LWD基礎(chǔ)理論培訓(xùn)

LWD公司簡(jiǎn)介L(zhǎng)WD簡(jiǎn)介井下系統(tǒng)介紹地面系統(tǒng)及軟件說(shuō)明數(shù)據(jù)管理器公司簡(jiǎn)介1929–Sperry-sun公司建立1978–

開(kāi)始研究MWD1981–NL工業(yè)公司購(gòu)買Sperry-sun1994–

與Dresser工業(yè)公司合并1987–

成為Dresser有限公司的一個(gè)部門(mén)1999–Dresser公司與Halliburton合并1999–

成為Halliburton能源公司的一個(gè)部門(mén)LWD功能簡(jiǎn)介L(zhǎng)WD井下儀器部分為隨鉆實(shí)時(shí)測(cè)量井眼軌跡參數(shù)和地層參數(shù)。控制井下脈沖器傳送脈沖信號(hào)，供地面儀器檢測(cè)并解碼，提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以利于調(diào)整作業(yè)參數(shù)、作業(yè)程序。井下存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，起鉆至地面時(shí)可下載數(shù)據(jù)至地面儀器以供處理，提供作業(yè)者所需的各種準(zhǔn)確報(bào)告及數(shù)據(jù)。LWD作業(yè)優(yōu)勢(shì)滿足各種定向井測(cè)量、地層評(píng)價(jià)和隨鉆錄井在地層沒(méi)有受到進(jìn)一步的污染前，提供更準(zhǔn)確的地層數(shù)據(jù)，以利于對(duì)地層進(jìn)行準(zhǔn)確的判定及評(píng)估。大大提高了鉆井時(shí)效，降低了建井周期。避免了因電纜測(cè)井而引起的各種潛在的作業(yè)危險(xiǎn)性。LWD系統(tǒng)LWD的五個(gè)組成部分:井下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)-BusMaster脈沖器定向傳感器地層評(píng)價(jià)傳感器地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)井下傳感器按構(gòu)造分為：Sonde型Insert型InsertSonde儀器部件泥漿儀器部件泥漿井下儀器總成井下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

BusMaster什么是BusMaster?控制井下的傳感器所有功能控制井下脈沖器及傳感器的所需電源儲(chǔ)存數(shù)據(jù)、傳輸、交換數(shù)據(jù)及信息井下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

BusMaster

當(dāng)前工具可以作為BusMaster：HCIM （H是指處理器的類型，CIM是

CentralInterfaceModule)PCD PressureCaseDirectionalHCIM（H-CentralInterfaceModule)工具說(shuō)明HCIM的功能與位于UpperBus上的PCD通訊，通過(guò)PCD控制脈沖器傳送各探管的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為井下探管提供電能，并具有過(guò)電電路保護(hù)功能HCIM（H-CentralInterfaceModule)工具說(shuō)明HCIM的結(jié)構(gòu)HCIM內(nèi)部包含5Mb閃存（FlashRAM)HCIM控制的總線地址可達(dá)到256，具有掛接256個(gè)探管的能力HCIM鋰電池提供LowerBus探管的工作電源內(nèi)部時(shí)鐘電流控制電路（HighCurrentArbitration)井下脈沖器正脈沖發(fā)生器：減小泥漿流道面積

增加鉆具內(nèi)鉆井液壓力

定向傳感器Sonde型正脈沖-MEP Mud-pulseElectronicProbe(hardwareswitch)DEP DirectionalElectronicProbe(softwareswitch)DEPIIDirectionalElectronicProbeII(softwareswitch)PCDPressureCaseDirectional(softwareeditswitch)-提供井眼軌跡測(cè)量數(shù)據(jù)控制脈沖器傳送數(shù)

定向傳感器(PCD)測(cè)量參數(shù)及精度

最高溫度:150℃

最高壓力:18000PSI(125MPa)

