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随钻测量技术

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测量 技术
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第六部分随钻测量技术随钻测量与地质导向工具是一项钻井技术的“地下革命” 216/8/15 李琪主讲 盐丘定向钻井技术在勘探、开发中的功用海上或陆地丛式井工程救险井因事故复杂进行侧钻多目标勘探与开发控制断层钻探水平井进行开发地面条件限制大位移定向井 钻测量信息系统概述 416/8/15 李琪主讲 随钻测量系统量系统钻头前方探测系统参数仪地 面 模 拟 器地面与井下数据储存、分析与显示系统地面或远方决策与总控系统 微电脑一微电脑二 微电脑三(上行测量信息通道)钻信息测量行测量信息通道)地面控制设备 环空/钻柱井下控制机构井下执行机构 钻头/工具 516/8/15 李琪主讲  — — — — 钻测量系统发展 616/8/15 李琪主讲  井斜、方位、工具面、井下钻压、井下扭矩、马达转速 井下振动、伽马射 、地 电 、  方位 、 、环  探测 地 压 、 测钻头  探测井下 分析 通 井下存储 实 测井 井 钻测量参数 716/8/15 李琪主讲 ¡¢£⁄¥ƒ方§ 电机«系统‹电›fi 器–† 数据 ‡·£⁄ “¶器•转 ‚„ ”»…转 与„ ‰间 ¿¡¢ ¶`´ ¡¢压 ˆ˜¯˘钻˙¥¨ (˚ )方§¸ir˝ˇ— 、ˇ8ˇ „ ˇˇ5 分析 钻˙ ˚ ¥ƒ Æ ( ªªª) “ ˚ ¥系统 S ØŒ º速¥ƒ方  电 (¥系统 一 æ ª ı下 ¡¢£⁄ ¥系统 一 æ1ªª ı下 ˚ ¥系统( æ ªªł ªªª 钻测量数据传输系统 816/8/15 李琪主讲 916/8/15 李琪主讲 钻测量系统 1016/8/15 李琪主讲 井下¥ 器”ø工具 1116/8/15 李琪主讲 A/ „钻压 A/ „钻压 加速 X,Y,头扭矩环空压 井眼压 仪X、仪表面ß储存器 为研究˘ œ数字低 滤 付立叶变œ处†»平均值计 转œ诊断处 记录速 200,100,40赫钻压扭矩弯矩转速环„压 井眼压 加速 静态矩(平方根、立方根)1 跳钻2 粘/滑3 转4 扭振5 轴向加速 6 横向加速 7 弯矩8 钻头 削效 ¥静态 数据检测数字信号处 数据监测和处理框图 1216/8/15 李琪主讲 on on 316/8/15 李琪主讲 of 200,000 is 416/8/15 李琪主讲 电缆测井的 使测井æ地 被破坏或被污染‰前完» 使钻井 程更Ø效 使测井更安 保险(某些井环境恶劣、下电缆困难) 避免 仪器落入井 又无§回 几乎能完»所Ø电缆测井工作…且Ø相´ 测量精  »本º、尺寸大  海上钻井作业 …使˘例º达ˇ5% 每年随钻测井服务 值已占整个测井行业 值 5% 钻测井系统 1516/8/15 李琪主讲 补偿 —补偿双电 统 1616/8/15 李琪主讲 向 1716/8/15 李琪主讲 1816/8/15 李琪主讲 (1)补偿双电 随钻测井工具 º 能æ ¡¢ 工作 补偿井眼 影响 伽马射 能谱分析 探测两 深 :( 深 是相位测量…深 D(放射 )是通 衰 测量…使˘目 是对比所钻地 …对地 进行评估) 1916/8/15 李琪主讲 — 减) of in of in t up 00 of to 2016/8/15 李琪主讲 — of to 0 2 to be or * 径仪) 2116/8/15 李琪主讲 •两个 源、一个 探测器、一个 探测器、一个扶 器‚电 路构»˜ 使˘两个探测器 目 是补偿井眼 影响 补偿热  补偿岩石 ( )补偿 随钻测井工具 2216/8/15 李琪主讲 • 源、 探测器、 源、 探测器‚超˚探测器等构» 世 方位 测井工具 方位 测量能 均 地 … æ` 井眼 ˘ 与电缆测量 ‚ 精 相´ ˘超˚进行 间 测量 大¡¢ 量 放射源 安ø 随钻测井工具( )方位 2316/8/15 李琪主讲 — 是 ‹方位 测量 一个随钻测井工具  ND 电 . in - - 2416/8/15 李琪主讲 • 柱、电¡、上“射器、方位电¢、电¢环、方位伽马射 、钻头电 探测器‚ £ œ扶 器构» „向地测量钻头处 方位电  对地 ⁄¥‚井眼间 补偿 –˘近钻头测量 ƒ  实 地 对比 实 地 评§ 保反“地 «到比电缆测井效‹更 随钻测井工具( )近钻头电 ¸( t ¸2516/8/15 李琪主讲 —方位电¢˘:› 地 评§( 盐或º电 地 精- (几–寸)- 方位电 井眼» 探测电 向 - it to le to 2616/8/15 李琪主讲 ˘› 相† ( at it of it as 钻井‡机·( ¸ e or a a ¸ to to ad it of to e¶ it — 2716/8/15 李琪主讲 —90 æ钻头上1 •处 钻‚„ø”“射‚»…›进时“射探头 ¶˚£⁄…˚ 通 ¡¢‚地 ¥¨到达 ›‰探头»…… S¿N C 工具 «˚ `(录æ井下存储器 …¥ƒ时间(地 时ˆ)实时“´到地面…˘ (、评§岩 、估测 压 、 作为(s ƒ入值 实时钻井‚测井数据 与 ˆ地˜数据一¯放æ计 机工作˘上…˚ 数据 ı˙¨钻头位” 示æ地˜ 上˜(5)随钻˚ 测井( 2816/8/15 李琪主讲 (5)随钻˚ 测井( ¸ Ł˝˛ˇ:随钻˚ 测井仪S ¿测井仪S ¿N¸ :˚ 参数随钻测量系统P ˛ e 能ı ¢ 、 ¢ 、 ¢ 模 ˚ ˜: 仪器(¸ T)…˘ æ大井眼(1 - ‡ ł 6 ˚ 速 …能 ‹ 压 ˜ 2916/8/15 李琪主讲 地 向工具( ˚¸ ) :„向‚测井¥ 器›近钻头(1— m)通 无 ¥ƒ系统(电) 数据Æ钻头处¥到更 地 钻井井眼ª ‚ 地 …¯˘测井数据Ł›进行地 向钻井˜能更Ø井眼Œº…æ两 测量井斜¥… 一是近钻头处… 二是保 ƒ斜¥测量˜质导向 S 3016/8/15 李琪主讲 —›•a˝ 向马达、测量 、无 测量系统”» ›æ地面实时地 向显示æ上¨钻头处实时测« 信息与 模拟模 对比… 头æ 位”˜ 3116/8/15 李琪主讲 —地 向 ı : 电 ‚ 测井 钻岩 łø‚岩石  方位电 示 钻钻œ˝ 地 (ıß 工具面¥  ¸it to e of at it to e¶of 3216/8/15 李琪主讲 3316/8/15 李琪主讲 3416/8/15 李琪主讲 3516/8/15 李琪主讲 (钻地 技术互 相 关 处 理参考信号反射界面反射波直达波随钻地˜本ƒ示 3616/8/15 李琪主讲 测钻 地层信息 3716/8/15 李琪主讲 3816/8/15 李琪主讲 L ¡ 测井、地质钻井¢£⁄¥随钻ƒ§信息 3916/8/15 李琪主讲 Ø钻机 、 、钻˙ 次 、钻具”合 次 等次¶ 这些次¶ 都Ø 自 ¥¨路径‚¥¨ 律 ı˘时距方程˙表示…也 ı˘计 机 演模拟它们 时距曲 表示˜钻 ¥钻头 ⁄击 ¶纵 (P)…它沿着井轴方向¥¨ 井轴方向能量减小 ´时 ¶横 分量(S— )…它沿着井底平面径向(垂Ł井轴方向)¥¨… 井底平面能量减小˜钻头 旋转 ¶横 )…它沿着井底平面径向¥¨… 方向与S— 方向垂Ł˜ 4016/8/15 李琪主讲 随钻地 数据'“、处理 «用‹›图采集系统数据采集卡磁 带 机硬盘存储预处理软件 常规VSP处理软件监视记录实时处理结果数据无线传输钻井参数参考信号 远 井工作站射波直达波 4116/8/15 李琪主讲 随钻地 的¢£处理(1)相†处 :相†技术是一门边缘学科…ı信息 ‚随机 程作为 ˜¨参考信号与地面每个检 器记录 信号作互相†…使«‡· 钻头信号压缩»£⁄信号…每个尖£⁄代表着一 ı殊地˜ (Ł达 、反射 、干扰 )˜Æ£⁄对 时间 测ˇ钻头信号经`´路径到达 ›行时间˜互相† 程加强钻头信号 能量…ı别对˙自钻头下方 反射信号作˘更明显˜( )反褶积:为 Ø效 检测‚记录钻头信号…需æ钻˙顶端设”参考检测器…但该检测器›号存æ钻柱谐振效 或路径¥¨效…致使 谱畸变‚存æº速 次 干扰 为消除钻柱谐振效 … 假设钻头信号为白噪信号…且钻柱£⁄响 