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WellDrill?: 井下鉆探設(shè)備設(shè)計(jì)分析新工具(二)

時間:2013-10-24 11:22 來源: 作者:zhaoyunfeng

 

原始數(shù)據(jù) 除了最大值和平均數(shù)據(jù)之外,此工具還存儲四個原始振動數(shù)據(jù)快照。如果加速計(jì)第一次超出預(yù)設(shè)閾值 10、25、50、和75g時,將記錄 20 秒內(nèi)所有原始加速計(jì)讀數(shù)的集合(頻率為 1 kHz)。

檢索數(shù)據(jù) 可以很方便地通過訪問該層上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲端口,并通過 VMS 接口框連接到 PC 來檢索數(shù)據(jù)。PC 上基于 LabView™的軟件可在運(yùn)行時將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為加速度級別。可以在檢索數(shù)據(jù)時擦除數(shù)據(jù),或在數(shù)據(jù)下載后將其保存在內(nèi)存中。

標(biāo)準(zhǔn)格式 在維修店設(shè)置工具時,可以選擇其它組合和參數(shù)(如角加速度,見圖3)。

隔振層 APS Technology已開發(fā)了隔振層鉆探鉆柱減震器系列,用于阻止振動脈沖從鉆頭傳遞到底部鉆具 (BHA) 感應(yīng)組件。此隔振層可以在減緩軸向、扭矩和側(cè)向振動時承受巨大的軸向和扭矩負(fù)荷。使操作人員可以提高鉆探速率并減少鉆柱斷裂。隔振層可適用于各種井孔尺寸。可以按客戶個人要求優(yōu)化軸向和扭矩剛度。也可使用耐高溫的彈性體。

鉆柱減震,以提高鉆頭性能;BHA組件的電子隔振;保護(hù)MWD工具不受高頻率振動影響, 特別適用于那些裝配有鉆鋌的電子器件的工具。

鉆柱組件不受過度彎曲力矩的影響; 隔離聲控工具,防止回聲破壞測量;控制鉆柱的臨界頻率。隔振層由兩個松散螺旋柱組成,并且有橡膠填入螺紋型環(huán)內(nèi)。螺紋的螺旋作用就是增大橡膠與金屬的附著面積,全方位約束橡膠。彈性體僅可按縱向輕微壓力,扭矩方向承受的壓力更大。

螺紋的作用是在應(yīng)用鉆探扭矩時使該隔振層成為故障安全設(shè)備。在反向旋轉(zhuǎn)過程中將此隔層成為故障安全設(shè)備之前,要安裝四個支腳。

隔振層是在一直應(yīng)用于油田的成熟技術(shù)基礎(chǔ)之上開發(fā)出來的。通過分析工程和擴(kuò)展測試,證明隔振層可提供強(qiáng)大的隔振功能。 通過有限元分析對震動振激進(jìn)行分析。將典型的BHA與在鉆頭和MWD 工具之間放置了隔振層的BHA進(jìn)行比較。獲得此隔振層上BHA的隔離特征的預(yù)測。通過測量測井衰減可將隔離層的減震值確定為51%(8%臨界值),(見表4)。

在繪制的FEA分析結(jié)果表明:100 g, 11 ms 振動下的鉆頭(紅線)相比,MWD(綠線)很大程度上受減小的加速度影響。 APS高溫渦輪發(fā)電機(jī) 渦輪發(fā)電機(jī)采用高溫軸流設(shè)計(jì),可用于隨鉆測量(MWD)和隨鉆測井(LWD)系統(tǒng)。此設(shè)計(jì)的部分研發(fā)工作由Sandia Laboratories 提供支持,在溫度高達(dá)200ÞC 時能可靠持續(xù)供電,取代了價(jià)格昂貴且壽命短的一次性電池。可以對渦輪進(jìn)行配置,以符合典型 BHA/井孔尺寸組合所需的流速。

規(guī)格 工作溫度:347ÞF (175ÞC)—390ÞF (200ÞC)。 輸出功率:150W,調(diào)制電壓(可配置):28-60VDC。 機(jī)殼直徑:1.875 in.(48mm) / 2.06 in.(52mm) / 1.875 in.(48mm)。 全長:60 in.(1,524 mm)。 渦輪機(jī)殼直徑:2.5 in.(64mm),適用于 3.5 in.(89mm) 鉆鋌。 3.125 in.(79mm),適用于4.75 in.(121mm) 鉆鋌;3.75 in.(95mm),適用于 6.5 in.(165mm) 和 6.75 in.(171mm) 鉆鋌;5in.(127mm),適用于8 in.(203mm) 和更大鉆鋌。 插頭和饋通導(dǎo)體:Deutsch 22 導(dǎo)體連接器,26 AWG, 30 AWG 隔離。

APS CheckShot™ 隨鉆勘測 (“SWD”) 系統(tǒng) APS CheckShot™ 隨鉆勘測 (“SWD”) 系統(tǒng)提供了低成本的泥漿脈沖遙測技術(shù)“單點(diǎn)”服務(wù)。本系統(tǒng)通過提供快速可靠且準(zhǔn)確的實(shí)時勘測數(shù)據(jù)(無需其它井點(diǎn)人員的參與)來提高鉆探效率。 不需要外界幫助,井隊(duì)獨(dú)自就可操作 CheckShot™,它可為“直井眼”鉆探操作提供必需的準(zhǔn)確方位角和傾斜角數(shù)據(jù)。如果勘測數(shù)據(jù)指示需要矯正,則可在井下處于導(dǎo)向模式時重新調(diào)整此工具,以便繼續(xù)傳輸工具面讀數(shù)。 工具中包含一個簡單便宜的定向傳感器包、一個可靠的由電池供電的脈沖發(fā)生器和一個小型的功能強(qiáng)大的地面編碼器。此防震系統(tǒng)包含在鈹銅合金或高強(qiáng)度鋼壓桶中(見圖4、圖5)。 新的勘測系統(tǒng)整合了許多新的創(chuàng)新功能:

APS 脈沖發(fā)生器裝配功能獨(dú)具特色,因?yàn)樗珊苋菀椎貜墓潭ㄊ睫D(zhuǎn)換成可收回式,從而提供相當(dāng)高的靈活性。 自定義電子儀器提供了一些符合要求的準(zhǔn)確性規(guī)格的基本功能。 CheckShot™ 可以切換到可提供導(dǎo)向信息的 MWD 模式,而不需要進(jìn)行任何費(fèi)時的操作。 表面系統(tǒng)提供簡單控件和顯示模塊中的數(shù)據(jù)。包含一個緊湊帶圖表打印機(jī),以打印勘測、診斷和故障排除信息(見表5)。

 

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戰(zhàn)略合作 全球石油化工網(wǎng) 世偉洛克 北京石油展 API 斯倫貝謝
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