电磁波随钻测量系统课件.ppt

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1、电磁波随钻测量系统中煤科工集团重庆研究院水文物探研究所随钻测量技术介绍电磁波随钻测量系统原理和组成现场操作提纲第一部分随钻测量技术介绍随钻测量技术分类今后发展方向随钻测量技术分类1.按照传输方式有线随钻测量和无线随钻测量。有线随钻测量：优点：通过电缆测量，传输速度高实时性好；地面供电，发射机简单；特殊井的测量离不开。缺点：频繁起下影响钻井施工，效率低。无线随钻测量：优点：实现持续钻进条件下的随钻测量，提高了钻井效率。缺点：传输速率低，受环境、工况影响较大。随钻测量技术分类2.按照传输介质不同分类泥浆脉冲类、电磁波类和声波类等。目前

2、声波类仍处于研发阶段。泥浆脉冲传输随钻测量，我们习惯于称其为MWD。电磁波随钻通常以EM-MWD称谓。随钻测量技术分类3.MWD与EM-MWD比较MWD技术在泥浆脉冲随钻测量系统中，发射机通过脉冲发生器改变钻柱内的泥浆压力，压力波将测量数据以脉冲的形式传递到地面。特点：1）在以泥浆作为钻井液情况下稳定工作。2）受泥浆影响较大。如：介质可压缩性增强时，受到限制（气体、泡沫、欠平衡钻井）；漏失井堵漏时；3）动力设备易损，使用成本较高4）传输速率低；随钻测量技术分类3.MWD与EM-MWD比较EM-MWD技术井下发射机将井下传感器测量的

3、信息调制激励到用特殊工艺绝缘的上下钻柱之间，信号经由钻柱、套管、钻井介质、地层构成的信道传输到地面，地面接收系统通过测量地面两点之间的电位差的变化获得相关信息。特点：1）以电磁波形式传输，受钻井介质影响小；2）井下无动力部件，可靠性较高；3）传输速率高，传输信息量大；4）不受循环和开停泵限制，节省测量时间，提高钻井时效；5）传输深度受地层电阻率以及高盐泥浆影响较大，应用受到限制；6）结构形式简单，方便现场操作；7）易于实现双向通信。电磁波随钻测量系统今后发展方向1.高数据传输率随钻测量系统采用数据压缩技术、高效编码技术的EM-MW

4、D系统。2.地质导向技术大量的测井技术转化为随钻测井工具，实现随钻实时地质评价，通过测井信息与井眼轨迹信息结合，使得钻井轨迹能够准确行进在储层中最佳位置。3.提高综合井控能力随钻测量系统携带大量的地质信息、工程参数、井眼轨迹信息，更多的工程信息井下化对于安全井控意义重大，利于工程事故早期准确预报。第二部分电磁波随钻测量系统原理和组成一.系统概述电磁波随钻测量系统是以电磁波形式将井下随钻测量参数通过地层向地面传输的随钻测量系统。测量参数：井斜、方位、工具面、温度系统功能：几何导向，使钻井轨迹能按照预先设计的井眼轨道进行，并最终实现准

5、确“中靶”。二.技术指标定向参数：井斜：0～180°±0.2°方位：0～360°±2.0°工具面：0～360°±2.0°温度：0～125℃±0.1°系统数据传输率：0.5～12.5bps发射机外径：Ф48mm三.系统构成系统分为：接收机和发射机两大部分。发射机随钻具下井，完成对定向参数的随钻测量，并将所测参数以电磁波形式发往地面，地面设备接收这些信号，经过放大、去噪音，解码，由计算机处理显示。三.系统构成1.电磁波随钻测量发射机①绝缘天线②悬挂短节③绝缘短节④悬挂接头⑤发射机短节⑥电池短节⑦定向仪短节⑧下密封盖帽悬挂短节在钻铤上端

6、连接。由发射机、电池组、定向仪构成的仪器串，置于由悬挂短节和钻铤构成的内腔，并通过悬挂接头进行固定。绝缘短节安装于绝缘天线内腔，与绝缘天线构成发射天线总成，绝缘天线在悬挂短节上部与之对接，并将发射机输出馈送至绝缘天线的两极。绝缘天线绝缘天线是电磁波随钻测量系统中重要的结构件之一，其上、下两端绝缘，使得钻具组合中上、下两部分相互绝缘。绝缘天线的内、外壁分别附着有绝缘层，外壁绝缘层上下分别安装有防磨带。其抗拉载荷120t，抗压载荷50t，抗扭35kN·m。悬挂短节悬挂短节也称钻铤接头。上端与绝缘天线相连接，下端与钻铤相连。其外部刻有标

7、记槽（工具面参考点）。发射机短节发射机短节采用恒功率输出设计，自适应大范围阻抗变化，可满足地层电阻率2～1000Ω·m范围内的恒定功率输出。工作温度：-25℃～125℃；最大工作压力105MPa；抗震能力：20grms30Hz～300Hz(随机)、30g50Hz～300Hz(正弦)、抗冲击能力1000g/0.5ms；最大输出功率：15W；最大输出电流：10A载波频率：3.125Hz~15Hz可选；传输波特率：0.5bps～12.5bps电池组短节由中间接头、电池筒和外部承压筒构成。电池采用耐高温锂电池，单节电池容量：3.67V/2

8、4Ah。电池筒为9节电池串联定制，输出电压为33V左右。实际供电采用两个电池短节串接输出+64V电压为井下仪供电。电池组短节定向仪是利用已知的重力场和地磁场做为基准来定义方向参数，即利用仪器坐标系与基准坐标系之间的相互关系来计算方向参数。定向仪短节