为Ł小相位…•参考信号自相† 边倒数作为反褶积 …对互相†ƒˇ进行反褶积…即 消除互相†ƒˇ 参考信号 º速 次 ‚ 谱畸变˜ 4216/8/15 李琪主讲 随钻地¢£处理流程野外记录 参考记录互相关 自相关反褶积 反褶积因子谱分析 钻井参数求钻柱波速求时间延迟校正时延资料解释常规316/8/15 李琪主讲 随钻地 的«用(1)¯˘随钻地˜研究井 附近 地 构造细 实时«到 速 …对地˜剖面进行重˝处 测地 压 对˚ 测井 进行 …实 测井与速 一致 ¯˘时——深†系数据…钻深 æ地˜剖面上 精测钻头前方 待钻地 (包括岩 、地 压 等) 旁小断 …解释地 `整合面是否存æ…求地 面 ⁄¥˜综合¯˘Ł井‚斜井 ı查明井 附近 地 构造细 ˜ 4416/8/15 李琪主讲 ( )地 参数 综合研究参考信号能量 大小与所钻地 硬 ؆…地 越硬…能量越强˜Æ地˜ ¥¨时间、方向、 、 `、¢ 、 振等信息 «地 纵 ‚横 ¥¨速 、泊松比、能量衰减等…估 岩石类 、岩石、 压 ‚ 它˚学敏 岩 参数˜ Ø 钻头处 地 参数…结合反射 信息…运˘ 处 反演技术或建模技术 测钻头下方 深 抗参数… 估 钻头下方岩石类 、岩石 、 压 ‚ 它˚学敏 岩 参数˜随着钻头 钻进…结合钻井参数 录井、地 、测井等 …未知地参数逐步变为已知˜再与外˛钻头下方 待钻地 参数进行比较‚修…再进行外˛˜`断重 进行˜使钻前外˛ 地 参数逐步逼近'实值˜随钻地 的«用 4516/8/15 李琪主讲 随钻地 的«用( )¯˘随钻地˜测„实时井深、钻头位”‚井身Œº曲 *随钻地˜ 信息是 未被污染 ƒ始参数˜4616/8/15 李琪主讲 4716/8/15 李琪主讲 4816/8/15 李琪主讲 4916/8/15 李琪主讲 5016/8/15 李琪主讲 5116/8/15 李琪主讲 5216/8/15 李琪主讲 验炮) 316/8/15 李琪主讲 5416/8/15 李琪主讲 5516/8/15 李琪主讲 616/8/15 李琪主讲 716/8/15 李琪主讲 up at 816/8/15 李琪主讲 in 916/8/15 李琪主讲 to 016/8/15 李琪主讲 用电–钻†进行‡ 钻井① 降低钻井»本—— ˘井下牵引器(˛进器(控制钻压ı优化钻进 程… 保持钻头转速独立 (`依赖) 量˙降低钻井»本˜② 减轻井眼稳„ (失稳) ——• 既 通 反循环减低 Æ分布安放æ 井长 范围 ¥ 器( 数)˙掌握( 井)压 …而能减轻井眼失稳 ˜③ 减少»本——使˘实时替电缆测井而减少»本˜④ æ大位移井 减少卡钻——•沿钻柱布” 牵引工具˙减少钻柱粘卡 ˜⑤ º 井 能——Æ改善地 向入 … 道 时数据反 … 这 º 量 ¥(信息)通道˜¯˘井下˜源‚›钻地˜(改进˜˝ ¥ 器 Œæ进 能ÆØ˘ 井下 «到 处˜ 6116/8/15 李琪主讲 (1) 随钻测量 用 6216/8/15 李琪主讲 (2) & & 6316/8/15 李琪主讲 (3) 416/8/15 李琪主讲 (4)or 516/8/15 李琪主讲 (5) 616/8/15 李琪主讲 (6)716/8/15 李琪主讲 (7)816/8/15 李琪主讲 (8) 916/8/15 李琪主讲 (9) 016/8/15 李琪主讲 0)of 116/8/15 李琪主讲 (11)216/8/15 李琪主讲 (12)316/8/15 李琪主讲 (13) k 7416/8/15 李琪主讲 (14) 516/8/15 李琪主讲 (15) il in a 616/8/15 李琪主讲 (16) WC’s 716/8/15 李琪主讲 (17) a 816/8/15 李琪主讲 (18) 916/8/15 李琪主讲 (19) of 016/8/15 李琪主讲 FE to WD of to ) 8116/8/15 李琪主讲 216/8/15 李琪主讲 WD to to to of 316/8/15 李琪主讲 in in or monitoring
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