井斜范圍：0-180℃

井斜精度:±0.2℃

方位范圍:0-360℃

方位精度:±1.5℃

工具面精度:±2.8℃地層評(píng)價(jià)傳感器的分類按功能分類SmartSensor探管內(nèi)裝有時(shí)鐘、內(nèi)存，可自行控制數(shù)據(jù)的采樣周期以及存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)LWD儀器中SmartSensor有SLD、PWD、DDS與HCIM連接使用時(shí)，需定時(shí)與HCIM的時(shí)鐘進(jìn)行同步地層評(píng)價(jià)傳感器的分類按功能分類DumpSensor探管內(nèi)只有傳感器和相關(guān)電路，沒(méi)有自己的時(shí)鐘和存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的采用周期由HCIM時(shí)鐘控制，測(cè)量的數(shù)據(jù)也存入HCIM內(nèi)的存儲(chǔ)器中LWD中屬于DumpSensor的探管有DGR、CN?地層評(píng)價(jià)傳感器的分類按功能分類SemiSmartSensor探管內(nèi)有自己的存儲(chǔ)器，但沒(méi)有時(shí)鐘，數(shù)據(jù)采用周期由HCIM控制，測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于自身的存儲(chǔ)器中LWD儀器中屬于SemiSmartSensor的探管有EWR-P4地層評(píng)價(jià)傳感器–DGRDumpsensor、Insert型DualGammaRay(DGR)-測(cè)量來(lái)自地層的自然gamma射線

-使用兩塊9“長(zhǎng)的Geiger-muller電離接受器

-BankA和BankB為獨(dú)立工作

-如果有一塊工作不正常，地面軟件可利用另一塊接受器數(shù)據(jù)繪制準(zhǔn)確的曲線圖。地層評(píng)價(jià)傳感器–DGR工作參數(shù)

-最小采樣率：8秒

-測(cè)量范圍：0–380API-測(cè)量精度：±3API-垂直測(cè)量：9英寸地層評(píng)價(jià)傳感器–EWRSemiSmartSensor、Insert型ElectromagneticWaveResistivity(EWR)

-電磁波可以在地層中進(jìn)行傳播。

-接受器測(cè)量的確為相移及信號(hào)強(qiáng)度。

-相移是因?yàn)殡姶挪ㄩL(zhǎng)改變單位：度

-信號(hào)強(qiáng)度是指電磁波在地層中傳播時(shí)強(qiáng)度的改變，單位：分貝DB地層評(píng)價(jià)傳感器–EWR

地層評(píng)價(jià)傳感器–EWR工作參數(shù)

-最小采樣率：4秒

-測(cè)量范圍：0.05–2000ohm-m-測(cè)量精度：±1%-垂直測(cè)量：6英寸

-探測(cè)范圍:0.2歐米100歐米

XS15”35”S18”48”M24”70”

D30”95”地層評(píng)價(jià)傳感器–CN?DumpSensor、Insert型CompensatedNeutronPorosity(CN?)-Am241_Be中子源放出快中子

-快中子與地層和空隙中的液體的原子核相碰撞

-損失能量后，快中子變?yōu)闊嶂凶?/p>

-不穩(wěn)定的熱中子被捕獲放出gamma射線達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)

-從快中子到捕獲的過(guò)程主要與氫原子量有關(guān)地層評(píng)價(jià)傳感器–CN?工作參數(shù)

-最小采樣率：10秒

-測(cè)量范圍：0–70pu-測(cè)量精度：0.5–1pu-垂直測(cè)量：24英寸

地層評(píng)價(jià)傳感器-SLD

SmartSensor、Insert型

StabilizedLithologyDensity(SLD)伽瑪源Cs-137向地層放射出每束能量為662Kev的伽瑪射線NaI接收到經(jīng)過(guò)地層傳送過(guò)來(lái)的射線，并根據(jù)每束射線的能量大小放射出不同亮度的光脈沖每個(gè)光脈沖經(jīng)過(guò)光電倍增管（PMT）被轉(zhuǎn)化為不同強(qiáng)度的電流脈沖預(yù)放大器將電流脈沖轉(zhuǎn)化為電壓脈沖地層評(píng)價(jià)傳感器-SLD在SLD內(nèi)存中可記錄到探測(cè)器接收到分布在不同能量段的伽瑪射線的脈沖數(shù)（能譜）SLD內(nèi)部微處理器對(duì)能譜進(jìn)行分析，得出地層的密度鉆井效率傳感器-DDSSmartSensor、Insert型DrillstringDynamicsSensor(DDS)

