文档介绍：无线随钻仪器的使用及故障分析 定向井技术服务公司
摘要:
无线随钻在后期提速过程中将扮演重要的角色,无线随钻测斜仪随钻钻进,井眼轨迹可随钻连续测量,滑动定向钻进时定向准确,效率高,节省时间。能够降低使用单多点测斜控制井眼轨迹出现的各种风险,因而从整体上能够提高钻井速度,缩短钻井周期。
同时随着钻井工艺的不断提升,常规定向井减少,水平井不断增加,加之仪器逐渐老化、井队保养维护不到位,仪器故障也随之增多,影响了钻井时效。针对此现状,本文就仪器的工作原理、测试方法以及仪器故障的判断和解决方法等做一简绍。
一、无线随钻的工作原理
1、基本原理
该仪器是将传感器测得的井下参数按照一定的方式进行编码产生脉冲信号,该脉冲信号控制伺服阀头的运动,利用循环的泥浆使主阀阀头产生同步的运动,这样就控制了主阀阀头与下面的限流环之间的泥浆流通面积。在主阀阀头提起状态下,钻柱内的泥浆可以较顺利的从限流环通过;在主阀阀头压下状态时,泥浆流通面减小,从而在钻柱内产生一个正的泥浆压力脉冲。定向探管产生的脉冲信号控制着主阀阀头提起或下放时间,从而控制了脉冲的宽度和间隔。
无线随钻的工作原理
总体结构图
无线随钻的工作原理
MWD是通过电磁机构控制阀门头与限流环之间的流通面积,进而引起在钻杆内流动的泥浆压力产生变化,达到传输信号的目的。
主阀阀头提起状态
无线随钻的工作原理
主阀阀头压下状态
2、性能指标
无线随钻的工作原理
井斜角:0~180°,精度:±°;
井斜方位角:0~360°,精度:±°;
工具面角:0~360°,精度:±°;
抗压外筒直径:φ48㎜;
仪器最高工作温度:125℃;
仪器总长: (无伽玛), (有伽玛);
外筒最高承压:100MPa;
电池工作时间:180小时(无伽玛)
150小时(带伽玛)
电源:220VAC。
二、仪器的测试
一、扶正器测试
1、扶正器绝缘测试
1)、把BJ系列部件检测器的两个插头分别插入扶正器的两端,开关都设置在“断开”的位置上;
2)、将万用表置于电阻挡上,把黑表笔插入“上1”中,红表笔插入“上2”中,测量其之间的电阻,读值应≥20MΩ;
3)、黑表笔不动,红表笔分别插入“上3”、“上4”、...“上10”和外筒,读值也应≥20MΩ;
4)、把黑表笔从1移到2,红表笔分别插入“上3”、“上4”、... “上10”和外筒,如此测量下去,完成所有的组合。所有测量读值都应≥20MΩ;
5)、以上测试过程中,若读值不符合标准,可能是由测量盒与模块之间接触不良造成的,应对触点进行清洁处理,再重新测试。
2 、扶正器导通测试
1)、把BJ系列部件检测器的两个插头分别插入扶正器的两端,开关都设置在“断开”的位置上;
2)、将万用表置于响铃欧姆档上,测量“下1”和“上1”插座之间的电阻,读值应小于1欧姆,并能听见蜂鸣声;
3)、测量“下2”与“上2”、“下3”与“上3”、... “下10”与“上10”之间的阻值,都应小于1欧姆,并能听见蜂鸣声;
4)、如果不导通,应重新测量以查明原因或更换送修。
二、电池筒测试
1、新装电池筒的电压测试及加载
1)、把BJ系列部件检测器六针四孔插头一端连接在电池筒的对应端,开关都设置在“断开”的位置上;
2)、将万用表置于直流电压挡上(200),把表笔插在红色插座“上1”和“上2”中;
3)、电压的读值应为28~29伏;
4)、新装锂电池有结晶层,需要加载激活。将“开关1”和“开关2”拨到“接通”位置上,把“电池加载”开关置于“电池组1”的位置。加载后,电压开始降低,然后又升高,经过一段时间后,电压应上升至25~26伏,完成激活,加载激活时间一般在十分钟左右;
5)、若电池加载后,电压不上升且低于20伏,该电池筒可能电量已耗尽或内部有故障,不能下井使用;
6)、加载后的电池有了足够的电压,可以继续进行绝缘性与导通性的测试;