饱175 mm 电磁随钻测量系统的研制及试验研究.pdf

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1、2013年第40卷第12期探矿工程(岩土钻掘工程)63D175mm电磁随钻测量系统的研制及试验研究卢春华,雷晓岚,于小龙,李红梅,刘涛(1.中国地质大学(武汉),湖北武汉430074;2.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安710075)摘要:在深孔、定向孔钻进过程中,对钻孔轨迹的控制十分重要。电磁随钻测量系统能够监测钻孔状态参数并通过无线电磁波实时传输至地面,具有信号传输速率高、不受钻井液影响等优势。详细阐述了一种自主研发的电磁随钻测量系统及试验情况,试验最大孔深为609m,此时地面接收信号高达200mV。试验研究表明:该系统性能可靠,

2、完全能够满足随钻测量近钻头处钻孔状态及环空压力、温度等参数的需求。关键词:随钻测量系统;电磁;钻探;聚醚醚酮(PEEK);绝缘短节中图分类号:P634;TE243文献标识码:A文章编号:1672—7428(2013)12—0063—05Developmentof0175ramElectromagneticMeasurementWhileDrillingSystemandtheExperimentalStudy/LUChun—hua,E,Xiao—lan,YUXiao—long,LIHong—mei,LIUTao(1.ChinaUniversityof

3、Geoscience,WuhanHubei430074,China;2.ResearchInstituteofYanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd.,Xi’anShaanxi710075,China)Abstract:Welltrackcontrolisimportantindrillingdeepwellanddirectionalwel1.Theelectromagneticmeasurementwhiledrillingsystemcanmonitorandtransmitthestateparamete~ofbore

4、holetogrounddevicebywirelesselectromagneticwave.Thissystemisappliedwidelyforitshightransmissionrateandgettingnoneinfluencefromdrillingfluid.Thepaperelabo—ratesaself-developedelectromagneticmeasurementwhiledrillingsysteminChinaanditstestsituation,whichcanreceivesignalupto200mVfr

5、omboreholeof609mindepth.Theexperimentalresearchshowsthatthissystemisreliableandcansatisfytherequirementoftheannuluspressure,temperatureandotherparametersnearthebit.Keywords:measurementwhiledrillingsystem;electromagnetic;drilling;polyetheretherketone(PEEK);isolatingtube0引言在钻井工程中

6、,随钻测量是实现井眼轨迹监测目前,国外Halliburton、Weatherford、Schlumberg—与控制的重要技术手段。目前,国内外常用的随钻er等几家国际油田服务公司均有自己的电磁随钻测测量系统有2种:泥浆脉冲随钻测量系统和电磁随量产品,在世界各国推广应用。国内德州石油钻井钻测量系统。研究所、中国石油勘探开发研究院、中国地质科学院泥浆脉冲随钻测量系统在液体钻井液中能够稳勘探技术研究所、哈尔滨工业大学及中国地质大学定可靠工作,然而,对于气体或充气钻井液,由于这(武汉)等单位都对EM—MWD进行了研究,部分样类钻井液介质可压缩性强,泡沫含量>

7、20%时,就不机在生产试验中取得成功,但目前仍未达到商业化能产生有效的脉冲,泥浆脉冲随钻测量无法使用。应用阶段。此外,泥浆脉冲随钻测量系统的信号传输速率低,脉延长油田在油气勘探领域每年要钻进大量的定冲阀易损坏,使用成本高。其优点是信号传输的距向井,且很多井要用到泡沫钻井、欠平衡井技术,急离相对较远需研发具有自主知识产权的EM—MWD,在此背景电磁随钻测量系统(EM—MWD)具有信号传输下,延长油田与中国地质大学(武汉)合作研发出了速率高、不需要循环钻井液便可传送数据、测量时间0172mm电磁随钻测量系统,本文详细论述了该随短、成本低等特点。而且EM—

8、MWD不受钻井液介钻测量系统及相关试验情况。质影响,不仅适用于在常规钻井液中使用,还适合于1电磁随钻测量系统

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