随钻地层压力测量电液控制系统设计

为准确测量地层孔隙压力,实现随钻地层孔隙压力剖面,开展了随钻地层压力测量系统电液控制技术研究。电液控制系统包括电控和液压2个部分,电控系统为主从式双处理器架构,其中主处理器完成信号测量、处理和存储,执行地层压力回归计算等关键算法,执行液压系统中控任务调度和逻辑控制,对从处理器发出控制指令。从处理器负责电机运行和电磁阀开关控制。其中液压系统由动力源泵站、电磁阀、溢流阀、液压双向锁、探头装置、抽汲装置组成。电液控制系统可实现探头推靠密封、抽汲地层流体、测量地层压力及探头回收等功能。不同渗透率岩心试验和模拟井试验结果表明,地层压力测量曲线与理论曲线一致,表明电液控制系统能够用于随钻地层压力测量系统原理样机的理论验证和试验,为研制实用的随钻地层压力测量系统奠定了基础。     

地层流体取样和压力测量Saturn 3D圆径探头

<正>地层流体取样和压力测量Saturn 3D圆径探头由Schlumberger公司研发,该探头设有4个自密封吸入口,每个吸入口的过流面积为128.1cm2,与常规探头相比,过流面积增大了500倍以上。4个吸入口间隔90°安装在探头上,从地层吸取流体。吸入口装有过滤装置,当其靠在井壁上吸取地层流体时,可有效避免堵塞,使流体持续流动。该探头可实时监测滤液的清除情况,提取未污染的地层流体。该探头集成了地层动态测试器(MDT),一次起下作业即可完成大范围的产能测试、渗透试验及地层流     

井径测量精度影响因子分析

讨论了常用测井推靠类探头井径测量时误差产生的原因，从理论上对比较典型的探头——液压连续测斜探头及微球液压推靠器进行了分析，即从理论模型、机械传动间隙、电位计精度等方面分析了影响井径测量精度的因素，提出了设计探头推靠部分比较合理的建议。     

基于MATLAB软件的测井多臂推靠器参数优化设计

维持石油测井推靠机构探头与井壁之间的推靠力需要一定的滑杆推力,如何求得滑杆推力的最小值是存在于推靠机构设计中的一个优化问题.运用虚位移原理建立了测井多杆推靠机构的动力学模型,推导出了以滑杆推力F为因变量,以各杆件的长度、位置参数、探头推靠力W为自变量的函数.以此函数为基础建立求解各杆件几何参数的非线性规划优化设计的模型.利用MATLAB优化工具箱中求解非线性规划的功能,得到各参数的优化解.通过和现有的模型参数对比,证明优化了测井推靠机构的动力学参数.     

新型焊管水压试验端面密封装置

焊管水压试验作为产品检验的一个重要项目得到广泛应用，改进和提高焊管端口密封装置的结构及性能，是保证试验可靠，高效的重要手段。对于端面密封效果差的问题，通过改进密封装置结构，利用试压水作密封推紧力，配合多级活塞产生不同的压差原理，研制出“多级可调压差推紧式端面密封装置”有效地提高了密封能力，解决了这一难题，实现仅用一套装置，就可进行多种管径和不同试验压力要求的水压试验。     

六臂地层倾角电子仪测试装置设计与实现

六臂地层倾角电子仪测试装置主要用来模拟推靠器井径的电压信号、极板电扣的电导率信号、测斜仪的加速度信号和磁力计信号、井内的压力及测斜探头内的温度信号，以供检查电子仪各通道是否正常。同时，它还可以检查电子仪是否正确地给推靠器马达供电。文章介绍了这种装置的设计方案及各信号道电压产生的原理。     

RFT和FMT压力测试对比与分析

针对RFT和FMT的两口井测试资料，进行泥浆静压力、地层压力和地层温度测量值的对比、分析，提出了用泥浆压力系数和泥浆密度检查仪器性能的方法。同时在考虑性能、价格等综合因素后，认为使用FMT进行压力测试是一个合理的选择。     

