介质来实现。井下仪器将测量的数据加载到载波信号上,测量信号随载波信号由电磁波发射器向四周发射。

地面检波器将检测到的电磁波中的测量信号卸载,之后通过解码、计算得到测量数据。该传输方式的优点是数据传输速度较快,适合在普通钻井液、泡沫钻井液、空气钻井和激 光钻井等钻井施工中传输定向和地质资料参数;其缺点是地层介质对信号的影响较大,低电阻率地层电磁波不能穿过,电磁波传输的距离也有限,不适合深井施工。

随钻测量的特点和优势

(1)借助于MWD,地面上很难测量的工程参数在井下可以准确获得,如井底钻头钻压、扭矩、转速、压力、温度等。这些参数的实时获得有助于修正各种模型、优化钻井参数、预测和预防及提前控制井下事故的发生。

(2)对于大斜度井、水平井等特殊工艺井,电缆测井很难实施,MWD能节省大量钻井时间、降低工程风险。

(3)MWD的地面软件系统具有数据处理、测井解释、区块油藏描述等技术,可以实现实时的构造模拟与解释,完成随钻地层评价;与导向马达等钻井工具组合可以实现自动化、智能化钻井,提高钻井效率。

除此之外,MWD还有如下优势:确定套管下深,确定取心作业时间,钻井过程与临井对比,识别复杂地层,发现薄油气层的存在,评价地层压力等。

我国早在“六五”与“七五”期间就开展了MWD方面的研究,之后各大石油公司也通过与国外公司合作在技术研发上取得了一定的进展。但是目前国内使用的高端设备仍需进口。不断开发新的井下录井工具是石油行业发展的趋势,技术革新势在必行。石油圈原创www.oilsns.com

本期为大家带来了三家公司的MWD技术,分别为APS科技公司的SureShot电磁波遥测MWD系统、Nabors子公司Ryan的AccuSteer MWD技术、斯伦贝谢的TelePacer模块化MWD技术。

APS公司的SureShot MWD技术

APS科技公司是一个领先的MWD/LWD、定制MWD/LWD、钻井优化和振动管理产品供应商。SureShot MWD技术是一款先进的系统,井下工具具备双向电磁波通信功能,以向地层发送电磁脉冲信号的方式取代了传统的通过液柱发送压力脉冲信号的方式,技术优势包括节约作业时间,提高数据传输速率,可以胜任泥浆脉冲遥测技术无法完成的任务。

Ryan公司的AccuSteer MWD技术

AccuSteer MWD设备可以为准确的井眼轨迹和优化钻井提供精准的的井下测量数据。该工具的工具长度30ft(带电阻率总长33ft)为业内最短,且优化了现场的操作和BHA(底部钻具组合)的控制。AccuSteer组合工具能够为BHA和地面设备提供及时、准确的井下数据,帮助操作人员优化钻井方案,提高钻井效率。

斯伦贝谢的TelePacer MWD技术

为了解决非常规油气藏的开发高成本问题,斯伦贝谢针对井场批量钻井研发了TelePacer*模块化随钻测井平台。该技术不仅降低了碰撞风险,而且凭借其测量套件,人们发现页岩气“甜点区”的可能性大大增加。 TelePacer可提供以下六种数据:六维勘测、连续测斜、工具面以及三维振动、粘滑现象、温度监测,满足数据需求。

最近油价有缓慢回升的趋势,但低油价但寒冬还远没有过去。在这样的背景下,降本增效还是油田开发最重要的原则,选择合适的MWD技术也显得更加重要,本期选择的三种技术各有所长,希望能够满足大家的口味,其他MWD技术正在到来的路上,敬请期待。

来自/APS等    编辑/Lemon

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