随钻地层压力测量装置测量控制系统的设计
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万方数据万方数据万方数据万方数据随钻地层压力测试地面模拟实验设计作者:韩雄, 夏宏泉, 陈平, 郑华林作者单位:西南石油大学石油工程测井实验室刊名:国外测井技术英文刊名:WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY年,卷(期):2010(6)参考文献(5条)1.Kun Huang,Formation-Rate-Analysis Technique:Combined Drawdown and Buildup Analysis for Wireline Formation Test Data SPE dune 19992.刘建辉、胡涛,应用FRA技术提高地层测试和取样的效率[J],国外测井技术,2005,20(3):403.K.Huang,A.Samaha and E.Kasap,Dimensionless Parameters for Interpretation of WFT Data:Simulations and Experiments,SPWLA June 19964.A.Samaha,k.Huang,Near weUbore Permeability and Damage Measurements:Experiment and Numerical Simulation for Interpretation of WFT Data,SPE,February 19965.Jaedong Lee,and John Michaels,SPE,Baker Atlas,Enhanced Wireline Formation Testsin Low-Permeability Formations:Quality ControlThrough Formation Rate Analysis,SPE,2000本文链接:/Periodical_gwcjjs201006003.aspx。
随钻地层压力测量装置测量控制系统的设计叶万聪;胡泽;张淳【摘要】为了解决地层压力随钻测量中存在的困难,针对地层压力测量装置的工作特点和测试环境,设计了一种基于随钻地层压力测试装置的测量控制系统.系统采用井下涡轮发电机与高温锂电池双电源供电,实现了井下环空压力、管柱压力数据的采集以及井下电磁阀的精确控制和地层压力的预测.随钻过程中可接收到井口下传指令,同时测量数据可实时上传地面.试验测试结果表明,该系统用于测试地层压力是可行的,系统具有设计合理、体积小、功耗低、可靠性高的优点.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2013(034)005【总页数】4页(P20-22,25)【关键词】地层压力;随钻测量;测量控制系统;传感器;电磁阀【作者】叶万聪;胡泽;张淳【作者单位】西南石油大学电气信息学院,四川成都 610500;西南石油大学电气信息学院,四川成都 610500;中国石油集团工程设计有限责任公司新疆石油勘察设计研究院,新疆克拉玛依 834000【正文语种】中文【中图分类】TH7630 引言地层压力测量的常用测试方法有电缆地层测试(FMT/RFT/WFT)或钻杆地层测试(DST),此类测试方法存在耗时久、工具下入困难、作业费用较高等缺点[1-2]。
随着钻地层压力测试工具的不断出现,使得钻井工艺和钻、完井作业得到优化[3]。
目前,国内有关这方面的研究还处于探索阶段。
因此,研发随钻地层压力测试工具具有深远的意义[4-5]。
本文详细地阐述了基于双AVR的随钻地层压力测量装置测量控制系统。
该系统能在井下高温和强干扰的环境下实现环空压力和地层压力数据的采集、分析、传输和存储,同时精确控制井下电磁阀,确保随钻地层压力测量装置的顺利工作。
同时,设计制作了相应的测量控制系统,并成功运用在地层压力测试模拟试验中。
1 系统设计1.1 设计技术指标系统设计技术指标为:最大耐压70 MPa、最高工作温度125℃、短节上安装有1个温度传感器和2个地层压力传感器用于测量环空压力和管柱压力、压力传感器分辨率为±0.1 MPa、温度传感器测量分辨率为±0.05 K、地层压力测试时间≤5 min、连续无故障工作时间不小于240 h,期间测量次数不少于30次。
钻井工程中随钻地层压力监测技术的应用摘要:随着渤海油田勘探向古近系和古潜山探井数量越来越多,油气藏埋藏越来越深。
通过已钻井证实,渤海油田古近系存在地层超压井超过三分之一。
通过对已钻地层超压井统计,多口井由于预测地层压力与实钻地层压力存在偏差,导致井漏、井涌等工程复杂情况发生,从而导致钻井工期延长,油层污染,甚至单井报废等严重后果,不仅影响勘探进程,而且造成了极大的经济损失。