确定气井地层压力的几种方法

为了及时得到气井当前地层压力,为气藏地质研究和评价、动态分析、储量计算等提供依据,根据气井试井原理和动态描述方法,提出了计算气井地层压力的几种方法。基于产能试井理论的系统试井法、稳定点二项式产能推算法,通过计算可以求得当前地层压力,并得到稳定产能方程。基于不稳定试井解释的压力恢复曲线外推法、动态模型推算法,通过不稳定试井解释及压力历史拟合,可以推算出气井的当前地层压力。实例计算表明,这几种方法简便易行,结果可靠。     

用多探头地层测试器测定地层渗透率

本文给出了分析模型并对多探头地层测试器测得的压力瞬时值加以解释。多探头测试器有3个探头。伸入探头从地层中吸入流体并产生一个脉冲。所产生的压力响应由伸入探头和两个观测探头测量。一个观测探头位于伸入探头对面,其水平高度和伸入探头相同;另一个观测探头在垂直方向上和伸入探头相隔一定距离但位于同一方位角上。文中讨论了储层各参数对压力响应的影响,通过实例说明了模型的应用。     

测井液压井壁推靠器

为了消除泥浆对测井的影响,提高测井精度,我队从1973年8月开始,在党的领导下,工人参加设计,大搞三结合,在北京微电机厂和江苏武进罗溪农机厂大力协助下,于1974年4月,设计并试制成了第一台液压推靠器(图一)。液压推靠器是一种贴井壁测井的重要手段,如井壁声波、井壁中子和密度测井,采用推靠器把探头推向井壁,可以一次下井,由地面控制探头的收拢和张开,进行重复多次测量。经过三年多实践,液压推靠器先后经过三次重大改进,并在四个油田十八口井上配合密度测井进行了近百次反复试验。从已测得大量曲线可以看到:液压推靠器结构原理正确,在测井过程中推靠力符合要求,动作灵活可靠,收放腿自如,贴合井壁良好,所     

地层压力随钻测量仪器微型液压系统研制

微型液压系统是地层压力随钻测量仪器核心功能模块,仪器通过液压系统实现探头推靠—坐封—抽汲—解封—复位等测量动作。由于井下仪器空间有限,部件集成难度高,以使用最少液压元件实现地层压力测量基本功能为目标,设计了微型液压系统技术方案。以方案为基础,优选高性能微型液压元器件,通过使用插装的安装方式及油路集成块模块化设计,实现了液压系统在井下仪器狭小空间内的集成。经室内测试,微型液压系统输出压力达到20 MPa,各元件动作逻辑正确,性能参数满足设计要求。     

用于辽河潜山的随钻地层压力测量系统探头研究

随钻地层压力测量系统作为重要的随钻工具,在特殊井和欠平衡钻井过程中起着非常重要的作用。探头作为系统的重要组成部分,对整个测量系统工作可靠性与数据的精确性起着重要的作用,探头伸出和压入地层是一个探头的受压过程,其强度直接关系着系统的有效性。对探头结构和强度进行研究和计算,得到探头在工作过程中的应力分布和变形情况,对优化设计探头机构和保证井下作业安全具有指导意义。     

FMI液压推靠器常见故障分析与维护措施

全井眼微电阻率成像测井仪（FMI）液压推靠器负责地层电阻率原始信号的采集及井眼大小测量，极板的推靠与收回采用液压方式。测井时，极板前置放大电路内的采样电阻将流经极板钮扣电极的电流信号转换为电压信号并进行放大，2个相互独立的推靠活塞杆与2个井径电位器滑动杆联动测量X、Y方向上的井眼直径。FMI液压推靠器故障集中在液压系统、井径测量和极板前置放大电路三方面。结合仪器原理，对FMI液压推靠器常见故障及维护措施进行了分析和探讨。     

地层压力随钻测量原理样机研制

地层压力是钻井工程所需的重要参数。随钻测量地层压力精度高,根据该数据可提高钻井效率,降低钻井风险。通过三维可视化虚拟设计及插装式液压元件集成设计等方法,解决了高输出压力微型液压系统研发等关键技术,研制了地层压力随钻测量原理样机。建立了井下环境模拟实验装置,通过对比实验装置预设值与测量短节测量值,验证了样机测量原理的正确性。在模拟井内考察了原理样机整机工作稳定性,从指令下发、仪器启动、探头坐封到抽吸流体等一系列动作准确无误,样机各功能短节匹配合理。原理样机的研制成功为工程样机的研发奠定了技术基础。     

