光纖陀螺連續(xù)測(cè)斜儀的測(cè)井工藝及應(yīng)用

高躍元

摘要：本文介紹了光纖陀螺連續(xù)測(cè)斜儀的測(cè)井工藝，闡述了該儀器的測(cè)井工藝和日常維護(hù)及常見(jiàn)故障分析，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井施工作業(yè)起到一定的指導(dǎo)意義，有助于油田后續(xù)工作的展開(kāi)，提高測(cè)井施工效率和保證測(cè)井曲線(xiàn)質(zhì)量，促進(jìn)油田常規(guī)井測(cè)井技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：光纖陀螺;自尋北;一次下井

引言

由于目前油田常規(guī)井的大力開(kāi)發(fā)，造成不少鉆井隊(duì)在鉆井過(guò)程中出現(xiàn)定向問(wèn)題，導(dǎo)致后續(xù)開(kāi)發(fā)問(wèn)題的出現(xiàn)，常規(guī)連斜儀器在套管井中無(wú)法使用，只能依靠光纖陀螺測(cè)斜儀，該儀器穩(wěn)定性能好，精度高，輕便簡(jiǎn)單，對(duì)作業(yè)隊(duì)伍勞動(dòng)強(qiáng)度要求不高，能夠有效快速的采集地層變化的連斜數(shù)據(jù)，為油井的定向軌跡提供數(shù)據(jù)支持，能夠及時(shí)判斷中靶情況。通過(guò)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用和研究，能夠有針對(duì)性對(duì)油井的再次開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支撐。

1、光纖陀螺連續(xù)測(cè)斜儀的介紹和應(yīng)用

1.1儀器簡(jiǎn)介

光纖陀螺連續(xù)測(cè)斜儀是基于光纖陀螺（FOG）捷聯(lián)慣導(dǎo)測(cè)量技術(shù)和光纖通訊技術(shù)的新一代測(cè)斜儀器。主要由光纖陀螺和加速度計(jì)等傳感器組件、測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理單元、井下通訊模塊組成的井下儀器、測(cè)井電纜、測(cè)斜儀地面控制系統(tǒng)以及地面接口設(shè)備等部分組成，利用井下儀探管中的正交安置的光纖陀螺和加速度計(jì)傳感器組件相對(duì)慣性空間的角運(yùn)動(dòng)和線(xiàn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，通過(guò)航跡推算出被測(cè)井眼的井斜角、井斜方位角、工具面角等信息，經(jīng)測(cè)井電纜傳輸至地面顯示和繪圖。

1.2 TLX74-100D光纖陀螺連續(xù)測(cè)斜儀技術(shù)指標(biāo)

儀器外徑：74mm 儀器長(zhǎng)度：<3500mm 最大耐壓：80MPa

工作電壓：100V 工作電流：150mA 工作溫度：175℃

井斜角范圍：0°～180° 井斜角誤差：±1° 方位角范圍：0°～360°

方位角誤差：±3°（井斜角<5°、>175°）±1.5°（5° ≤井斜角≤ 175°）

工具面角范圍：0°～360° 陀螺工具面角：±1.5°（井斜角<5°）重力工具面角：±0.15°（5°≤井斜角≤175°）

最大測(cè)速：3000m/h 測(cè)井方式：定點(diǎn)測(cè)量、連續(xù)測(cè)量

1.3硬件及軟件要求

配接TLX74-100D光纖陀螺連續(xù)測(cè)斜儀對(duì)于數(shù)控的硬件及軟件要求如下：

（1）需要SCL-0104編解碼板;（2）SCL-0102主控板的軟件版本要求：PC104為CV1.01及以上、ARM為ArmV1.00M及以上;（3）SCL測(cè)井軟件版本要求為SCL5.3.11及以上版本。

1.4井眼軌跡測(cè)量?jī)x器連接

在井場(chǎng)拆裝儀器時(shí)，井下儀必須放在儀器支架上對(duì)接。儀器的裝配或拆卸必須至少兩人負(fù)責(zé)，一人用工具拆卸，另一人負(fù)責(zé)固定儀器，防止儀器在支架上彈起或從支架上滑落。

（1）檢查儀器及工具是否備齊，“O”型密封圈是否有破損，連接螺紋是否干凈，并對(duì)密封圈涂抹潤(rùn)滑脂;

（2）依次將井下儀連接好，順序電纜頭、遙傳短節(jié)、上扶正器、伽馬磁定位短節(jié)、光纖陀螺測(cè)斜儀、下扶正器、減震器;

