—点,以便在仪器给出的不是期望的结果时,起出仪zhe器不会浪费太多的钻机时间。 3、正常测量程序
对于定向的随钻测量有两种操作方式:
(1)旋转钻进:在每次接单根后,进行静态测量(井方位角和井斜角),如果需要可以间隔更密些。
(2)定向作业:作业中使用弯接头和井下马达,在这种情况下当钻头钻进时监视工具面角更为重要。
对某些仪器,作业者必须确定需要那种方式。另外有些仪器是将静态和动态的测量结果都按顺序传送。静态测量的常规过程是钻完方钻杆后,接单根,然后将钻头提离井底约1.5m进行测量。在传感器测量数据所需的2min期间,钻杆要保持静止。钻进时,4min以内脉冲可传到地面并将结果显示出来。
在定向作业时,MWD以很短的间隔(1min)将最新的工具面角传输上来。通常工具面角是参照井眼高边(即重力工具面角)的。而对小井斜角(小于8°)的井,工具面角是参照磁北极(即磁工具面角)。但是,由于存在磁干扰,磁工具面角不能用在套管附近,井眼方位角也是一样。对在套管附近的造斜工具的测量或定向,必须使用陀螺测斜仪。MWD仪器只能用在作业者确信没有磁干扰的地方。
第七节 MWD的应用
无线MWD的应用可分为三种主要类型
一、定向测量
这种应用大约占全部MWD工作的70%。在国内外一些油田,无线MWD已变成钻井过程中监测轨道的标准方法。在定向钻进中利用无线MWD的主要优点是:
(1)因为消除了常规的电缆法,所以测量时节约了宝贵的钻机作业时间;
(2)因为没有电缆问题,可在钻进时监视工具面角,所以定向作业时工具面定向变得很容易;
(3)钻柱在静止位置时占用的时间较少,这样就减少了卡钻的危险;
(4)不花费很多的钻机时间就可以加密测点,所以可较好地监视井眼轨道;
(5)改变钻井参数或地层变化对井眼轨道的影响可以很快地检测出来,从而减少了产生严重狗腿的危险和纠斜次数。
对操作者来说,无线MWD系统的成本、效益情况和可靠性是最重要的问题。多次研究表明,与常规的电缆测量技术相比,使用MWD可以节省可观的钻机时间。当然这一潜在的利益将会被仪器的任何损坏所抵销,因为这时操作者不得不被迫浪费时间来起出MWD仪器。在过去的几年中,平均故障间隔——指失效之间的循环时间,已从20h提高到250h。由于可靠性的增加,及激烈竞争导致的费用下降,牢固地确立了MWD在定向作业中的地位。
二、地层评价
使用伽马射线和电阻率传感器来随钻测井正变得越来越普遍,但从严格的经济角度上看
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很难做出评价。这是因为作业者可能希望在各种情况下做一组完整的电缆测井。另外在钻井时期得到测井数据能增加的益处还须调查。这些益处如下:
(1)利用伽马射线确定页岩层来选择套管下入深度; (2)选定储层顶部开始取心作业; (3)钻进过程中与邻井对比;
(4)识别易发生复杂情况的地层;
(5)如果在电缆测井作业前报废井眼的话,至少还有些地层数据可以利用; (6)对电缆测井不适合的大斜度井能够进行测井作业; (7)电阻率测井可以发现薄的气层的存在;
(8)在钻进时利用伽马射线和电阻率测井可以评估地层压力。 图7-38是MWD仪器测井的一个例子。
随着MWD测井可靠性的增加,在某些地区MWD正代替了一些中间测井。目前其主要缺点是没有MWD孔隙度传感器。MWD测井和电测结果的比较还有些争仪。有些例子表明两者非常一致。但要记住测井技术方面还有些重要的区别:
(1)测井速度相差很大(MWD可能为3~30m/h电缆测井为540m/h)。所以测井的分辨率也会不同;
(2)由于钻井液侵入的影响,井眼条件可能发生变化; (3)仪器的集中度可能不同; (4)所采用的传感器类型不同(如MWD中采用盖革-米勒管,相反在电测仪器中用的是闪烁记数器); (5)钻铤导致的信号衰减也会影响结果;
(6)MWD--自然伽马射线测井是以秒记数为单位测量的,而电缆测井采用API单位。
三、钻井参数测量
在MWD的三种主要用途中,利用传感器测量井下钻井参数或许是最难从成本、效益对比上进行
评判的。因为这些传感器没有代替 其他作业较昂贵的系统,如测斜仪 或电测仪。
有钻压、转数或扭矩的井下传感器的主要优点为测量实际上是在所发生的点——钻头处进行的。在某些情况下,不能认为地面指重表是可信的(如在大斜度井眼中,由于井壁摩阻,
图7-38 MWD测井显示出伽玛射线和电阻率的响应,并给出深度和钻速来作为比较 井底钻压可能低于地面指示的百分之二十)。井底与地面测量的这一差值可能给出井眼问题的指示(如地面扭矩远远大于钻头扭矩时说明有可能是钻杆遇卡而不是钻头牙轮卡死)。
除了在正常钻进时给司钻提供一些有用的指示外,这些传感器还有一个更广泛的用途,即为优化钻井提供准确的数据,而不是采用不准确的地面数据。在某些情况下(如涡轮钻
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井)MWD传感器是优化钻井操作中唯一可利用的方法。尽管许多井下钻井传感器的优点还没被发现,但将来必定会发生效益。
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