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钻杆遥测技术走向商业化
时间:2005-12-2 10:06:34
国际模具网
使用高速数据传输系统的钻井遥测技术正向全面商业化发展，美国智能服务公司开发出了钻杆遥测和其他钻柱遥测仪器。
泥浆脉冲遥测的数据采集已成为一种标准的技术，但是数据传输受到限制。对诸如随钻地震和井下成像技术来说，４～１２比特／秒的速度对高分辨率的数据采集来说是太低了。另外，泥浆脉冲在井控期间，以及利用泡沫、空气和雾化钻井等欠平衡钻井时不能传输数据。
为了解决上述问题，智能服务公司开发了诸如储存测井、电磁波传输和井下数据抽取等技术，甚至还考虑用光导纤维作为高速传输的工具，但到目前还没有一种方法能用于现场。每一种方法都有自己的缺点。记忆测井的数据不是实时的，电磁波的传输距离有限而且只适用于特定的地质环境。
智能服务公司开发出的遥测系统能提供双向传递，而且允许指令到达底钻具组合和钻柱上的任何节点。
钻杆和接头 早期的试验是通过埋在钻杆内的电缆在钻杆接头间形成硬连接来进行的，但因无法到达精确对接和保持绝缘而失败了。
现行的技术可以在钻杆内下较长的电缆，在钻杆公接头的端部和与母接头对应的台肩上有一埋缆槽。钻杆接头要保持密封，但不要求完全接触。可以通过感应跨越公接头与母接头之间的间隙进行数据传输。不锈钢铠装电缆在张力状态下在钻杆内，但不与钻杆壁接触，钻进时可以随钻杆弯曲，而不产生应变。
转发器短节 感应系统中的功率损失较大，为了保证数据传输，研制出一种称为ＩｎｔｅｌｌｉＬｉｎｋ的信号放大／调整转发器。转发器短节长约０．９米，通过丝扣连接在８．５米长单根的底部。转发器短节可下在最长５４８．６米的钻柱中，转发器由锂电池供电，电池组的供电时间为６０天。
顶驱旋转短节 信号通过钻柱到达顶驱的旋转短节。一种特制的"浮式旋转环"可以把信号传送到地面的计算机系统，进而通过互联网传送到世界各地。
作业者关心的问题是遥测系统在陀螺测斜以及各种抽吸作用中是否会受到干扰。虽然现场的电缆方位是随机的，但公司还是在弯曲率为３９．４度／１００米的最坏条件下进行了试验。在投球憋压、爆炸解卡和陀螺测斜等一系列试验中，没有发现对信号传送有明显影响。
除在２００３年１０月进行了两次现场试验外，公司于２００４年又进行了三次大规模现场试验。第一次使用５英寸钻杆遥测仪钻了一口４２１６．６米深的油井，钻杆内安装了１１个信号放大器，约每１８３米安装一个。在前２４３８米的直井段使用了智能硬件。数据传输速度达到了２００万比特／秒。
第二次使用２７９７．５米长的５英寸智能钻杆钻了一口４１１７米深的油井。钻杆内共安装了１３个信号放大器，每１８３～２４４米安装一个信号放大器。在最大深度已达到了遥测仪的温度极限。数据传输速度达到了２００万比特／秒。多数遥测钻柱穿过了位于６０９．６米的造斜点，这口井的最大井斜为１８．７度，最大狗腿严重度为１２．４度／１００米。
ＢＰ公司最近使用５英寸遥测钻杆完成了一口井深为３９６２．４米的油井。在现场试验中成功地进行了实时数据传输，包括通过卫星把数据传输到休斯敦的工程师办公室。
到２００５年５月，钻杆遥测技术已在５口井中进行了现场试验。试验时间为３０００小时，进尺超过了１．２万米。目前智能服务公司正在研制新一代智能遥测钻杆，其抗高温能力将达到１４９℃。届时，钻杆遥测技术将全面推向商业化应用。
