煤层气钻探设备随钻测量仪器

2020-06-29 19:28:38 yysm 347

煤层气定向井、水平井大规模推广应用的基础是随钻测量仪器与技术的进步,尤其是无线随钻测量技术的发展降低了定向钻井的门槛ꎬ提高了定向钻井效率,地质导向随钻测量仪器的发展提高了目的层钻遇率,推动了水平井钻井技术的发展。

中心通缆钻杆

1)几何导向随钻测量系统,随钻测量仪器因信号传输方式的不同可分为有线式、泥浆脉冲式和电磁波式,后两者在现阶段占主导地位,泥浆脉冲式无线随钻测量系统(MWD)井下仪器串由脉冲发生器、电磁阀、测量探管、电池筒及坐键短节组成,地面系统由压力传感器、地面机、司钻显示器等组成,优点在于技术成熟,价格相对较低,缺点在于受钻井液含砂量、含气量影响较大,信号传输速度较慢,国内泥浆脉冲式无线随钻测量系统测量误差一般为:井斜角±0.1°方位角±1°,工具面±1°,近年来国内泥浆脉冲发生器设计、制造取得进展,脉冲信号稳定性有所提高,为煤层气井“一趟钻”完井奠定了基础,电磁波无线随钻测量系统(EM-MWD)井下仪器串由电池短节、发射天线及各传感器构成,需装入专用无磁钻铤中,地面系统由接收天线、司钻显示器、地面机及信号传输系统组成,优点在于对循环介质要求低,可在充气钻井、气体钻井中使用,信号传输效率较高,通常与地质导向系统相结合,缺点在于信号易受地面设备运转、目的层含金属矿物等因素影响, 煤层气钻井使用较多的电磁波无线随钻测量仪器为美国Blackstar EM-MWD仪器,其误差为:井斜角±0.2°方位角±1°工具面向角±1.5°。

中煤科工集团西安研究院有限公司将抗震型EM-MWD 与空气钻井技术相结合,实现了空气潜孔锤高钻速和高频振动条件下实时监测钻孔轨迹的目标,保障了空气钻井的成孔质量和中靶精度。

2)地质导向随钻测量系统,伴随着定向钻井技术的日趋成熟和新的井下工具、仪器的不断改进,随钻地质导向工艺从被动导向到主动导向ꎬ其发展经历常规随钻测量(被动式)、方向性随钻测量(主动式)、近钻头成像随钻测量(主动式)3 个阶段 ,国产地质导向系统以“自然伽马+MWD”组合系统为主,部分厂家可配套电磁波电阻率短节,实现“自然伽马+电阻率+MWD”地质导向系统,主要型号有北京海蓝YST-48R+TRG  型、北京普利门PMWD-A型、上海神开LWD+随钻地质导向组合仪、郑州士奇SQMWD-T,国外先进油服公司不但拥有较先进的地质导向硬件工具,而且有与之配套的随钻地质工程参数解释与地质导向应用软件系统地质导向系统正在向近钻头伽马、近钻头成像、边界探测方向发展,如国外开发出GST系统(方向性伽马测量)、geoVISION系统(含电阻率测量成像)、Impulse系统(方向性伽马测量+电阻率)、PeriScope系统(方向性伽马测量+边界探测) ,BIackstar EM-MWD 系统(方向性伽马测量),从煤层气施工的现实考虑即高角度、高机械钻速、低成本和高风险现状,可打捞式方向性随钻测量系统在一定时期内是煤层气地质导向的首选,目前煤层气钻井中应用最多的进口地质导向随钻测量系统为美国BIackstar EM-MWD 系统,该系统可

以为井下测试和定向用户提供 3 个伽马模块,即 1个 360°伽马模块、1 个定向伽马模块和 1 个转动伽马模块,伽马模块测量精度为±1 cps,满足煤层气钻井地质导向要求, 国内已形成一套成熟的 Blackstar EM-MWD 系统打捞技术,降低了地质导向钻井风险, 斯伦贝谢Impuse地质导向系统在沁水盆地煤层气多分支水平井钻井中也有所应用。


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