CN209855772U - 一种4-3/4英寸集成随钻测井系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的4‑3/4英寸集成随钻测井系统，是一种自动控制的随钻测井系统。本系统包括随钻井下仪器、地面采集系统和软件系统，随钻井下仪器包括截止短节、集成随钻通讯电源短节、上扶正器、集成随钻测量仪器、下扶正器、旋转导向单元。地面采集系统包括工控机、远程安全采集面板、接线盒一、接线盒二、司显显示器、立管压力传感器、钩载传感器、深度编码器、随钻旁通控制器、负脉冲发生器。集成随钻测井系统，可以在钻具旋转钻进状态下，实现导向的功能。并且此钻井系统具有双向通讯功能，地面通过旁通控制器和负脉冲发生器向井下旋转导向单元发送指令，调整导向方向及力量，实现自动导向、控制钻进轨迹的目的。

Description

一种4-3/4英寸集成随钻测井系统

技术领域

本发明涉及石油、勘探技术领域，具体涉及到一种新型4-3/4英寸集成随钻测井系统，应用于石油随钻钻井领域。

背景技术

已有的集成随钻测井系统工具，主要有4-3/4英寸、6-3/4英寸 8-1/4英寸、 9-1/2英寸几种尺寸，其中应用较为广泛的是4-3/4英寸、6-3/4英寸两种。两种尺寸的钻井系统，其中旋转导向单元在推靠部分结构上有很大的不同。

6-3/4英寸旋转导向单元利用电机与泵的结合，推动推靠部分支撑井壁，从而形成导向力，此方式可以提供稳定的压力，但液压部分需要足够的安装空间。4-3/4英寸旋转导向单元由于空间的限制，是使用泥浆推动油泵的涡轮，提供液压单元的压力。此种方式适应现场排量变化的能力不强，安装空间小。在维修保养进行功能测试时还需要专用设备模拟泥浆推动涡轮。

发明内容

为了弥补以上所述两种尺寸集成随钻测井系统的不足，本实用新型4-3/4英寸集成随钻测井系统中使用了新设计的旋转导向单元并结合4-3/4英寸集成随钻测量仪器，可以迅速准确的控制液压单元压力且不受泥浆排量变化的影响，并且推靠力量大，对提高造斜率有一定的帮助，同时还可以测量井斜、方位、电阻率、压力和GR等地层信息。

本实用新型采用如下技术方案：

一种4-3/4英寸集成随钻测井系统，包括井下随钻仪器、地面采集系统和软件系统，地面系统包括工控机、远程安全采集面板、随钻旁通控制器、负脉冲发生器、接线盒一、接线盒二、立管压力传感器、深度编码器、钩载传感器、司显显示器，立管压力传感器、深度编码器、钩载传感器通过接线盒一与远程安全采集面板连接，司显显示器通过接线盒二与远程安全采集面板连接，远程安全采集面板与工控机连接，随钻旁通控制器的输出端与负脉冲发生器的输入端连接，工控机与随钻旁通控制器的输入端连接。

所述井下随钻仪器为由多个测量仪器及辅助仪器上下串联连接组成的井下仪器串，随钻井下仪器串中各仪器输出的信号经泥浆脉冲传输到地面采集系统。

井下随钻仪器自上而下依次包括截止短节、集成随钻通讯电源短节、上扶正器、集成随钻测量仪器、下扶正器、旋转导向单元，其中集成随钻测量仪器包括方位探管、主控及存储模块、电阻率主体、随钻压力模块、随钻伽马模块，各仪器之间通过带有导电环的连接扣进行连接。。

本实用新型的有益效果是：

1. 旋转导向单元推靠力量大，造斜率高；

2. 钻进轨迹控制稳定；

3. 整体系统工作稳定、可靠；

4、系统维修保养简单、快速。

附图说明

图1本实用新型4-3/4英寸集成随钻测井系统地面采集系统连接示意图;

图2本实用新型4-3/4英寸集成随钻测井系统井下仪器连接示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种4-3/4英寸集成随钻测井系统，包括井下随钻仪器、地面采集系统和软件系统，其特征在于，所述地面系统包括工控机6、远程安全采集面板7、随钻旁通控制器13、负脉冲发生器14、接线盒一8、接线盒二81、立管压力传感器10、深度编码器12、钩载传感器11、司显显示器9，立管压力传感器10、深度编码器12、钩载传感器11通过接线盒一8与远程安全采集面板7连接，司显显示器9通过接线盒二81与远程安全采集面板7连接，远程安全采集面板7与工控机6连接，随钻旁通控制器13的输出端与负脉冲发生器14的输入端连接，工控机6与随钻旁通控制器13的输入端连接。

所述井下随钻仪器为由井下测量仪器及辅助仪器上下串联连接组成的井下仪器串，随钻井下仪器串中各仪器输出的信号经泥浆脉冲传输到地面采集系统。

井下随钻仪器自上而下依次包括截止短节5、集成随钻通讯电源短节1、上扶正器41、集成随钻测量仪器2、下扶正器42、旋转导向单元3，其中集成随钻测量仪器2包括方位探管21、主控及存储模块22、电阻率主体23、随钻压力模块24、随钻伽马模块25，各仪器之间通过带有导电环的连接扣进行连接。