前人利用两级串联筛选超压分类方法,将渤海油田古近系超压分为单纯欠压实型、欠压实主导型、生烃主导型和流体传导型4类,并分析了古近系超压分布特征,指导区域地层压力预测工作。
但是随着勘探的深入,发现钻前地层压力的预测基于地震和邻井录测井资料,受资料的精度等多因素影响,单凭经验或已钻井资料预测地层超压的精度和准确度不够,无法为现场钻井作业提供精准指导。
因此,地层压力的随钻监测对钻井过程指导意义重大。
关键词:钻井工程;随钻地层;压力监测技术引言地层压力确定关系到油气钻探过程中钻井液密度的选择及井身结构设计,在实践中,因地层压力预测不准确而引发井下事故,因井身结构及钻进设备不适应地层高压而影响工程作业的情形时有发生。
川西地区深层油井平均井深较大,井眼地质情况复杂,异常高压,且地层裂隙多,断裂发育,易发生破碎坍塌,井喷、井涌、卡钻等井下事故出现频繁。
为此,必须采取恰当的技术加强随钻地层压力监测,为预测异常地层压力及加强钻井液密度设计提供科学指导。
1地层压力钻井钻至储集层后,砂岩骨架局部被破坏,可能产生裂缝,使储集层抗剪强度降低,更容易出砂。
而储气库需在短时间内大排量高速开采,地层压力下降导致岩石所承载的应力增大,超过岩石抗拉强度时,岩石骨架会被破坏而引起出砂,导致水平井调峰能力降低。
2地层异常压力成因及分布规律通过对邻区15口邻井的钻前地震层速度、随钻压力、钻后声波时差等资料进行分析,结合泥岩声波速度与密度交会图板法,得到了该区域的地层超压成因和纵向分布规律。
随钻地层测试技术的分析与思考邸德家;陶果;孙华峰;岳文正【摘要】综述随钻地层测试技术的发展动态.以随钻地层测试仪器(Geo-Tap)为例分析随钻地层测试的技术特点、工作原理、仪器参数和在油气田工程中的应用前景.介绍目前我国随钻地层测试技术的现状、发展该技术的主要攻关方向和应该注意的问题.双封隔器模式结构具有流体取样和流体实时分析功能,是随钻地层测试仪器主要的发展方向.在我国随钻测量技术和电缆地层测试技术的基础上,应积极借鉴国外的先进技术,多单位联合攻关,大力开展基础工作,研发具有自主知识产权的随钻地层测试仪器.%Simply summarized is the advancement of formation testing while drilling (FTWD) technology. Taking the Geo-Tap tool as a prototype model, analyzed are the principle, technical features, operating principle and tool parameters as well as its future applications in oilfield exploration and development In addition, introduced is current status of FTWD technology and discussed is the primary difficulties and highlights to develop the technology in China. In China, measurement while drilling (MWD) and wireline formation testing (WFT) tool's performance and reliability fall behind western, companies tool's. Double-packer mode structure with fluid sampling and real-time analysis function is the main development direction of FTWD tool, which is suitable for China's oil and gas layer characters with low porosity and permeability. By improving MWD and WFT technology, we should combine all the research and development departments in China to work together closely to learn andanalyze the western latest technology, and develop FTWD tool with independent intellectual property.