測試技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用摘要

1、基于CAN總線的鉆桿扭矩測量鉆桿扭矩是由鉆機旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中取得的一個重要工程參數(shù)。在鉆井過程中隨時監(jiān)測鉆桿扭矩的變化，可以在早期發(fā)現(xiàn)井斜、卡鉆等微兆，了解鉆頭的工作情況等。采用應(yīng)變片測量鉆桿扭矩，可以不改變或極少改變鉆桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)，這對于研究鉆桿傳動系統(tǒng)在實際工作條件下的扭矩和動態(tài)扭矩有重要意義。2、基于虛擬儀器的隨鉆井下管柱多參數(shù)測量系統(tǒng)為了了解鉆井管柱在井下的真實狀態(tài)，運用虛擬儀器技術(shù)，研究設(shè)計了一種井下管柱多參數(shù)測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)由井上和井下隨鉆兩部分組成，井下隨鉆部分作為一個接頭接在下井管柱上下入井內(nèi)，可隨鉆實測井下管柱的三軸加速度、軸向力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力等運動與受力參數(shù)。其側(cè)量過程可以自動進行，也可由地面通過鉆井液壓力脈沖進行人為控制。整個系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，充分體現(xiàn)了虛擬儀器技術(shù)的靈活性和實用性。模擬試驗和現(xiàn)場試驗均證明，該系統(tǒng)能正常啟動，采集到的井下管柱受力與運動狀況數(shù)據(jù)準確，且與現(xiàn)場工作狀況塞本吻合。3、幾種隨鉆測量新技術(shù)電磁遙測系統(tǒng)對隨鉆測量/隨鉆測井(MWD/LWD)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娑?電磁遙測系統(tǒng)是對鉆井液脈沖測量的一種革新。電磁測量速率要比鉆井液測量速率快得多。它能使用于空氣、泡沫和充氣的欠平衡鉆井,直接遙測系統(tǒng)GrantPrideco公司的智能鉆桿通訊系統(tǒng),是一種通過各種井下MWD/LWD工具和鉆桿連接到地面的高速遙測系統(tǒng)。它采用一種無接觸的沒有特殊方向要求的偶合器穿過每根鉆桿的接頭來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,并沿鉆柱每348m,安裝1個放大接頭進行信號增強。與傳統(tǒng)的鉆井液脈沖測量系統(tǒng)及目前最新的電磁(EM)遙測系統(tǒng)相比,這個新的裝置傳輸速率高達1×106byte/s,具有雙響通訊功能,能夠從地面給井下的各種可控工具發(fā)指令。惡劣環(huán)境下的MWD精密鉆井計算測井已經(jīng)推廣到惡劣環(huán)境下(HEL)的MWD系統(tǒng),其操作的可靠性是在井下承壓211MPa,耐溫180℃下標定的,其最高溫度可達200℃。遍HE罪L(fēng)系盯統(tǒng)由拉整體戚方向嗽性探倒測、襖高溫撤方位問角伽特馬射沾線、泥環(huán)空嚴壓力珍傳感澡器和大輔助喂裝置呼等組婚成。歇HE款L系員統(tǒng)已副經(jīng)在萌墨西舅哥和減美國捉的許拔多油止田試證驗,燦在密懲度賀22統(tǒng)80贈k營g猛/m來3、煉溫度難17錢0冤℃開的鉆辨井液級中獲絡(luò)得成歪功。漆井徑羽測井冊系統(tǒng)遠Sc稍hl偶um緣be馬rg鑰er售公司紙已經(jīng)厘提出朗一種固LW世D數(shù)跌據(jù)測粒量為鞠一體改的L招WD耽井徑減測量譽系統(tǒng)裁。每棄個單饒獨的娛井徑猜測量鄰有一駱個特形殊的屯適應(yīng)性范圍立，在雙不同激方法顛下全卸部受置采集會和環(huán)鑼境參險數(shù)的普影響紐，使懶得對舒于質(zhì)喬量控陽制和科使用冰有一醋些麻漁煩。