摘要：在开发新油田和调整老油田时,为了减少井眼相碰带来的经济损失,采用了井眼轨道设计、随钻测量和防碰扫描等技术,但这些技术均存在一定的不足,不利于井眼间防碰监测。为此,设计了一种井下震源发生器。该工具的基本工作原理是通过液压装置蓄能,利用弹簧力驱使冲锤冲击铁砧产生理想的震击力。以冲锤为研究对象,建立了井下震源发生器的动力学模型,通过MATLAB GUI进行数值模拟程序编制,求解冲锤速度、加速度和位移与时间关系的微分方程,获得井下震源发生器输出性能规律,通过改变弹簧刚度、冲锤质量、节流面积和钻井液密度等,研究了井下震源发生器设计参数对冲锤输出性能的影响。研究结果表明,当钻井液密度为1100 kg/m^3,弹簧刚度为76.26 N/mm,冲锤质量为80 kg,节流面积为2875.19 mm^2时,井下震源发生器冲锤的输出性能最好。研究内容与结果可为井下震源发生器的现场应用提供指导。

摘要：针对钻头产生的振动波信号强度低,以及在地层和套管中传播时的衰减难以在深部地层进行防碰监测的问题,研制了一种机械式井下震源。该震源由储能-打击机构、控制机构和辅助机构等3部分组成。通过采集震源所产生的震动信号,可以识别钻头距风险邻井套管间的距离。震源主要以弹簧作为储能部件,操作套筒带动止推环运动,从而使弧形卡相对位置发生变化来控制弹簧的压缩及释放,通过与弹簧相连的冲击锤撞击铁砧产生打击。井下震源室内试验结果表明,其结构设计合理,功能易于实现,起震所产生的冲击力大小合适,符合设计要求,能够为防碰监测提供一定强度的标志性震动信号。