钻井液脉冲信号传输影响因素分析

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1、第3S卷第1期石油钻探技术VOI_38＼O．2l1l0年1月PETRO1EUMDRIII1NGTECHNIQUESJa1．．2010．．现场与经验钻井液脉冲信号传输影响因素分析刘伟任凌云。刘洪亮(1．胜利百油管理局钻井工程技术公司，山东东营2j7064；2．第二炮兵工程设计研究院．北京100011)摘要：在应用钻井液脉冲式无线随钻测量仪器进行井眼轨迹监测与控制时，钻井液脉冲信号在传输过程中经常会受到井深、钻井液性能、空气包、井底动力钻具等因素的影响．给正常的井眼轨迹监测与控制带来一定困难。详细分析了这些不利因素对脉冲信号传输带来的影响，并结合具体施工经验给出了解决的方法。关键词：随钻测量

2、；钻井液脉冲；影响因素；干扰：衰减；胜利油田中图分类号：TE271文献标识码：B文章编号：l∞1_08,90(20l0)0卜010卜03先进的钻井技术．使得用钻井手段提高油气采从根本上解决问题。收率获得了巨大成功。随钻测量技术是定向井、水1．1信号衰减因素平井和大位移井等特殊T艺井井眼轨迹监测与控制的一项关键技术。目前已经比较成熟的随钻测量信井深造成的信号衰减j钻井液脉冲传输的距号传输方式有：有线电缆、钻井液脉冲、电磁波、超声离越远，能量消耗就越多，因此当井深较大时，地面波等i4。近年来。还新兴了一次性光缆遥传技术、所接收到的信号强度就相对较小。这时可以改变仪高速钻杆遥传技术等．但都未得

3、到大规模的推广器脉冲阀与限流环的组合，但受限于仪器本身设计．应用。有一定的局限性。目前．国内外石油行业应用的MWD大都采用钻井液性能造成的信号衰减一钻井液中有害钻井液脉冲来传输数据，在钻井液中能够可靠稳定固相会堵塞脉冲发生器内腔，使阀不能做满程运动，地作。在钻井丁程中发挥了巨大的作用，其主要有从而降低了初始脉冲的幅度；甚至会造成阀不能运正脉冲、负脉冲、连续波l二种传输方式。正脉冲式动，致使不能产生信号。在钻进过程中要开启固控MWD结构简单、尺寸小，但数据传输慢，不适合传设备并在钻杆内放置钻井液滤清器。输地质参数；负脉冲式MWD结构复杂。需要专用气泡的存在对钻井液的压缩性有很大影响。研的无

4、磁钻铤．但传输速度较正脉冲要快10．因此究表明，钻井液脉冲信号的传输对含气量比较敏感，带地喷参数的MWD多采用该方式传输；连续波式含气量大时会有较大的衰减脉冲幅度一，甚至会造MWD的数据传输快、精度高，但结构复杂。数字译成地面监测不到信号。当钻井液中产生较多气泡码效果较差。前两种方式目前使用比较广泛。时，应加消泡剂处理钻井液。钻井液的黏度越高、密度越大，信号衰减幅度就1钻井液脉冲信号的影响因素越大，特别是在深井中监测困难。在使用MWD时，一般应该控制漏斗黏度≤60S(塑性黏度≤5O脉冲信号在传输过程巾会受到很多不利因素的mPa·s)，密度≤2．17kg／I。空气包造成的信号衰减空气包是用

5、来减小压影响．主要宵衰减和干扰两类影响因素。当这些因素的影响不太严重时，一般可以通过调整地面解码系统的信号检测门限和放大值，以及开启滤码功能收稿日期：2009一n卜)7；改回日期：2009一】22O作者简介：刘伟(1969)．男．1989年毕业于烟台大学机械工来减小影响．维持仪器正常丁作；但是当这些因素的程系．胜利钻井工程技术公司煤层气项目部副经理兼定向井公司测影响很严重时．往往会使调整后的地面解码系统还量队队长．工程师．主要从事石油钻井测量仪器的研制开发及现场推是很难识别有效信号，甚至监测不到有效信号，影响广工作正常的井眼轨迹监测和控制，这时就需要找出原因．联系方式：(05}6)871

6、：293，thIiang813@sohu．COrl石油钻探技术2O10年1月力变化和机械振动的，可以使钻井液流动平稳，但同大斜度定向井。采用国产YST一48R正脉冲MWD时在一定程度上衰减了钻井液脉冲信号，通常情况进行随钻测量。该井应用大庆Ⅱ一130钻机施工，下这种影响并不显著，可以忽略。但当条件比较恶设备性能较差，在钻至井深1200m时，发现仪器劣(例如井眼较深、地层复杂)时，就必须考虑它对脉波形显示异常——波形明显变小，且由“单峰型”冲信号的影响。解决的方法是：调节空气包，应使其变为“双峰型”(如图1所示)，仪器不能进行数字压力为立管压力的1／4～1／3；用单泵时，应与其他译码。起钻

7、更换脉冲器后，在井口测试，波形仍然泵隔离开。为双峰型。排除仪器本身的原因后，在检查钻井设备时，发现空气包有破损。钻井泵的压力不稳1．2信号干扰因素不能被有效平衡，设备本身造成的泵压突然上升钻井泵的干扰¨7当钻井泵工作状况良好时，与仪器造成的泵压上升几乎重叠，从而产生双峰泵的冲程和活塞运动只会对钻井液脉冲产生轻微干型波。更换新的空气包并且调整好压力后，仪器扰，不会影响到信号的监测。但当泵工作状态不平恢复正常工作。衡(例如“上水”不均匀