直流无刷电动机在测井仪器中的应用

文章介绍了直流无刷电动机的工作原理、性能特点,并以声成像和能谱密度仪器为例简介了在测井仪器中的应用,对实际应用中容易存在的问题,如位置传感器的调准、无位置传感器控制技术及电机正反转等进行了探讨。无刷直流电动机兼有交流电动机和直流电动机的优点,又解决了两者固有的缺陷,符合测井仪器的苛刻要求,如能解决好控制复杂口成本较高等问题,必将得到广泛的应用。     

地热井用的高温测井仪器

在日本政府的倡议下,日本石油公司和电气公司合作研制了地热井用的高温测井仪器,其中包括: 多电极系电测井—自然电位测井微球形聚焦测井—井径测量纵—横波声波测井—井径测量(包括微地震测井) 光学井下电视生产测井仪器(井温、压力、连续流量计和井下取样器) 这些仪器的环境条件是:温度为275℃,压力为500公斤/厘米~2。上述仪器经高温试验后,于1978～1979年进行了现场试验,井眼条件是:井深1200米,井底温度202℃,井底压力150公斤/厘米~2。除光学井下电视外,其他仪器均成功地完成了长时间的井下试验。根据现场试验,装有电视摄象管的光学井下电视在150℃的井底温度下只能工作4小时。装有半导体成象传感器的高温井下电视正在研制中,最后目标要求达到在250℃的井温下工作4小时。     

ADN型高压单缸喷油泵出油阀升程传感器的研制

从ADN型高压单缸喷油泵的结构特点出发,提出出油阀升程的霍尔测量方案;同时对霍尔芯片的耐压能力进行了模拟验证试验,对传感器的封装结构进行了改进设计,确保了测量方案的可行。最后,对出油阀升程传感器进行了标定,并通过试验来分析了传感器安装对供油特性的影响情况。     

随钻仪器井下降温系统冷却效果数值研究

深层、超深层已被列为油气资源重要接替区。但是,深层带来的井下高温使得随钻仪器寿命缩短、甚至失效,为其增加井下降温系统是解决随钻仪器抗高温性能的措施之一。在前期研究随钻仪器井下降温系统阻热性能和传热特性的基础上,进一步研究了井下降温系统的冷却效果,建立了井下降温系统模型,通过数值方法研究了各参数对井下电路产生降温幅度的影响。研究结果表明：增加井下降温装置,可有效提高随钻仪器抗高温性能;各参数对冷却效果影响规律为绝热材料导热系数越小、绝热材料厚度越大、电路系统尺寸越小、制冷功率越大及环境与水眼温差越大,越有利于改善冷却效果;电路系统导热系数对冷却效果的影响可忽略不计;各参数对冷却效果影响程度排序为,在绝热材料方面,导热系数>高度和宽度方向充填厚度>轴向充填厚度;在电路系统方面,长度>宽度和高度>导热系数;在降温装置方面,制冷功率与发热功率比值>高度和直径。所得结果丰富了随钻仪器井下降温相关理论,可为井下降温系统的开发提供指导。     

地层倾角测井井下仪器测量精度的探索

目前,油田使用的地层倾角仪是由众多的传感器组合成的测井井下仪器。本文就地层倾角井下仪器的测量误差、仪器精度与各传感器误差间的关系进行了探讨与评价,并阐述了在测井中仪器误差范围及各种传感器误差对仪器总体误差的贡献,以便用户更好更正确地了解使用该仪器。     

利用霍尔开关件UGN3020构成的传感器

采用新型的集成霍尔开关元件ＵＧＮ３０２０，构成模拟量输出的浮子式液位传感器，数字量输出的浮子式液位传感器和脉冲输出的转速传感器，温度漂移低，原理简单，应用广泛。文中着重介绍上述三种传感器的结构原理及其特点。     

热采测试仪器室内温度压力校验装置

胜利油田稠油热采开发过程中,需要对注汽、生产过程中的地面和井下参数进行监测.根据需要开发研制了一系列的注汽和生产测试仪器,包括地面蒸汽两相流量计、井下高温双参数和四参数测试仪、井底流温流压测试仪以及直读式温度压力测试仪等.为了解决以上测试仪器(新、旧)和测试传感器的高温校验问题,弥补目前只是分别进行温度、压力校验的现状,建立一套设计先进、使用方便、安全可靠、精度高和稳定性好的温度压力联合校验系统十分必要.     

利用无刷直流电动机构建的井下压力闭环系统

电机泵动力作为旋转导向钻井工具导向力的一种，有着动力稳定、可控性好等优点。无位置无刷直流电动机在工业上已经广泛应用，其各项指标都很适合在井下工具中应用。到目前为止，在国内还没有相关的报道。文章重点阐述利用无刷直流电动机构建的井下压力闭环实验装置和以无刷直流电动机为控制核心的软件平台。     

随钻测量使用独特的方式传递信息

泰勒等钻井公司在应用低频电磁波技术上开辟了一条新途径。使井下仪器作为一个无线电发射机,通过地层向地面的接受器传递信息。将井下仪器系统装在一个32英尺长的钻铤内,其中包括一排定向的测井传感器、功率放大器、电源、发射环和间隙接头。目前该装置已具有感受和传递     

PIC18F2431单片机在无刷直流电机中的应用分析

文章以无刷直流电动机为应用对象,介绍了无刷电机专用控制芯片PIC18F2431单片机的功能特点及其管脚作用。然后围绕无刷电机的控制,介绍了逆变桥电路和过流保护电路。     