(源自：中国机电企业网) 国际模具网
使用高速数据传输系统的钻井遥测技术正向全面商业化发展，美国智能服务公司开发出了钻杆遥测和其他钻柱遥测仪器。
泥浆脉冲遥测的数据采集已成为一种标准的技术，但是数据传输受到限制。对诸如随钻地震和井下成像技术来说，４～１２比特／秒的速度对高分辨率的数据采集来说是太低了。另外，泥浆脉冲在井控期间，以及利用泡沫、空气和雾化钻井等欠平衡钻井时不能传输数据。
为了解决上述问题，智能服务公司开发了诸如储存测井、电磁波传输和井下数据抽取等技术，甚至还考虑用光导纤维作为高速传输的工具，但到目前还没有一种方法能用于现场。每一种方法都有自己的缺点。记忆测井的数据不是实时的，电磁波的传输距离有限而且只适用于特定的地质环境。
智能服务公司开发出的遥测系统能提供双向传递，而且允许指令到达底钻具组合和钻柱上的任何节点。
钻杆和接头 早期的试验是通过埋在钻杆内的电缆在钻杆接头间形成硬连接来进行的，但因无法到达精确对接和保持绝缘而失败了。
现行的技术可以在钻杆内下较长的电缆，在钻杆公接头的端部和与母接头对应的台肩上有一埋缆槽。钻杆接头要保持密封，但不要求完全接触。可以通过感应跨越公接头与母接头之间的间隙进行数据传输。不锈钢铠装电缆在张力状态下在钻杆内，但不与钻杆壁接触，钻进时可以随钻杆弯曲，而不产生应变。
转发器短节 感应系统中的功率损失较大，为了保证数据传输，研制出一种称为ＩｎｔｅｌｌｉＬｉｎｋ的信号放大／调整转发器。转发器短节长约０．９米，通过丝扣连接在８．５米长单根的底部。转发器短节可下在最长５４８．６米的钻柱中，转发器由锂电池供电，电池组的供电时间为６０天。
顶驱旋转短节 信号通过钻柱到达顶驱的旋转短节。一种特制的"浮式旋转环"可以把信号传送到地面的计算机系统，进而通过互联网传送到世界各地。
作业者关心的问题是遥测系统在陀螺测斜以及各种抽吸作用中是否会受到干扰。虽然现场的电缆方位是随机的，但公司还是在弯曲率为３９．４度／１００米的最坏条件下进行了试验。在投球憋压、爆炸解卡和陀螺测斜等一系列试验中，没有发现对信号传送有明显影响。
除在２００３年１０月进行了两次现场试验外，公司于２００４年又进行了三次大规模现场试验。第一次使用５英寸钻杆遥测仪钻了一口４２１６．６米深的油井，钻杆内安装了１１个信号放大器，约每１８３米安装一个。在前２４３８米的直井段使用了智能硬件。数据传输速度达到了２００万比特／秒。
第二次使用２７９７．５米长的５英寸智能钻杆钻了一口４１１７米深的油井。钻杆内共安装了１３个信号放大器，每１８３～２４４米安装一个信号放大器。在最大深度已达到了遥测仪的温度极限。数据传输速度达到了２００万比特／秒。多数遥测钻柱穿过了位于６０９．６米的造斜点，这口井的最大井斜为１８．７度，最大狗腿严重度为１２．４度／１００米。
ＢＰ公司最近使用５英寸遥测钻杆完成了一口井深为３９６２．４米的油井。在现场试验中成功地进行了实时数据传输，包括通过卫星把数据传输到休斯敦的工程师办公室。
到２００５年５月，钻杆遥测技术已在５口井中进行了现场试验。试验时间为３０００小时，进尺超过了１．２万米。目前智能服务公司正在研制新一代智能遥测钻杆，其抗高温能力将达到１４９℃。届时，钻杆遥测技术将全面推向商业化应用。
(源自：中国机电企业网) 国际模具网