-提供實(shí)時(shí)井下振動(dòng)數(shù)據(jù)（X、Y、Z）

-判斷井下鉆具工作情況

BitbounceLateralshockBitwhirlStickslip鉆井效率傳感器-PWDSmartSensor、Insert型PressureWhileDrilling(PWD)-提供精確的環(huán)空、鉆具內(nèi)壓力

-進(jìn)行realtime、recorded、semi-realtime數(shù)據(jù)傳輸

-主要用于井的控制（監(jiān)測(cè)泥漿性能、井漏實(shí)驗(yàn)、用于欠平衡鉆井、觀測(cè)井噴、井涌等）和監(jiān)測(cè)井眼清潔情況數(shù)據(jù)匹配井下系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù):

時(shí)間------井下實(shí)測(cè)井眼數(shù)據(jù)地面系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù):

時(shí)間------深度數(shù)據(jù)匹配:

深度------井下實(shí)測(cè)井眼數(shù)據(jù)地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)INSITE系統(tǒng)仍然在研發(fā)改進(jìn)中(引進(jìn)版本4.0505,現(xiàn)最高5.2.3)WindowsNT支持MWD、LWD等

什么是INSITE?INSITE是基于技術(shù)和工程信息集成系統(tǒng),其全為IntegratedSystemforInformationTechnologyandEngineering.

-使用WindowNT操作系統(tǒng)

-支持所有由Sperry-sun研發(fā)的鉆井儀器

-支持單獨(dú)及網(wǎng)絡(luò)工作

-集成井場(chǎng)所有的數(shù)據(jù)到一個(gè)支持ODBC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中

ODBC–

（OpenDataBaseConnectivity)是由微軟發(fā)展的一種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù),可接收來(lái)自EXCEL,Access等支持ODBC的數(shù)據(jù)。什么是INSITE?

-處理及儲(chǔ)存已有的數(shù)據(jù)

-進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

Real-timeplotting,Real-timeTableReal-timeDisplay,Real-timeAlarm等

-利用實(shí)測(cè)、處理數(shù)據(jù)及收集的數(shù)據(jù)提供所需要的各類功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算及分析功能

Windows98程序129MBINSITE程序152MB

-提供客戶所需的數(shù)據(jù)報(bào)告和地層曲線圖Real-timeapplication用于顯示鉆井參數(shù)和MWD工作的R-T模板

網(wǎng)絡(luò)工作Caculation應(yīng)用程序Caculation應(yīng)用程序INSITE現(xiàn)場(chǎng)操作流程LogHeadersINSITE現(xiàn)場(chǎng)操作流程SurveyReportTripleCombo組合曲線圖實(shí)例INSITE菜單顯示INSITE菜單顯示INSITE菜單顯示

INSITE菜單顯示INSITEDataBase

INSITEdatabase(數(shù)據(jù)庫(kù))是地面軟件系統(tǒng)的核心，主要是為了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和從井下儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

-儲(chǔ)存多口井的數(shù)據(jù)

-處理鉆井參數(shù)，鉆具組合的變化

-處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（Real-time)和記錄數(shù)據(jù)(recorded)-來(lái)自不同傳感器的數(shù)據(jù)信息

-由于ROP導(dǎo)致的數(shù)據(jù)密度問(wèn)題INSITEDataBaseINSITEdatabase同時(shí)與INSITE其他的應(yīng)用程序保持通訊，用以確認(rèn)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)，并可自動(dòng)接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并以特定的格式及單位傳輸給相應(yīng)的應(yīng)用程序，同時(shí)也為數(shù)據(jù)的處理提供必要的數(shù)據(jù)及信息。例如深度補(bǔ)償值，數(shù)據(jù)的校正因數(shù)，所測(cè)的地層GAMMA數(shù)值等。INSITEDatabase結(jié)構(gòu)Database

通常在第一次安裝INSITE情況下，Database是空的，但已被設(shè)定知道怎樣存儲(chǔ)及何種數(shù)據(jù)。其主要數(shù)據(jù)分為：

-BagData儲(chǔ)存在工具參數(shù)（toolparameters)