其中，集成随钻通讯电源短节1为整个井下随钻仪器提供电源，并且接受地面采集系统发送的指令，实现双向通讯的功能，主控及存储22控制井下随钻仪器的工作及数据的存储，方位探管21提供钻井所需的工程参数，电阻率主体23提供地层的电阻率，用以判别地层及控制轨迹，随钻压力模块24提供水眼与环空压力，用以判断井眼的状况，随钻伽马模块25用于判断地层及校深，旋转导向单元3可以实现自动导向，也可以接收地面指令，按设定方式进行导向，上扶正器41、下扶正器42中间带有贯通线，用于连接仪器及扶正随钻井下仪器串，同时还可以降低其他仪器的磨损。截止短节5具有转换扣型及上部仪器导电环绝缘的作用。

4-3/4英寸集成随钻测井系统中随钻井下仪器在井台连接好，通过地面采集系统进行工作模式设置，设定好后随钻井下仪器在井口进行浅层测试，以测试4-3/4英寸集成随钻测井系统能否正常工作。测试完成后，随钻井下仪器钻入井内到达指定深度，循环泥浆并测试仪器工作状态。井架顶驱带动随钻井下仪器串进行旋转，最底部的钻头旋转切削井壁，带动仪器串整体钻进，与此同时，集成随钻测量仪器2通过循环泥浆脉冲将井斜、方位、地层电阻率和伽玛等各种测量数据上传致地面，地面操作人员根据上传数据进行钻进轨迹的控制，需要人工调节时则下发指令，改变钻进轨迹。由于井下钻井工具可以在旋转钻进状态下进行调整，从而使钻具不间断工作的情况下进行调整，同时测量了地层参数，提高了钻井效率。

下面说明地面采集系统设备功能：

工控机（PC）6：记录并处理测井数据及测后数据;

选程安全采集面板（SAR）7：采集各传感器数据并送到工控机;

接线盒一（JUB）8、接线盒二（JUB）82：连接远程安全采集面板分7与立管压力传感器(SPP)10、深度编码器(DEE)12、钩载传感器(HWT)11、司显显示器（RDD）9;

传感器：包含立管压力传感器(SPP)10、深度编码器(DEE)12、钩载传感器（HWT）11，采集立管压力、深度、钩载等信息;

司显显示器（RDD）9：为钻工显示钻井的工程参数;

随钻旁通控制器（BPC）13：接收工控机(PC)6的指令，控制负脉冲发生器(NPG)14向井下下传控制指令;

随钻井下仪器采用模块化设计，工具之间通过带有导电环的连接扣进行连接，此设计也可以提高仪器连接的灵活性和现场可操作性。随钻井下仪器的功能如下：

集成随钻通讯电源短节（BCP-O）1：本仪器为整个井下仪器提供电源，并且可以接受地面发送的指令，实现双向通讯的功能。

集成随钻测量仪器(LWD-O)2：本仪器包括主控及存储22、方位探管（LWD-O-DS）21、电阻率主体（LWD-O-EC）23、随钻压力模块24及随钻伽马模块25，主控及存储22控制整个仪器的工作及数据的存储，方位探头21提供钻井所需的工程参数，控制轨迹，电阻率主体23提供地层的电阻率，用以判别地层及控制轨迹，随钻压力模块24数据提供水眼与环空压力，用以判断井眼的状况，随钻伽马模块25用于判断地层及校深。

旋转导向单元（RSU）3：本仪器可以实现自动导向，也可接收地面指令，按设定方式进行导向。

上扶正器（UCS）41、下扶正器（LCS）42：中间带有贯通线，用于连接仪器及扶正仪器串，同时还可以降低其他仪器的磨损。

截止短节(BT2TP50-6)5：本节具有转换扣型及上部仪器导电环绝缘的作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换均属于本发明保护范围之内。

Claims (1)

1.一种4-3/4英寸集成随钻测井系统，包括井下随钻仪器、地面采集系统和软件系统，其特征在于，所述地面采集系统包括工控机、远程安全采集面板、随钻旁通控制器、负脉冲发生器、接线盒一、接线盒二、立管压力传感器、深度编码器、钩载传感器、司显显示器，立管压力传感器、深度编码器、钩载传感器通过接线盒一与远程安全采集面板连接，司显显示器通过接线盒二与远程安全采集面板连接，远程安全采集面板与工控机连接，随钻旁通控制器的输出端与负脉冲发生器的输入端连接，工控机与随钻旁通控制器的输入端连接；

所述井下随钻仪器为由多个测量仪器及辅助仪器上下串联连接组成的井下仪器串，随钻井下仪器串中各仪器输出的信号经泥浆脉冲传输到地面采集系统；

所述井下随钻仪器自上而下依次包括截止短节、集成随钻通讯电源短节、上扶正器、集成随钻测量仪器、下扶正器、旋转导向单元，其中集成随钻测量仪器包括方位探管、主控及存储模块、电阻率主体、随钻压力模块、随钻伽马模块，各仪器之间通过带有导电环的连接扣进行连接。