陳Sc腥hl叔um按be夜rg恢er檔的方愿法是吉根據(jù)段采集右和環(huán)堂境參瞎數(shù)蛾(鉆聽井液龍性能鈔、工您具的橫運動毒、地堂層特摘性等各)來梁自動廉評價感不同姻的井餐徑冊，泡依據(jù)運不同舉儀器站各自施的可替信系嫁數(shù)兔，津結(jié)合辟不同確的井瓣徑儀筐逐點森測量言。兔更準紋確市、蠟更有天效溉。記4、雹井場蘭直接咸測量榜鉆井搏液氣社體含從量專Da朋ta藥lo史g公岔司開誠發(fā)了杏一種止專利劑技術(shù)違，雪能夠五在鉆剩井液嗚中飽直接敵、定惠量地立測量真氣體紅含量堆，爭與傳倒統(tǒng)的犬氣體學(xué)檢測礙方法鉛不同閑，郊不用擠脫氣豎器已，魚不需莊要把沒測量梨鉆井鴉液中滴氣體頑含量舅轉(zhuǎn)換悟為測規(guī)量空丹氣中汗氣體慌含量怠。拖在井搖場使年用這耍種叫阻做G胡as餓Wi照za盞rd鵝的氣尖體檢助測系伶統(tǒng)街，刊可以豎實現(xiàn)受烴氣應(yīng)定量潤測量批。葡測量育由一音個內(nèi)剖部安腥裝有鍵可盞滲氣糠膜片捐的無說源裝現(xiàn)置完悠成忌，誦該裝覽置浸則在鉆杠井液埋里,蘋采集柴的氣軍樣與風(fēng)鉆井嶺液中勿實際伯的氣責(zé)體含敗量成制正比午。德可用完于任疏何霞水基正或油眠基鉆疑井液黑中加。析5、勵井底程壓力粉、古溫度博測試襲技術(shù)詳在充老氣淡欠平工衡鉆殿井中伙的應(yīng)斜用放采用臉充氮獵氣鉆驢井液煮進行泳欠平蛾衡鉆共進，翠應(yīng)用欄改進譜后的豈井下朗壓力煩溫度覺測試綁工具肌實測近出了泥充氮塌氣井翼段不修同工鹿況下解的井待底壓惱力、短溫度公數(shù)據(jù)演，并押據(jù)此牢準確乎計算尺出了尼充氣睬后鉆兩井液景的當(dāng)妨量密消度丙，準弊確掌愿握了黑充氣嫂量與韻鉆井?dāng)酪寒?dāng)構(gòu)量密每度之躬間的向關(guān)系血，比顛較準鬧確地輝確定帥了地免層壓僻力的逆大小倒，精承確計咱算出跑了井分底負深壓值雞的大溉小。頁應(yīng)用股井底宴壓力撲溫度膜測妨試技奶術(shù)士有利仔于發(fā)踐現(xiàn)和某保護撿儲層卻，提屢高勘描探開忍發(fā)的康效果糊。依指導(dǎo)焰充氣剛欠平障衡鉆拼井的塊設(shè)計檢和施殲工。冬6、乞控制仿壓力許鉆井趨新技凈術(shù)及企其應(yīng)筐用慶近幾貪年國惜外開程發(fā)了收控制準壓力頃鉆井寨(M巴PD感)和如控制艘鉆井直液帽拌(C橋MC汁)鉆刑井技專術(shù)。景MP夠D是嶺由欠縮平衡辯鉆井慢(U豈BD尾)和格動力刮鉆井獲技術(shù)軍綜合榆而發(fā)究展起駕來的縣一項市新技伍術(shù)灣，嶼它利綁用封愿閉的蒜鉆井鹿液循撞環(huán)系宋統(tǒng)侵，蜘通過籃液力劇井的門模擬乳程序燒來反昂饋數(shù)透據(jù)蓋，炭預(yù)測壇環(huán)空嫂壓力獲剖面云，猛從而殿使自銳動控帽制壓怠力系撞統(tǒng)群自動麥調(diào)節(jié)匯節(jié)流愉閥滔，巨產(chǎn)生丹微小泄調(diào)節(jié)怖量來戰(zhàn)精確登控制遷整個童井眼親的環(huán)爭空壓屯力剖怎面。葉控制時鉆井謝液帽熊(C娃MC星)鉆襯井技執(zhí)術(shù)是渴MP快D在迅深水飲鉆井朽應(yīng)用眠的新襯發(fā)展急，晉它既壽能當(dāng)微作開嚇式循臺環(huán)系辣統(tǒng)操龜作興，梁又能獅當(dāng)作托封閉樸式循侍環(huán)系寸統(tǒng)操縱作絕，裁同時難使用嘆較重閱的鉆幅井液柏。通重過水擁下鉆縱井液旱舉升永泵系勒統(tǒng)漁調(diào)節(jié)暗鉆井雜液帽藏在隔槽水管功內(nèi)的特位置漲，炒就能悶快速芒、準舟確調(diào)舅節(jié)井料底壓鄭力倉。槐7、釋面陣檢CC賄D在歐鉆桿富直徑獨測量帶中的芒應(yīng)用賓研究戀在石襪油鉆鼓井中歷，奔對鉆鑄桿的踩磨損益分析唯需要吵測量兆磨損豐部位垂的直貸徑尺說寸鈔，傳芽統(tǒng)的懷接觸跪式測溝量方駐法效似率低掃，人爭為誤視差大勇。仇采用崗面陣魔CC悅D對鑒鉆桿脊受磨吸損部殃位的盜直徑頓進行堡非接蹄觸式蒙測量氏。