推靠式旋转导向工具造斜率预测方法

推靠式旋转导向系统可显著地提高钻速、改善井眼条件并大幅度提高井眼延伸长度,代表着现代导向钻井技术的发展方向。为了准确预测和评估推靠式旋转导向工具的造斜率,在常规导向钻具组合力学模型的基础上,考虑推靠块与井壁的相互作用、钻头与地层的相互作用、导向钻具结构等因素影响,建立了推靠式旋转导向工具钻进轨迹预测模型以及"极限造斜率"和"折算造斜率"的计算方法,从"杠杆效应""钟摆效应""推靠效应"的角度揭示了造斜率的影响机理,分析了推靠力、钻压、井斜角、钻头与地层各向异性等参数对造斜率的影响规律。研究结果表明:(1)导向钻具的造斜率是各种效应的综合结果,其中"推靠效应"起主导作用,杠杆效应和钟摆效应起到次要作用;(2)对于推靠式旋转导向钻具,随着钻压增大,杠杆效应所占比例增大,推靠效应所占比例减小,造斜率减小;(3)造斜率与钻具结构参数、推靠力、钻头性能、钻进参数等因素密切相关。结论认为,该研究成果可以为推靠式旋转导向工具造斜率预测以及钻具结构优化设计提供重要的理论基础。     

分注井验封疑难现象分析及其压力曲线应用

分注井验封测量双压力曲线,并以此来判定封隔器的密封性,其简洁、直观,但其对验封仪封隔器与分注井封隔器密封状况的判定存在不确定性,对分注井封隔器组合密封状况的判定更是存在多解性。验封测量的双压力曲线是分注层段地层压力的综合反映,因而其地层压力曲线与正常注水压力比较可以表现出低压力、正常压力、高压力状况,双压力曲线的形态变化还可以刻化射孔地层渗透性与岩石均质性的相对好坏及岩石沉积韵律性等,对开展注水措施及其细化注水层段和调整注水等起到帮助作用。     

地层压力模拟测量短节研制

地层压力随钻测量仪器由机械、电子、液压等部分组成,内部安装空间小,结构复杂,集成难度大。为降低仪器研发风险,开展了地层压力模拟测量短节的研制,通过三维可视化技术建立了模拟测量短节虚拟数字样机,使用液压阀插装技术对输出压力20 MPa微型液压系统等关键模块进行了攻关研究。同时研制了地层压力模拟试验装置,作为模拟测量短节室内高温高压试验及测试原理验证平台。经实测,模拟测量短节在120℃、60 MPa环境下运行稳定。选取1×10-3和320×10-3μm 2两种渗透率岩心考察了测量短节测试原理,得到了地层压力测试曲线,测量准确率达到96%。室内试验验证了模拟测量短节测量原理的正确性及测量数据的准确性,该短节的研制成功为地层压力随钻测量工程样机的研制打下了坚实基础。     

利用CYT资料预测地层孔隙压力和地层破裂压力的方法探讨

大地电磁场测量资料(CYT资料)多用于岩性探测。通过建立CYT资料与测井资料之间的转换关系,提出了利用CYT资料预测地层孔隙压力和地层破裂压力的新方法,有效地解决了预探井地层孔隙压力和地层破裂压力预测的难题。     

油气井压裂时地层岩石新的破裂压力计算模型的建立

考虑地层岩石存在天然微裂隙这一客观事实，建立了地应力与压裂液共同作用时，地层裂隙的应力强度因子表达式；根据断裂判据，推得了地层破裂压力计算模型；并对某油田几口井进行了实算与电算对比，验证了模型的可靠性。     

井下工具旋转动密封研究现状及发展趋势分析

超深井钻井工具中旋转动密封的可靠性和寿命极大地影响钻井效率的提高,超深井工况中的高温、高压、振动和钻井液介质都对动密封的寿命提出严峻的考验,文章概述了石油钻井领域动密封的研究现状和存在的问题,介绍了压力平衡系统的原理和国内外旋转动密封领域的研究热点,并根据已有的研究成果和不同的地层温度提出钻井领域旋转动密封的发展方向,首次提出超高压多级可控动密封的概念设想。