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2012(036)003【总页数】6页(P294-299)【关键词】随钻测井;随钻地层测试;地层压力;流体界面【作者】邸德家;陶果;孙华峰;岳文正【作者单位】中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学CNPC测井重点实验室,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学CNPC测井重点实验室,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学CNPC测井重点实验室,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学CNPC测井重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE927.6随钻地层测试器的前身是钻杆地层测试器(DST)。
◄测井录井►doi:10.11911/syztjs.2024017引用格式:王延文,叶海超. 随钻测控技术现状及发展趋势[J]. 石油钻探技术,2024, 52(1):122-129.WANG Yanwen, YE Haichao. Current status and development trend of measurement & control while drilling technology [J]. Petroleum Drilling Techniques ,2024, 52(1):122-129.随钻测控技术现状及发展趋势王延文1, 叶海超2(1. 中石化石油工程技术服务股份有限公司, 北京 100020;2. 中石化石油工程技术研究院有限公司, 北京 102206)摘 要: 随钻测控技术是随钻测量、随钻测井和随钻控制的统称,是当今石油工程高端技术的代表,也是自动化智能化钻井的核心。
随钻测控技术的发展为油气勘探开发提供了重要利器,大幅提高了作业效率,降低了作业成本和油气综合开发成本。
全面梳理了斯伦贝谢、贝克休斯和哈里伯顿等国际大型油服公司随钻测控技术的发展现状,分析了油气勘探开发对随钻测控技术的需求,厘清了随钻测控技术的发展方向,提出了中国随钻测控技术的发展建议,凝炼了随钻测控技术的发展重点,以期推进我国随钻测控技术的快速发展,提升随钻测控技术水平。
关键词: 油气;随钻测量;随钻测井;随钻测控;旋转导向;发展趋势中图分类号: TE927 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890(2024)01–0122–08Current Status and Development Trend of Measurement & Controlwhile Drilling TechnologyWANG Yanwen 1, YE Haichao2(1. Sinopec Oilfield Service Corporation, Beijing, 100020, China ; 2. Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Co ., Ltd .,Beijing , 102206, China )Abstract: Measurement & control while drilling technology is a broad term for measurement while drilling,logging while drilling, and control while drilling. It represents high-end technologies in petroleum engineering and forms the core of automated and intelligent drilling. The evolution of measurement & control while drilling technology has provided an important tool for oil & gas exploration and development, significantly enhancing operational efficiency and reducing operational cost and comprehensive oil & gas costs. This paper offers a comprehensive review of the research progress in measurement & control while drilling technology within major international