摘要：油气完井测试工艺技术是钻完井关键技术之一,测试制度设计不合理,将会导致地层出砂、地层产水、应力敏感、凝析气藏反凝析等问题,严重影响测试参数的获取,导致建立的产能方程不可靠。针对这一问题,采用理论分析和数值模拟的方法,分析了这些现象对测试参数获取的影响,建立了出砂地层、应力敏感地层、出水地层和反凝析地层的合理测试工艺参数设计方法和油气安全测试工作制度设计方法,编制了油气完井测试方案优化设计软件,并将该方法应用于松南气田某井,成功地完成了现场测试。

摘要：在导向钻井过程中,为保证导向钻井工具中旋转的主轴与不旋转套之间电能传输稳定,根据导向钻井工具的机械结构和空间要求设计了旋转式可分离变压器。通过理论分析,选择铁合金材料作为磁芯材料;根据ANSYS仿真,确定变压器初级和次级绕组之间的间隙为1mm,旋转变压器的最佳工作频率为38kHz;通过分析,选择初级串联次级并联型补偿电路,并根据变压器的互感模型计算了补偿电路的电容。不同输入功率下旋转变压器传输效率的的室内测试结果表明,最佳输入功率约为150 W,此时变压器的动静态传输效率都不低于82%,而当输入功率大于200 W小于300 W时,传输效率不足80%。这表明,所设计的旋转变压器可以应用到旋转导向钻井系统中,但该变压器在输入功率高时传输效率较低,达不到80%的工程要求,还需进行改进。

摘要：泵冲噪声是噪声干扰的主要来源,其能量远远超过源信号,其频率与源信号很接近甚至重叠,在没有充足的噪声干扰信息情况下,运用固定参数数字滤波器无法将噪声干扰滤除。为此,采用最小均方算法设计了自适应噪声对消器。该自适应噪声对消器可根据信号的特点,应用噪声对消的方法抑制泵冲噪声,无需更多的噪声干扰信息和复杂的数字滤波,只要根据所需时间和精度,选取适当的滤波器长度和调整因子,就能够有效地去除钻井液脉冲信号中的泵冲噪声,从而恢复出源信号。现场应用结果表明,自适应噪声对消器有效地消除了源信号中的泵冲噪声,恢复出了源信号,在钻井液脉冲信号处理中有较高的应用价值。

摘要：LWD随钻测井系统能够实时提供地层和井眼信息,对地层做出快速评价,优化井眼轨迹和地质目标,指导钻进,在大位移井、水平井及其他疑难井中得到了广泛的应用。对中国石油集团钻井工程技术研究院自主研发的DRLWD随钻测井系统中的电磁波电阻率随钻测量系统、中子孔隙度随钻测量系统及数据传输系统的机械结构进行分析,主要对设计中的技术难点和解决方案进行了阐述。总结出井下随钻测井系统机械设计的一些经验和方法。

摘要：目前锂离子电池(LIB)组是井下电能的主要来源,但LIB技术存在一系列缺陷:成本、充电周期的限制、废物处理问题和可能出现的安全隐患。该文着力研究一种井下电能提供单元井下永磁同步发电机。在分析井下外转子永磁同步发电机设计特点的基础上,利用Matlab软件对一台改造后的2500 r/min、600 W的井下永磁同步发电机样机进行了电磁设计分析并得到性能参数。通过函数分析了各个参数和空载输出电压的关系,并对发电机样机进行试验及结果分析。

摘要：通过对钻井液返出管线流速场进行水力学模拟,分析了返出管线的流体流动规律,优化了出口流量监测系统结构设计;同时设计了钻井液定量监测过流分流装置,克服了大流量状态下的钻井液回流问题,从而满足电磁流量计的满管精确测量条件。通过对基于电磁流量计的钻井液出口流量监测系统的研究,提高了电磁流量计适用性和测量准确性,实现了钻井液出口流量的实时准确监测。

摘要：为及时发现和控制钻井过程中的溢流,减轻井喷和压井作业对地下油气层的伤害,降低对环境的有害影响,对当前国内外录井溢流监测技术进行了分析,结合现场实际建立起一套以出口流量监测为核心的录井溢流监测系统。通过对返出管线流速场进行的水力学模拟,分析返出管线的流体流动规律,优化出口流量监测系统结构设计;采用V型结构设计既满足了流量计满管测量以保证测量精度,又保证了钻井液正常通过和携带岩屑。现场试验验证了系统的可用性,实现了出口流量的自动化、早期化、精确化监测并及时对溢流状态进行报警,取得了良好的效果;在此基础上,对基于出口流量监测技术的溢流预警模型进行了展望,为下一步工作奠定基础。

摘要：BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制相位的载波信号为双相标记编码信号。由于声波换能器的非线性特性,以及钻柱信道带来相位偏移,可能会导致在每个位周期之间和不同码元的过渡期之间产生不依赖于数据的过度过程;以及由于换能器起振不能立刻达到很好的状态,致使相位未能达到理想的偏移,从而引发解码过程的错误。为了保证正确的解码操作,锁定过渡期,逐步恢复时钟尤为重要。针对BPSK载波信号的特点,设计时钟恢复系统,克服传统锁相技术的确定,可以很好地根据输入信号保证传输的独立性,使相位不受换能器和信道中间过渡的相位偏移的影响,锁定正确相位从而恢复系统时钟,保证后续解码工作正确稳定地进行。

摘要：在旋转导向钻井过程中,动力钻具会将MWD与靠近钻头的传感器分开,使线缆无法将MWD和传感器相互连接,需要采用无线双向声波短传技术来完成液压控制系统与MWD之间的信息传输。为此,采用新型DDS芯片AD9854和c8051f360单片机为处理器,设计了DDS信号发生器。DDS信号发生器可通过自行编写GUI上位机软件设置信号输出种类和各项参数,输出高频率分辨率的正弦波、方波、FSK以及ASK等多种波形,满足井下声波短传中对不同信号的需求以及信号的调制需求。试验结果表明,DDS信号发生器的功能基本达到设计要求,发生的最大无明显失真波形的频率是35 MHz,在45 MHz以内波形非线形失真度最小。

摘要：为提高旋转导向钻井姿态(井斜角、方位角和工具面角)的测量精度,研究了高精度油井测斜系统及校正方法。对该系统的下位机硬件数据采集系统和上位机软件进行设计,根据试验数据确定传感器的性能,设计传感器的标定流程。测试结果表明,传感器工作正常,其输出范围符合标示指标。为避免误差超过设计指标,建立传感器误差补偿模型,提出12参数自动校正算法,据此可以计算出传感器的零位偏差、标度因子和不同心度偏差,从而对传感器输出数据进行误差补偿。应用结果表明,井斜角绝对误差在±0.29°以内,工具面角绝对误差最大为0.484 01°,均满足工业标准要求。说明该校正算法能提高井眼测量精度,从而可以指导钻头钻出更优的井眼轨迹,更有利于旋转导向钻进。