已試驗姨結(jié)果正表明役：是(濱1)限該測貪量系洪統(tǒng)的柳測量拖誤差魚小于拒5拆·睜2攻μ遼m挖，可型應(yīng)用拉于鉆眨桿的義磨損粱分析逐；杰(罵2)弦該測饞量系維統(tǒng)疫測量咳速度季優(yōu)于渾傳統(tǒng)染測量挽方法候，綢且無傭人為廣誤差雄；通旋過調(diào)菌節(jié)C罷CD柏間距吩,還勉可以嶼測量貓其它斬大尺申寸的驚物體膠。貧8、號平衡自鉆井愉井底涌壓力停自動舉控制艇技術(shù)遍研究擔(dān)采用杠理論吊計算立和現(xiàn)購場試騰驗相鋒結(jié)合嘉的技梅術(shù)隊，質(zhì)總結(jié)居出了橋一套亡節(jié)流乘閥壓海降隨陽開度魄的變壯化規(guī)清律扇；惜從而縫很好普地解旨決了鉛欠平忠衡鉆溫井過題程中蜜井底話壓力愛自動距控制捐的技摸術(shù)難播題竟，患適合肌現(xiàn)場課推廣妖應(yīng)用施。鵝9、謙石油床天然匯氣鉆士探過盯程中跑硫化撐氫的編監(jiān)測榴1鈔）屠硫化勝氫的珍性質(zhì)劣和對侵石油造鉆探勵的糖危害樓硫化騾氫是有一種楚無色膏、溝劇毒需、強勾酸性幣氣體怪,其照相對塌密度們?yōu)?病.1尚76汽，桿較空逗氣重里；摘燃點培25肆0瑞℃劑，稀燃燒持時呈銳藍色昏火焰脖；揉產(chǎn)生群有毒犯的S管O酬2觸；耗硫化阿氫與這空氣載混合擁，抹體積魄分數(shù)屠達4澆.3嘴%~踢46窯%時唐就形悼成一移種爆凡炸混任合物朗。呈硫化謹氫對域金屬恐材料早的腐武蝕焰、呼能加穗速豆非金亂屬材蠶料的糟老化健。紐在地盡面設(shè)鋒備、紙井口腥裝置紐、井盾下工斑具中奔，榜有橡隙膠、氧浸油癢石墨對、石等棉等櫻非金遠屬材哀料制鵝作的死密封癢件。君它們累在硫聯(lián)化氫鎖環(huán)境警中使靈用一瓣定時直間后絹，蜘橡膠末會產(chǎn)螺生鼓嫌泡脹身大聰，逃失去姿彈性臨；娛浸油減石墨矩及石抖棉繩右上的握油被釘溶解扶而導(dǎo)衛(wèi)致勿密封燃件的且失效炕。烘硫化鄭氫雖污染慶鉆井榜液握：財硫化露氫主漂要是挪對水靜基鉆千井液詳有較院大的緩污染份。它亮?xí)箯U鉆井隱液性際能發(fā)銹生很水大變逢化,抗如密鎮(zhèn)度下藏降、饒pH遵值下重降、半黏度霜上升牲，撈以至茄形成口流不折動的質(zhì)凍膠旨，因不能灰使用姻，紋這必醋將增概加成轎本屠，蜘并給幟施工嚷人員揮帶來攻安全袋威脅為。黎2?。┗瘟蚧獨涞目妆O(jiān)測絞硫化目氫庫扔侖檢哄測儀緩硫化匹氫氣醉敏電召極檢湊測儀杜醋酸偵鉛檢喊測管漫法質(zhì)醋酸別鉛指待示紙榴法框10驕、石境油榮鉆桿垂長度貢超聲浪測量懼系統(tǒng)別將超央聲波妄能量尤聚集斑應(yīng)用賢到超繞聲波萄測距持中，母設(shè)計享了多武級超柏聲波增能量迅聚集糖罩瘡，再遷配合馬溫度逐補償?shù)?、系慧統(tǒng)誤怪差擬掩合補干償?shù)雀途乳_控制赤措施染，使扶超聲咱測距匙系統(tǒng)街的測戒量炕誤差襪不超導(dǎo)過0志.著05絞%劇，滿掩足了典石油御鉆桿南長度移測量復(fù)的精血度要濃求；典同時性,該法系統(tǒng)擱還具甜有存霸儲、劣查詢拖、求分和及叔數(shù)據(jù)線管理悼等相說應(yīng)功山能。誰11浸、隨褲鉆測搜量井凱底紗壓力很、懼溫度南和省鉆井抄液密晨度株的方竊法探且討兆12悉、岔隨鉆父測量責(zé)壓力萍數(shù)據(jù)苦能提俗高鉆薄井效餡能止在許仍多大售斜度東井中刪，鉆剪井成妥功的映關(guān)鍵朗是保纖持耽鉆井巧液密撓度仍和當(dāng)私量循遇環(huán)密秩度在摩地層拉流體產(chǎn)壓力鵝、罵坍塌莖壓力木和圈破裂倦壓力晃的安柳全作鏈業(yè)極盟限內(nèi)腐。洲Pr按es宋su附re準w轉(zhuǎn)hi墓le安dr若il扶li豬ng辱(以悔下簡闊稱P工WD巴)工糧具，符可直測接測益量鉆費進中鵲作用爭到地脈層的液真實涉應(yīng)力探，而塞且能牢顯示燭出致懸浮棄鉆屑洽的載墓荷條。性PW窯D工軌具的膝使用吃可大也大提教高鉆雄井效拍能。魯13固、粘溫度令和壓做力對債鉆井鉤液流梢變性湖影響蘆詳細頂論述脫了溫扮度和政壓力已對鉆枕井液父流變市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