环空压力随钻测量系统研究

介绍了环空压力随钻测量系统的基本结构、工作原理以及关键技术。对环空压力随钻测量系统进行了地面综合试验和现场试验。试验结果表明,整套仪器设计合理,工作可靠性高,压力和温度测量精度都达到了1%FS;解决了井下大功率长时间供电的难题,开泵时采用井下发电机供电,停泵时采用蓄电池供电,保证了系统能够长期稳定地工作;能够实现测量数据的实时上传和井下存储功能,在地面可随钻获知井底准确、实时的压力和温度数据。最后指出,环空压力随钻测量系统必须在单参数或少参数的测量上首先获得突破,才有可能向多参数的更高层次方向发展。     

一种实时诊断钻具黏滑现象的新方法

钻具黏滑现象严重时会损坏井下设备,造成井下事故,影响井下安全,如何及时有效发现并消除黏滑现象对钻井施工意义重大。目前国内多通过监测地面转盘驱动电流、转盘扭矩来观测井底钻具黏滑现象,为了更及时、准确地预测钻具黏滑现象,采用井下MWD磁传感器数据来分析钻具黏滑现象。通过井下计算机对传感器信号实时高速采集,计算出井底钻具的瞬时转速,用以诊断钻具黏滑现象并对黏滑严重程度分类形成黏滑程度特征码,并将这些特征码通过MWD实时传送到地面以便及时采取措施,有效减少了由于黏滑现象而引起的井下事故。     

一种火烧油层井底温度监测新方法

火烧油层是开采薄、稠油藏及残余油藏的有效方法之一，温度是火烧油层的一项重要动态监测参数，用双热电偶监测井底点火温度方法即可迅速、及时地反映井下温度的变化，又能解决冷端补偿问题。其原理是用三根传感导线下井，并联两根热电偶，两根热电偶的负极接到同一极传感线上，而两个正极分别接到另外两极传感线上，输出的信号在地面上经分析、处理，即可得到所要测定的温度值，该方法是火烧油层井下温度监测值得试验应用的一种较理想方法。     

亚肯3井深井侧钻技术

塔北亚肯3井设计井深6200m,钻至5546.33m时发生盐层卡钻,处理事故中钻具又折断,被迫填井侧钻。第一次侧钻因螺杆钻具事故而失败。第二次侧钻,侧钻点井深5100m。在井深、温度高(实测112℃)、压力高(钻井液密度1.74g/cm3)、地层可钻性差、工具面不易控制的情况下,采用螺杆钻具和有线随钻测量技术侧钻成功,并将?177.8mm尾管安全下至井深5656.73m。     

ADN型高压单缸喷油泵出油阀升程的分析。

在研制新一代高压单缸喷油泵的过程中,为了了解并掌握出油阀的运动规律,利用霍尔传感器对ADN型高压单缸喷油泵的出油阀升程进行TN量,通过改变喷油量、喷油泵转速及燃油系统结构参数等,分析了它们对出油阀运动产生的影响,并找出了对出油阀运动较大影响的参数。     

注水井井下分层测试监控系统设计

为了正确检查各层段注水量、确定最佳注水压力、选择正确的喷水嘴,为良好注水和动态调节注水量,结合最新的电子技术、传感器技术和注水工艺的相关技术,开发了新型注水井井下综合测试系统,实现了注水井井下分层流量、压力、温度的实时在线监控测试。整个监控过程都由计算机程序控制,因此在形成资料过程中避免了虚假现象,资料准确率极高,而且可对测试数据进行回放。首次将32位微控制器ARM作为系统核心处理器,处理数据的速度显著提高,为实时、准确地反映井下实际情况提供了保障。     

双U型管式高温高压流体密度传感器

介绍了1种可用于石油井下的双U型振动管式流体密度传感器.该传感器由双U型管及电磁激振装置构成,通过安装基座中的管线使2支U型管形成流体单向通道,电磁激振装置产生电磁力使双U型管产生谐振并维持其振荡.为满足传感器的应用环境要求,U型管采用低温度弹性系数、耐高压、抗腐蚀的合金材料制成,激振装置中的电磁线圈与磁芯均采用高温材...     

井壁深穿透电控钻孔技术研究与现场试验

现有水力钻孔技术虽然弥补了传统火药射孔穿透距离短、有压实效应等不足,但施工时需要油管或连续管配合,作业周期长、成本高,而且仅依靠地面泵压信号难以直接准确监测施工进程。针对这一问题,进行了井壁深穿透电控钻孔技术研究。优选直流电机代替高压水泵作为施工的能量来源;采用电缆悬吊方式代替油管或连续管传送钻孔工具,通过电缆传输电能和发送控制命令控制钻孔作业;研制实时监测系统,以及时准确地监测地层钻进过程,形成了井壁深穿透电控钻孔系统。地面试验和现场试验证明,该技术可钻入地层2.00 m以上,形成直径20.0～30.0 mm的孔道,其监测系统通过识别和记录井下霍尔传感器在地层钻进时产生的脉冲电信号,可及时准确地计算出实际钻孔长度。研究结果表明,井壁深穿透电控钻孔技术采用电缆传送,高效、快速、成本低,很好地弥补了传统火药射孔的不足,为沟通改造近井地层提供了一种新方法;同时,该技术的监测系统可在施工时对钻进长度等参数实时监测,解决了现有水力钻孔技术无法监测施工进程的问题。