井況數(shù)據(jù)（welldata)等菜單下，主要存儲(chǔ)工工具系列號(hào)、校正因數(shù)、數(shù)據(jù)讀取日期、井眼數(shù)據(jù)等。

-PrivateData以一種INSITE不能顯示的格式儲(chǔ)存，主要是工具的映像數(shù)據(jù)文件，如HCIMImageFileINSITEDatabase-RecordData

儲(chǔ)存在Dataset中，主要包含來(lái)自工具和傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（Real-time)和井下記錄數(shù)據(jù)（Recordeddata),環(huán)境數(shù)據(jù)等

Real-timedata是指由井下儀器測(cè)量并由脈沖器發(fā)送到地面系統(tǒng)的井下數(shù)據(jù)。

Recordeddata是指由井下儀器測(cè)量但存儲(chǔ)在井下儀器的內(nèi)存中，起鉆后由井口讀出的數(shù)據(jù)。DATABASEINSITEDatabaseDataset

是儲(chǔ)存在Database下的一組數(shù)據(jù)信息,每組Dataset

是根據(jù)四個(gè)基本鍵(primarykeys)來(lái)區(qū)分的。Fourprimarykey

是指井名、運(yùn)行號(hào)、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)描述（WellID,RunNumber,RecordType,Description)Variable

是在description目錄下的數(shù)據(jù)組。一些數(shù)據(jù)組與所有其他數(shù)據(jù)相關(guān)，如TVDDepth等；一些數(shù)據(jù)組只與這個(gè)類型數(shù)據(jù)相關(guān)，如DGR數(shù)據(jù)類型下的DGRA,DGRB等。

DATASETDrillingActivity-鉆井狀態(tài)在INSITE軟件中共分為：drilling,tripin,tripout,circulating,none等幾種狀態(tài)。作為一個(gè)variable存在于任何一個(gè)dataset中。一些dataset利用drillingactivity作為標(biāo)識(shí)找尋數(shù)據(jù)位置。可以使用drillingactivity激發(fā)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序（real-timeapplication)。例如：應(yīng)用從下鉆到鉆進(jìn)狀態(tài)的改變來(lái)激發(fā)real-timeplotting等的實(shí)時(shí)顯示。INSITEDatabaseDescriptor

作為一種dataset貯存在INSITEdatabase中的well-based目錄中。它是現(xiàn)場(chǎng)工程師建立的，主要用于產(chǎn)生整井的測(cè)量報(bào)告及曲線圖。主要分為：

--Rundescriptor--Recordescriptor--Surveydescriptor--Variabledescriptor

RunDescriptor使用多個(gè)dataset從每一趟鉆中。分為：

-基于深度數(shù)據(jù)

DescRunDepth-基于時(shí)間數(shù)據(jù)

DescTimeDepthRecordDescriptor使用一個(gè)dataset從每一趟鉆中。分為：

-基于深度數(shù)據(jù)

DescRunDepth-基于時(shí)間數(shù)據(jù)

DescTimeDepth-帶有特殊Description

如DrillmodleLithologyTime/depthSurveyDescriptor使用一個(gè)dataset

從每一趟鉆中。只有一個(gè)SurveyDescriptorVariableDescriptor使用一個(gè)dataset

從每一趟鉆中。根據(jù)Varible

的不同產(chǎn)生不同的Descriptor

RecordedData處理流程圖RecordedData處理流程圖說(shuō)明儀器下井前，使用tooldataeditor輸入不同的工具參數(shù)，如校正因數(shù)、鉆頭到測(cè)點(diǎn)距離。使用CIMdownload應(yīng)用程序，同時(shí)將CIM的配置數(shù)據(jù)傳輸給井下的CIM短節(jié)及地面的INSITEDatabase。鉆進(jìn)時(shí)，深度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(depth-monitoringsystem)將時(shí)間-深度數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在Database中。儀器出井后，使用CIMRead應(yīng)用程序?qū)⒃嫉腃IMimagefile存貯在Database中，同時(shí)按順序激發(fā)processingmanager和mini-processor,產(chǎn)生相應(yīng)的miniimagefile。Mini-processor處理