oil service companies such as Schlumberger, Baker Hughes, and Halliburton. It analyzes the demand for measurement & control while drilling technology in oil & gas exploration and development. Furthermore, the development direction of measurement & control while drilling technology was clarified, and suggestions on the development of measurement &control while drilling technology in China were put forward. Finally, the development focus of measurement & control while drilling technology was summarized, so as to promote the rapid development of measurement & control while drilling technology in China and elevate the overall standard of measurement & control while drilling technology.Key words: oil & gas; measurement while drilling; logging while drilling; measurement & control while drilling; rotary steering; development trend随钻测控技术是利用测量、传输、控制等手段引导钻头沿着目标轨道钻进的综合技术,是石油工程高端技术的代表,被称为“钻井(石油工程)技术皇冠上的明珠”,其发展推动了定向钻井从几何导向到地质导向、智能导向的跨越,大幅度提高了钻井效率,降低了钻井和油气开发综合成本,为油气高效勘探和经济开发提供了重要利器。
随钻地层压力检测随钻地层压力检测是钻井中非常重要的一项技术,它通过对钻井过程中地层压力的实时监测,可以帮助钻井工程师做出正确的钻井决策,降低钻井事故发生率,提高钻井效率和钻井质量。
本文将对随钻地层压力检测的原理、方法和应用进行详细介绍。
一、随钻地层压力检测的原理随钻地层压力检测的原理与杨氏模量定律有关。
杨氏模量是固体材料的一种弹性模量,在应力作用下,杨氏模量越小,则固体的周围表面变形越大。
在钻井过程中,地层中的岩石是固体材料,当钻头在岩石上钻进去时,会产生应力作用,使得周围的岩石受到压缩,形成应力。
如果地层中的岩石属于非均质性地层,那么不同深度、不同类型的岩石受到的应力也会不同,因此在进行钻井时,如果能够实时监测到地层中不同深度的压力值,就可以更加精确地判断地层类型和性质,从而做出正确的钻井决策。
二、随钻地层压力检测的方法随钻地层压力检测的方法主要有两种:一种是通过钻井液循环监测地层压力,另一种是通过安装随钻地层压力感应器实时监测地层压力。
1、通过钻井液循环监测地层压力在钻井过程中,钻井液不仅能起到润滑和冷却的作用,还可以通过变化的压力来反映地层的压力情况。
在液循环系统中,钻井液的流动速度和压力大小是可以通过仪器进行实时监测的。
当钻头钻进地层时,压力的变化就能够反映出地层中的压力情况。
通过对液压系统中高低压差的监测,可以得到地层压力值的近似估算。
2、通过安装随钻地层压力感应器实时监测地层压力随钻地层压力感应器一般是安装在钻杆上,可以实时测量地层压力,输出地层压力数据,包括静态压力和动态压力。
静态压力是指钻头不受力时钻柱内的压力,用来确定地层结构和压力的水平梯度;动态压力则是指钻头在不同深度下钻进岩石时所受到的压力,用来判断岩石类型和性质。
通过随钻地层压力感应器的安装,可以对地层压力进行高精度、实时的监测和分析,为钻井工程师提供重要的决策依据。
三、随钻地层压力检测的应用随钻地层压力检测可以应用于多个方面,比如确定井筒下端孔段位置、预测地层高压区、识别地层异常、评价井壁稳定性、判断地质条件和可钻性等。
u◆ IFPT随钻地层压力测试器IFPT随钻地层压力测试器可挂接DRILOG系统,提供实时的地层压力和流度数据。
随钻地层压力测试是随钻测井最重要的测试方法之一,能够在刚打开地层时获取地层压力,其特点是利用钻井过程中短暂中断测量地层压力,测试时间短,能够解决大斜度井、水平井、大位移井测试时,电缆仪器下入困难的问题。
与传统技术相比,随钻地层测试测量的压力数据能更好地反映地层的真实压力情况,可优化钻井工艺、提高钻井效率。