（3）不連接伽馬磁定位短節(jié)時(shí)，將光纖陀螺測(cè)斜儀連接到上扶正器下端。

2、儀器下井前測(cè)試和起下過(guò)程

下井前，應(yīng)先對(duì)儀器進(jìn)行加電測(cè)試，確認(rèn)儀器工作正常。

①打開(kāi)地面電源，調(diào)整輸出電壓到195V左右，打開(kāi)輸出開(kāi)關(guān)，給井下儀器供180～200mA;②在“陀螺控制界面”輸入當(dāng)?shù)鼐暥戎担l(fā)送“系統(tǒng)自檢”命令，若狀態(tài)信息顯示“系統(tǒng)自檢結(jié)束”，說(shuō)明儀器工作正常;③發(fā)送“自尋北”命令，狀態(tài)信息顯示“正在自尋北”，大約7min后，儀器狀態(tài)顯示“自尋北結(jié)束”，顯示所有測(cè)量參數(shù)。

以上步驟正常后，即可下井作業(yè)。

①儀器下放速度應(yīng)控制在3000m/h以?xún)?nèi)，并盡量保持勻速，儀器接近井底時(shí)，要適當(dāng)降低下放速度，不超過(guò)1000m/h;②儀器到達(dá)井底后，打開(kāi)井下儀器電源，打開(kāi)地面測(cè)井軟件，選擇“連續(xù)測(cè)量”，進(jìn)行井眼軌跡測(cè)量;③在“陀螺控制界面”輸入當(dāng)?shù)鼐暥戎?，發(fā)送“系統(tǒng)自檢”命令，狀態(tài)信息顯示“系統(tǒng)自檢結(jié)束”，儀器工作正常;④發(fā)送“自尋北”命令，狀態(tài)信息顯示“正在自尋北”，大約7min后，儀器狀態(tài)顯示“自尋北結(jié)束”，顯示所有測(cè)量參數(shù);⑤開(kāi)始上提測(cè)井，如果測(cè)量伽馬磁定位曲線(xiàn)，則上提速度不超過(guò)800m/h;⑥測(cè)量完成后，關(guān)閉井下儀器電源，取出儀器，儀器出井口時(shí)應(yīng)有操作工人護(hù)住儀器，避免磕碰儀器。

3、日常維護(hù)及常見(jiàn)故障分析

儀器每次測(cè)井返回，必須將儀器沖洗干凈。儀器快速檢查：（1）檢查外殼有無(wú)變形或損傷;（2）去掉電子線(xiàn)路護(hù)管，檢查電路板和元件有無(wú)松動(dòng)等現(xiàn)象;（3）拆卸密封部位嚴(yán)禁用力敲打，以防受力嚴(yán)重引起形變影響密封性;（4）檢查密封圈，對(duì)有傷痕的予以更換。

儀器月度檢查：將儀器安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上，連接地面數(shù)控對(duì)各個(gè)測(cè)量參數(shù)進(jìn)行記錄及檢查。

常見(jiàn)故障分析：（1）電流不正常。工作時(shí)電流指標(biāo)超出正常范圍表明儀器內(nèi)部存在故障，電流較小或無(wú)，需檢查電源線(xiàn)。大電流需檢查電源模塊及電源與地是否短路;（2）測(cè)量數(shù)據(jù)不正確。若測(cè)量方位數(shù)據(jù)不正確，而井斜數(shù)據(jù)和工具面數(shù)據(jù)正確。首先查看維度輸入是否正確，是否按照正確流程進(jìn)行操作。注意：請(qǐng)勿自行拆解陀螺測(cè)量短節(jié)，自行拆解該短節(jié)會(huì)造成測(cè)量精度下降和陀螺損壞。（3）數(shù)控誤碼。在直讀模式下工作時(shí)，若出現(xiàn)誤碼，首先進(jìn)入高級(jí)設(shè)置-AMI模板，檢查誤碼率、正脈沖閾值、電纜選擇等設(shè)置是否正確，上述設(shè)置正確，再通過(guò)主界面的示波器在線(xiàn)調(diào)試，調(diào)節(jié)解碼增益、正脈沖閾值，觀察示波器左下角的解碼燈、誤碼燈，直至解碼正常。

4、結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)油田目前面臨的困難，遇到鄰井相互影響而造成無(wú)法估計(jì)的損失，在鄰井間可以使用該光纖陀螺測(cè)斜儀來(lái)作為參考，判斷該井是否值得開(kāi)發(fā)。不少采油廠(chǎng)現(xiàn)在都需要這項(xiàng)技術(shù)提供支持，可見(jiàn)該儀器的市場(chǎng)需求很大。通過(guò)對(duì)光纖陀螺測(cè)井儀的研究應(yīng)用，能夠全面地了解該技術(shù)，對(duì)油田的再次開(kāi)發(fā)利用提供數(shù)據(jù)分析。采用該測(cè)井儀器，測(cè)井技術(shù)得到了本質(zhì)上的提高，對(duì)判斷問(wèn)題井有無(wú)再利用價(jià)值，提供了技術(shù)上的保障，滿(mǎn)足了油井再利用的技術(shù)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]王駿，連續(xù)測(cè)斜儀在石油測(cè)井領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2003