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本期技術概覽-隨鉆測量技術

本期技術概覽-隨鉆測量技術

隨鉆測量(Measurement While Drilling)簡稱MWD,是定向鉆進中一種先進的技術手段,可以不間斷定向鉆進而測量近鉆頭孔底某些信息,并將信息即刻傳送到地表的過程。

隨鉆測量系統較電纜測量系統的優點:可用于實時進行地層評價和鉆井地質導向 , 在解決水平井或大斜度井 、困難測井環境等的地層評價問題方面展現出在經濟上和技術上的優勢。隨鉆測井數據是在地層剛鉆井后不久測量到的,這時的地層還未受到鉆井液污染或侵入很淺 , 測井響應受鉆井液侵入影響小,能較真實地反映原始地層的特性 。

隨鉆測量的數據傳輸方式

(1)有線隨鉆測量石油圈原創www.h29736.cn

有線隨鉆測量,即帶井下電纜的測量方式,是用電纜連接井下探管儀器并依靠電纜而取得測量信號,信號到達地面后,通過地面機進行轉換,并進行編碼,最后通過解碼得出所需要的井斜、方位等數據。有線隨鉆測量儀靠電纜傳輸井下數據,顯示直觀、迅速,工作性能可靠。特別是工作面顯示速度快,不間斷,給定向工程師提供了方便、及時、可靠的定向參數結果。石油圈原創www.h29736.cn

但其存在著一些缺點,當井斜大于60度以后,由于儀器總成與鉆桿壁接觸產生的摩擦力及電纜與鉆桿壁接觸產生的摩擦力加大,下放儀器會使儀器沒有到達井底就被迫停止,需要開泥漿泵沖擊儀器到達井底,工序繁瑣,工作量大其次是在提升儀器時,其最大拉力在循環頭到電纜滾筒之間,由于電纜自身的重量加上儀器總成重量以及斜井段電纜與鉆桿壁接觸產生的摩擦阻力的原因,一 旦儀器或電纜遇阻卡,在很大程度上會破壞電纜,從而導致電纜將被截掉一部分,嚴重時會使整車電纜報廢,影響后期施工。

(2)無線測量方式

泥漿脈沖無線隨鉆:泥漿脈沖無線隨鉆是通過泥漿壓力變化來傳輸信號,壓力脈沖信號是通過脈沖器與驅動器來完成的,通過泥漿傳送信號到地面,再通過地面機進行放大,編碼、解碼,得出我們需要的井斜、方位、工具面等參數。通過開關泵來控制參數測量,根據壓力變化源的不同,泥漿脈沖無線隨鉆可分為連續波、正脈沖、負脈沖。

電磁波無線隨鉆:電磁波無線隨鉆是通過井下發射電磁波信號,在地面接收電磁波信號,并通過地面放大器對信號進行處理來完成測量的。電磁波信號傳輸主要依靠地層介質來實現。井下儀器將測量的數據加載到載波信號上,測量信號隨載波信號由電磁波發射器向四周發射。

地面檢波器將檢測到的電磁波中的測量信號卸載,之后通過解碼、計算得到測量數據。該傳輸方式的優點是數據傳輸速度較快,適合在普通鉆井液、泡沫鉆井液、空氣鉆井和激 光鉆井等鉆井施工中傳輸定向和地質資料參數;其缺點是地層介質對信號的影響較大,低電阻率地層電磁波不能穿過,電磁波傳輸的距離也有限,不適合深井施工。

隨鉆測量的特點和優勢

(1)借助于MWD,地面上很難測量的工程參數在井下可以準確獲得,如井底鉆頭鉆壓、扭矩、轉速、壓力、溫度等。這些參數的實時獲得有助于修正各種模型、優化鉆井參數、預測和預防及提前控制井下事故的發生。

(2)對于大斜度井、水平井等特殊工藝井,電纜測井很難實施,MWD能節省大量鉆井時間、降低工程風險。

(3)MWD的地面軟件系統具有數據處理、測井解釋、區塊油藏描述等技術,可以實現實時的構造模擬與解釋,完成隨鉆地層評價;與導向馬達等鉆井工具組合可以實現自動化、智能化鉆井,提高鉆井效率。

除此之外,MWD還有如下優勢:確定套管下深,確定取心作業時間,鉆井過程與臨井對比,識別復雜地層,發現薄油氣層的存在,評價地層壓力等。

我國早在“六五”與“七五”期間就開展了MWD方面的研究,之后各大石油公司也通過與國外公司合作在技術研發上取得了一定的進展。但是目前國內使用的高端設備仍需進口。不斷開發新的井下錄井工具是石油行業發展的趨勢,技術革新勢在必行。石油圈原創www.h29736.cn

本期為大家帶來了三家公司的MWD技術,分別為APS科技公司的SureShot電磁波遙測MWD系統、Nabors子公司Ryan的AccuSteer?MWD技術、斯倫貝謝的TelePacer模塊化MWD技術。

APS公司的SureShot MWD技術

APS科技公司是一個領先的MWD/LWD、定制MWD/LWD、鉆井優化和振動管理產品供應商。SureShot MWD技術是一款先進的系統,井下工具具備雙向電磁波通信功能,以向地層發送電磁脈沖信號的方式取代了傳統的通過液柱發送壓力脈沖信號的方式,技術優勢包括節約作業時間,提高數據傳輸速率,可以勝任泥漿脈沖遙測技術無法完成的任務。

Ryan公司的AccuSteer MWD技術

AccuSteer?MWD設備可以為準確的井眼軌跡和優化鉆井提供精準的的井下測量數據。該工具的工具長度30ft(帶電阻率總長33ft)為業內最短,且優化了現場的操作和BHA(底部鉆具組合)的控制。AccuSteer組合工具能夠為BHA和地面設備提供及時、準確的井下數據,幫助操作人員優化鉆井方案,提高鉆井效率。

斯倫貝謝的TelePacer MWD技術

為了解決非常規油氣藏的開發高成本問題,斯倫貝謝針對井場批量鉆井研發了TelePacer*模塊化隨鉆測井平臺。該技術不僅降低了碰撞風險,而且憑借其測量套件,人們發現頁巖氣“甜點區”的可能性大大增加。 TelePacer可提供以下六種數據:六維勘測、連續測斜、工具面以及三維振動、粘滑現象、溫度監測,滿足數據需求。

最近油價有緩慢回升的趨勢,但低油價但寒冬還遠沒有過去。在這樣的背景下,降本增效還是油田開發最重要的原則,選擇合適的MWD技術也顯得更加重要,本期選擇的三種技術各有所長,希望能夠滿足大家的口味,其他MWD技術正在到來的路上,敬請期待。

來自/APS等 ? ?編輯/Lemon

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