淺談YST-48R無線隨鉆測斜在青海油田鉆井中的應(yīng)用效果

齊麟 王有軍(西部鉆探青海鉆井公司,青海 816400)

目前，青海鉆井工程技術(shù)公司所使用的無線隨鉆測斜儀是由北京海藍(lán)科技開發(fā)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的YST-48R泥漿脈沖無線隨鉆測斜儀和北京合康科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的ZTMWD650泥漿脈沖無線隨鉆測斜儀。本文主要介紹YST-48R泥漿脈沖無線隨鉆測斜儀在青海油田的應(yīng)用效果。

1 YST-48R泥漿脈沖無線隨鉆測斜儀的概況與基本工作原理

YST-48R泥漿脈沖無線隨鉆測斜儀由地面設(shè)備和井下測量儀器兩部份組成。地面設(shè)備主要包括專用數(shù)據(jù)處理儀、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理器、壓力傳感器、計算機(jī)及有關(guān)連接電纜等用以完成井下數(shù)據(jù)的接收、處理、顯示等功能。井下測量儀器主要由定向探管、泥漿脈沖發(fā)生器、電池、扶正器、打撈頭等組成用以完成測量和傳輸參數(shù)的功能。YST-48R泥漿正脈沖無線隨鉆測斜儀儀器是將傳感器測得的井下參數(shù)按照一定的方式井行編碼，產(chǎn)生脈沖信號，該脈沖信號控制伺閥閥頭的運(yùn)動，利用循環(huán)的泥漿使主閥閥頭產(chǎn)生同步的運(yùn)動，這樣就控制了主閥閥頭與下面的限流環(huán)之間的泥漿流通面積。在主閥閥頭提起狀態(tài)下，鉆柱內(nèi)的泥漿可以較順利地從限流環(huán)通過；在主閥閥頭壓下狀態(tài)時，泥漿流通面積減小，從而在鉆柱內(nèi)產(chǎn)生了一個正的泥漿壓力脈沖。定向探管產(chǎn)生的脈沖信號控制著主閥閥頭提起或壓下狀態(tài)的時間，從而控制了脈沖的寬度和間隔。在鉆臺上安裝壓力傳感器就可以獲得這個脈沖序列，再通過相應(yīng)的解碼過程，在地面上就可以得到井下測得的參數(shù)。主閥閥頭與限流環(huán)之間的泥漿流通面積決定著信號的強(qiáng)弱，但可以通過選擇主閥閥頭的外徑和限流環(huán)的內(nèi)徑尺寸來控制信號的強(qiáng)弱，使之適用于不同井眼、不同排量、不同井深的工作環(huán)境。

2 YST-48R無線隨鉆測斜儀在青海油田定向井中的應(yīng)用

柴達(dá)木盆地已鉆探四十多年,由于盆地的許多構(gòu)造復(fù)雜，斷層極為發(fā)育，地層巖性的縱橫向變化大，油層埋藏深。特別是地層巖性的縱向變化大，地層傾角大、方位不穩(wěn)定，導(dǎo)致井斜控制極為困難，對于定向井來說使用MWD無線隨鉆測量儀進(jìn)行跟蹤測量就顯得尤為重要，不但可以提高鉆井速度，而且能夠較好的控制井身軌跡。

3 在定向井中的應(yīng)用

所謂定向井是指按照預(yù)先設(shè)計的井斜、方位和井眼軸線形狀進(jìn)行鉆進(jìn)的井。而定向鉆進(jìn)技術(shù)是現(xiàn)代鉆探與鉆井工程領(lǐng)域重要的發(fā)展方向，是由經(jīng)驗(yàn)鉆井到科學(xué)鉆井的必由之路。在獅中51斜井和N2-3-4斜井中均使用了YST-48R無線隨鉆測斜儀，為這兩口井的順利完鉆提供了有利保障。獅中51和N2-3-4這兩口定向井的完成是甲乙方各施工單位共同協(xié)作，以嚴(yán)謹(jǐn)合理的措施為保證，精心施工嚴(yán)細(xì)管理的結(jié)果。在全井的施工中，以優(yōu)質(zhì)的鉆井液體系，依靠MWD無線隨鉆測斜儀，以準(zhǔn)確的技術(shù)措施為基礎(chǔ)，以嚴(yán)細(xì)認(rèn)真的工作態(tài)度為保障，及時準(zhǔn)確的掌握了井身軌跡的變化趨勢，確保了井身質(zhì)量，提高了剖面符合率及中靶精度。并且未因井身軌跡的原因造成井下復(fù)雜情況的發(fā)生。使這兩口井順利完成地質(zhì)、工程要求。

4 儀器使用過程中應(yīng)注意的問題

（1）在測斜時最好保持鉆具靜止（1分鐘左右），因?yàn)榛顒鱼@具會造成壓力變化影響脈沖信號的傳遞。但測完斜后要及時活動鉆具以防止卡鉆事故的發(fā)生。

（2）儀器進(jìn)入工作狀態(tài)后，逐漸變化泵速。如果傳送數(shù)據(jù)時快速變泵速，可能使立管壓力突然變化，造成數(shù)據(jù)信號變形或把人為泵壓變化當(dāng)成井下信號壓力變化而導(dǎo)致檢測錯誤。

（3）加壓平穩(wěn)，并把鉆壓控制在一定的范圍內(nèi)。盡可能減小突然鉆壓。突然的鉆壓變化，也可能丟失好的脈沖波形。

（4）盡可能避免頓鉆、溜鉆及快速鉆進(jìn)。這些因素都有可能造成脈沖信號紊亂。

（5）選擇最優(yōu)的波形顯示幅度與脈沖檢測門限值，以獲得更加清晰的波形。

（6）儀器在井下施工中發(fā)現(xiàn)沒有信號或信號突然中斷時，首先要判斷地面設(shè)備及其連接的相關(guān)電纜是否正常；其次是檢查傳感器有無故障。若前兩項均正常，則需要判斷電池電量是否充足，如果電池電量不足就要將儀器取出換上新電池，經(jīng)測試無誤后方可再次下施工。

5 結(jié)語

（1）施工前，必須對下井施工的儀器和地面設(shè)備進(jìn)行測試，確保各儀器工作正常，各性能參數(shù)符合要求。要做到以地面工作的100%保證井下工作的100%。

（2）用MWD無線測量儀進(jìn)行跟蹤，采取復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)來控制井斜、方位。隨時利用定向軟件對各井段的井斜角、垂深、水平位移及井深進(jìn)行計算。

（3）及時測斜、準(zhǔn)確計算、跟蹤作圖，是保證井身軌跡的關(guān)鍵。使用MWD無線隨鉆測斜儀，能夠及時準(zhǔn)確掌握井身軌跡的變化趨勢，確保了井身質(zhì)量，提高了剖面符合率及中靶精度。

（4）YST-48R泥漿脈沖無線隨鉆測斜儀的下井儀器結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小，使用操作和維修方便，大大降低了施工人員的體力勞動。而且用戶界面能夠清楚的反映井下測量情況，為施工人員提供直觀的井下測量數(shù)據(jù)。

（5）一定要進(jìn)行井下儀器淺層測試，在井口測試井下儀器是否工作正常。在測量到正確的測量數(shù)據(jù)或觀察到明顯的脈沖信號后，說明儀器工作正常，可以繼續(xù)下鉆并做好記錄。否則查明原因或起出更換井下儀器總成。

（6）及時做好儀器的維護(hù)、保養(yǎng)工作，以保證儀器的最佳狀態(tài)和延長儀器的使用壽命。