德玛-MWD无线随钻测量仪.pdf

成果推介
德玛ーMWD无线随测量仪
魏春明郭劲松张晖
中国石油集团渤海钻探工程有限公司定向井技术服务分公司
摘要德玛-MWD无线随钴测量仪是井眼轨迹和井下工具姿态实时跟踪测量的工具,主要用于定向井、水平井施工。
文章介绍了中国石油集团渤海钻探工程有限公司定向井技术服务分公司研发生产的德玛-MWD无线随钻測量仪的组成与工
作原理、技术指标、现场应用情况。该仪器各项技术指标达到国际同类产品水平,自2004年研发成功后已经累计生产120
余套,全部用于油因开发生产中,替代了同类进口产品,在石油行业具有很好的应用前景和推广价值。
关键词:定向井无线随钻MWD正脉冲涡轮发电
D?l:10.3969j.iss.1002-302x.2011.06.013
随着石油勘探开发的深入发展,各种水平井、大
概况
位移井、定向井技术的应用越来越广泛,无线随钴测
渤海铦探定向井分公司是1982年筹建、1985年正
量仪( Measurement While Drilling,简称MWD)作为定
式成立的国内最早的规模大、综合服务能力强的定向
向钻井技术的“眼晴”,在定向钻井工艺技术发展应用
井专业化技术服务公司。日前,公司共有员工700余
中的地位和作用显得越来越重要。
人,其中中国石油天然气集闭公司技术专家2人。多
国外MWD仪器的发展已有20多年的历史,种类
年来,公司坚持建设致力于国内第一、国际知名,集
较多,性能各异。国内在MWD生产技术的掌握上相
技术服务与仪器设备研发制造一体的定向井专业化技
对滞后,但近年来差距逐渐缩小。中国石油集团渤海
术服务公司的发展思路,先后研发出电子单多点测斜
钻探工程有限公司定向井技术服务分公司(以下简
仪、MWD无线随钴测量仪、I.WD无线随钴测量仪,拥
称渤海钴探定向井分公司)自主研发的德玛-MWD无
有中国石油集团唯一一家授权测斜仪校准实验室
线随钻测量仪可在钴井钴进过程中,由井下探管测
2011年,中国石油集团渤海钴探工程有限公司将这些
量出井底井斜、方位、工具面等数据,并通过传输介仪器统一命名为“渤海”牌。
质(钻柱内的钴井液)将其传输至地面的压力传感
渤海钴探定向井分公司密切跟踪世界定向井技术
器,信号滤波、解码处理后,由地面数据处理软件计
发展趋势,通过引进、消化吸收、再创新的道路,提
算出各参数。
升研发实力,在仪器生产工艺和检测方法上积累了经
该仪器的主要特点是:井下仪器由涡轮发电机供
验,建立了一套完善的质量保证体系,先后取得了
电,采用正脉冲进行数据传送,井下工作稳定;仪器
lSO901、ISO14001、CB/I28001、HSE体系认证。德玛
测測量精度高;井下最高工作温度达150℃。
MWD无线随钻测量仪于2004年自主研制成功,截至
本中国石油天然气集团公司2010年度自主创新重要产品
基金项目:“MWD随钻测量仪器研制”项目2006年获天津市科委科技进步三等奖(证书编号:2005B-3-087),2007年获大港
油田集团有限公司科技进步一等奖。
获专利情況:“整体式提升阀”(专利号:ZL200720103479.)、“磁方位仪校验架”(专利号:ZL2007201034708)获国家实用新型
专利。
第一作者简介:魏春明,1964年生,本科,高级工程师,中国石油天然气集团公司技术专家,天津市劳动模范,现任中国石油
集团渤海钴探工程有限公司定向井技术服务分公司仪器研发制造中心主任,多年从事定向井测量仪器的开发研究工作
54石油科技论坛?2012年第1期%W的
魏春明等;德玛-MWD无线随钻测量仪
目前已更新了三代,各项指标均符合行业标准,产品
(4)最高工作温度为150℃
质量可靠、性能稳定。
5)抗振性能为20C;
6)井下主要机械部件的平均工作寿命大于
2仪器组成与工作原理
200h
德玛-MWD无线随钴测量仪分为井下和地面两部
分,地面仪器部分包括数据处理仪、压力传感器、司4现场试验
钻读出器、对讲机、地面处理软件;井下仪器部分包
2004年底至2005年初,德玛-MWD无线随钻测量
括脉冲发生器和测量探管,并可挂接电阻率、自然伽
仪在大港油田不同地区、不同井深、不同井眼完成港
马、PWD等仪器(图1)
深14-15井、埕18×1井、南堡1-3井3口井试验施工
仪器的工作原理是钴井液推动交流发电机的转子
合格率达100%,优质率达100%。
转动,交流发电机为井下仪器供电。探管将测量得到
到目前为止,德玛-MWD无线随钻测量仪已累计
的井眼轨迹参数存人存储器,并进行編码;编码驱动生产120多套,成为渤海钴探定向井分公司的主力仪
脉冲发生器产生正压力脉冲信号;钻柱内的钴井液将
器,占到所有MWD仪器的70%~80%,广泛应用于大
脉冲信号送至地面;地面的立管压力传感器将压力脉
港、冀东、塔里木、华北等国内油田和伊拉克等国际
冲信号变为电信号;电信号经过数据处理仪传给计算
市场。该产品的收入均为技术服务收入,尚无外销。
机进行信号解码和数据计算,最终得釗井眼参数和井
下工具参数。
5总体评价
(1)该仪器达到了国际同类产品的水平,在石油
3技术指标
行业具有很好的推广价值。
(1)井斜角测量范围为0°~180°,精度为±0.1°
(2)在当时完成了国内第一套由井下涡轮发电机
(2)方位角测量范围为0~360°,精度为±]°
供电的正脉冲无线随钴测斜系统理论硏究及实现方
(井斜角大于5时片
法
(3)工具面测量范围为0°~360°,精度为±1°
(3)确定了通过钻井液作为传输介质,井下测量
数据以压力脉冲波形式传至地面,从
数据测量到转换、传输、解码的实现方
法,可保证在定向钻井过程中,井底井
斜、方位、工具面及温度等测量数据实
时传输到地而接收系统,准确控制井
。眼轨迹。
(4)提出了在高温、振动恶劣环境
下的钴井过程中保证测量数据实时传
递及测量精度准确的理论及控制方法。
(5)该仪器的研制成功,为2008年
中国石油集团渤海钻探工程有限公司
成功研制徳玛-LWD无线随钻测井仪
打下了良好基础。
(收稿日期:2012-01-13)
图1仪器设备图
做ww的装2012年第1期?石油科技论坛55