其主要用途包括实时调整环空压力、及时调整泥浆密度、优化完井方案、提高固井质量、计算地质储量、判断流体分界面、优化井身结构和井位选择。
l● 作业要求定点测试,测压作业前应做钻具摩阻测试;斜井作业时探针需调整至高边位置,测压作业期间钻具完全静止,泥浆泵保持循环状态,实时上传仪器状态;作业结束后上传测试结果,上传结束方可活动钻具。
l● 安全、高效、智能的结构设计IFPT拥有专利技术的坐封推靠探针机构,可实现智能控制推靠力量,以适应不同硬度地层的坐封要求,同时延长探针使用寿命;采用蓄能器自动回收技术和探针结构弱点设计,双重手段降低异常状态下探针无法收回导致钻具卡钻风险。
l● 地层物性自适应的测试制度对于物性已知的储层,设计有常规测压模式,可根据地层渗透性设置作业制度;对于物性未知储层,设计有智能测压模式,在正式测压之前先进行一次预测试,根据预测试结果估算地层流度,从而确定正式测压的工作制度。
l● 高精度测试过程控制采用温度平衡过程短,压力响应速度快的高精度石英压力传感器测量地层压力;预测试系统采用精密伺服电机及高精度丝杠传动机构,可精确控制抽吸体积和抽吸速度。
(抽吸量控制精度0.1cc,抽吸速度控制精度0.1cc/s)。
l● 实时获取地层压力与流度可实时估算测压点流度值,并在测试结束后第一时间上传测点地层压力、温度、流度等信息,为油藏分析、优化钻井工艺、提高钻井效率提供数据支持。
l● 系统应用n⏹ 定向钻井n⏹ 钻井参数优化n⏹ 实时地层评价n⏹ 地质导向l● 仪器参数n⏹ 适用井径:8.5~10.5 ″n⏹ 仪器总长:29.5 f tn⏹ 仪器总重:2082 l bn⏹ 仪器耐温:150 ℃n⏹ 仪器耐压:20000 p sin⏹ 预测室体积:30 c cn⏹ 预测速率:0.1~2 c c/Sn⏹ 地层压力测量范围:0 ~ 16000 p sin⏹ 地层压力测量精度:±0.02% F Sn⏹ 补偿温度计精度:0.5 ℃n⏹ 电池容量:24 A hn⏹ 测压次数:80 次l● 工程参数n⏹ 钻铤外径:7 ″n⏹ 最大外径:8.15 ″n⏹ 内部流道最小内径:1.89 ″n⏹ 仪器连接扣型: 上部:5-‐1/2″API FH. B ox 下部:5 1/2″ API FH.Pin n⏹ 旋转时仪器最大曲率:8 °/100 f tn⏹ 滑动时仪器最大曲率:16 °/100 f tn⏹ 轴向最大钻压:570,000 l bfn⏹ 最小屈服力矩:52,000 f t.lbfn⏹ 最大操作力矩:22,000 f t.lbfn⏹ 最大操作拉力载荷:130,000 l bfn⏹ 最大振动载荷:330,000 l bfn⏹ 横向机械冲击:500 g rmsn⏹ 轴向机械冲击:20 g@5Hz~1 k Hzn⏹ 最大工作排量:650 g pm实测曲线。
综合录井仪随钻中对地层压力监测技术作者:姬生震来源:《中国科技博览》2014年第03期摘要:地层压力检测及预报技术,是一项直接关系到钻井工程安全和油气层保护的重要技术。
综合录井仪压力软件包利用随钻录井参数进行地层压力的计算,可及时准确的提供地层压力、地层破裂压力的变化趋势,推断出压力过渡带及下部的异常压力,随钻指导钻井及时调整泥浆密度,保证安全施工,保护油气层。
关键词:地层压力监测 dc指数泥岩密度异常高压中图分类号:P5361引言地层压力特别是油气层压力是评价油气层能量大小的重要参数,油气井钻探过程中,分析研究地层压力,可以正确指导泥浆比重,保证安全快速地钻进,保护油气层,这些关系到钻井的成功率和油气田的勘探。
2综合录井仪监测地层压力的方法异常地层压力的形成的多种原因,如压实效应、成岩作用、密度差的作用、构造应力及构造活动、异常地温梯度、油气的生成,地层的异常压力的形成往往是几个因素综合作用的结果。
在引起地层异常压力的诸多因素中,压实作用是引起超压异常最根本、最主要的原因。
综合录井仪对异常地层压力的监测和预测主要是随钻对欠压实超压粘土岩层和异常压力上覆过渡带地层的监测。
综合录井仪随钻监测和预报异常压力是比较有效的方法,它主要是通过计算dc指数,结合测量泥(页)岩密度两种方法。
同时参考钻井液出口温度、出口电导率等参数变化,发现监测地层压力异常层。
欠压实是使粘土岩层具有高孔隙度和低岩石密度的特征。
钻遇这种岩层时,综合录井仪测量参数表现为钻时变快,dc指数减小并向左偏离正常趋势线,泥(页)岩密度呈明显降低趋势。
在异常压力过渡带的表现特征与欠压实粘土岩层有相同的特点,另外出口温度、电导率等参数也都有比较规律的异常变化。
利用综合录井仪对地层监测受钻头类型因素比较明显,使用PDC钻头,监测可靠性较差,使用三牙轮钻头,能比较准确监测地层压力。
3综合录井仪随钻监测地层压力的应用胜利油田近些年在新疆进行勘探,其中董1井钻遇高压地层,现以董1井为例进行说明。