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1、第卷增刊地质科杖情报年月二泥浆脉冲随钻测量系统研究’,’,卢春华张涛李海东,。中国地质大学研究生院工程学院武汉。湖,北地质矿产调查所湖北襄樊、。摘要介绍了泥浆脉冲随钻测量系统信号传输的种基本工作方式压力正脉冲压力负脉冲和连续压力波泥浆脉冲信号在传输过程中主要受钻探泵、井底动力机、泥浆中的气泡及活动钻具的干扰钻井深度、泥浆中的气泡量、含砂量和泥浆类型对信。号衰减有一定的影响关键词泥浆脉冲随钻测量信号干扰信号衰减一中图分类号文献标识码文章编号。。于。。。。随钻测量是获得井下信息最重要的技。定心装置水流术手段目前该技术普遍应用在中国各油田的大位过滤器移水平井、定向斜井的钻进过程中,并取得了显著
2、的水力放大器活塞,。成果大大提高了油气井的钻采效率比〕信号的发生器阀门,传输是随钻测量的关键技术之一无线随钻测量系多级电力涡轮线圈,统信号的传输主要有电磁波和泥浆脉冲种电磁,,只电缆波在地层中传输时信号严重衰减能以较低的频,因率发送信号此国内应用不多利用泥浆脉冲进行,可靠,,发射器和信息传输性较好能远距离传输更符合钻井传感器实际情况。但泥浆脉冲信号在传输过程中需要解决防震器两大问题信号干扰和信号衰减。笔者将对泥浆脉冲随钻测量系统的工作方式以及信号在传输过程中。的干扰和衰减问题进行探讨定心装置队囚工作方式图压力正脉冲发生器与压力负脉冲发生器结构示意图泥浆脉冲随钻测量系统借助钻井液的压力波传
3、送信号,其工作方式有压力正脉冲、压力负脉冲和连续压力波种田。箭头表示泥浆的流动方向压力正脉冲中,其传感。一以压力正脉冲方式工作的系统的井内器可测出的压力脉冲幅值介于。,一。当带涡轮钻具的系统工作时只仪器图由发射器和装在防震器中的传感器组。成。发射器脉冲器产生钻井液压力正脉冲,其与要有钻井液循环就能进行连续测量当用转盘钻进,。传感器所发信号相对应。当钻井液流通孔与阀门连时必须让钻具停止回转才能进行测量,通时,便会产生压力正脉冲。水力放大器的活塞推每个参数的发射要持续近而以数字编码方式。,而涡发送全部信息需要动带锥形柱塞的碟形阀门轮发电机则给传感器和水力放大器的线圈阀门、水力泵一阀门提供能压
4、力负脉冲一,量。系统的接收部分安装在钻机主动钻杆在压力负脉冲发射器图中当一部分钻收稿一一日期编辑刘江霞作者简介卢春华,男,现正攻读地质「程专业博,主要从事钻探及其检测研究工作。士学位增刊卢春华等泥泉脉冲随钻测量系统研究井液经旁路阀门流向管外空间时会产生压力负脉,,息时阀门以固定的转数回转发出与高精度时间传。,,。冲旁路阀门打开的时间很短仅为感器同步的信号当阀门在短时间内出现回转加速,而,旁路阀门打开时将使压力突然急剧下降压力降或滞后的情况时相位互换在内出现相位偏则沿着钻井液液柱传至地表。为了形成压力负脉冲移,产生频率为的信号。回转式阀门,、由双相电机和发射调节器驱动。的信息通道必须在管内
5、外空间之间建立初始压力回转发出信号的相降。在钻杆壁上有一个连接钻柱管内、外空间的阀位由向调节器发出反馈信号的传感器控制,通过改门,当阀门打开、时便产生脉冲。脉变信号的相位便可实现编码。在发送信息的过程。中,阀门以固定的频率,冲的下降值取决于钻井泵高压管线中的压力降在回转产生与高精度时间传感、。,井内仪器中装有参数检测传感器编码电路和由阀器同步的信号为了以的频率发送信号阀门和大功率线圈组成的脉冲发生机构。井内仪器所门的转子以的速率回转。被传输信号的,。。需的能量很小用小功率发电机即可满足要求同幅值介于一间压力传感器采集,,、,时该系统的工作实际上不影响钻井液的冲到的信号将在地表接收装置中被
6、滤波放大恢复。,洗规程同步脉冲的次序与信号的相位由相敏元件及其积连续压力波分电路来识别相位位移并译码。以回转式阀门产生连续压力波的系统。图为例来说明连续压力波工作方式回转式阀信号的干扰原因分析,,门用于产生连续压力波当其启动后系统便开始运。,行回转式阀门的运动垂直于流体因此它的驱动泥浆脉冲信号在传输过程中存在很多干扰信。,,,能量最小为了使系统处于最佳状态必须号这些信号在同一时间内可能组合在一起使得对减小压力的脉动程度钻井液的干扰。专用的压力有用的钻井液脉冲信号识别非常困难。产生干扰信。补偿器可把压力脉动降至小于发送信号的主要原因包括钻探泵、井底动力机、泥浆中的气泡以及活动钻具的影响等。
7、钻探,泵当钻探泵工作良好时在立管上产生定子盖板的干扰主要有两个①较弱的泵的冲程干扰可忽略不。,定子计②较强的活塞运动干扰通常无线随钻测量的脉密封圈,衬套冲信号传输频率的可选范围为。一例如三缸,泵每分钟冲程活塞产生的干扰频率为二一发电机,该频率高于信号传输的频率地面设备带模数转换的传感器用低通滤波器即可将其过滤。但当钻探泵工作不平,,因衡或密封性有问题时也能对脉冲信号产生干扰发。射调节器此应及时排除钻探泵的故障川密封隔板井底动力机井底
