闭环钻井由地面向井下通讯的一种实现方法

认为井眼轨迹井下闭环控制的地质导向钻井技术是集钻井、机械、电子、微电子、传感器、控制等技术于一体的高科技工程项目 ;井下闭环控制必需双向通讯通道 ,从井下到地面的上行通道已有现成的商品 ( MWD) ,而从地面向井下通讯的下行通道却无成熟的商品 .研究探讨下行通道的实现一种方法 :在地面按一定的规律对钻柱施加激励 ,井下检测激励造成的响应 ,通过一定的编、解码处理 ,即构成下行信号 .室内与油田试验证明 ,这种方法在正常的井况条件下可以实现信息传递 .     

钻地从地面向井下通讯系统的解码方法

井下与地面之间的双向通讯通道是构成地面与井下闭环控制不可缺少的一环，从井下向地面的通讯通道已由ＭＷＤ完成，而从地向向井下 道，目前还没有成熟的产品。在分析现有的下行通道及钻井实况的基础上，确定利用直振劝作为信息载体。     

JYGJ—1下行通道仪的硬件实现

地面与井下的信息通道是实现“井眼轨迹遥控系统”的必要条件，上行通道的随钻测量系统已是全球的商品，而下行通道目前仍没有成熟的产品。笔者就是在下行通道系统总体方案的基础上，对其硬件的设计与实现予以分析和讨论。     

JYGJ—1下行通道仪的硬件实现

地面与井下的信息通道是实现“井眼轨迹遥控系统”的必要条件．上行通道的随钻测量系统已是全球性的商品，而下行通道目前仍然没有成熟的产品．笔者就是在下行通道系统总体方案的基础上，对其硬件的设计与实现予以分析和讨论．根据井下钻井与停钻时，在钻头附近产生的振动能量相差很远这一基理，确定了下行通道电路的设计思想，并设计了井下振动传感器电路，信号调理电路和ＣＰＵ工作电路，与硬件的工作相匹配的软件方案，对下行通道的各部分电路的功能和实现给予了详尽的分析和讨论．振动台模拟实验结果表明，电路设计正确，选件得当．     

钻井时从地面向井下通讯系统的解码方法

井下与地面之间的双向通讯通道是构成地面与井下闭环控制不可缺少的一环．从井下向地面的通讯通道已由ＭＷＤ完成,而从地面向井下的通讯通道,目前还没有成熟的产品．在分析现有的下行通道及钻井实况的基础上,确定利用钻杆振动作为信息载体．信源编码确定为：若钻杆静止６０ｓ,视信源信号为“０”,若钻杆钻进６０ｓ,视信源信号为“１”．对信源进行组合,信息的编码由两部分组成,同步码元＋信息码元．针对编码系统,解码系统安装在钻头以上约２ｍ处,钻井时与钻杆一起旋转,它包括振动传感器,解码电路与解码软件．振动传感器将钻杆振动与静止的不同状况反映到解码电路的输入端,解码电路具有一定的学习能力,配合解码软件可完成解码功能．另外,对解码电路的参数选择及解码软件设计流程给予充分说明．并介绍了系统的模拟实验装置及试验结果     

石油钻井技术智能化发展研究

石油钻井技术发展的总趋势是以信息化、智能化、自动化为特点,最终实现自动化钻井。详细介绍了智能钻井的四大关键技术——地面计算机智能专家系统、井下智能工具、井下供电装置、提供高速双向数据传输的通讯网络系统。     

导向钻井中的BP神经网络解码方法

针对井下闭环旋转导向智能钻井系统中从地面到井下的下行信息传输通道问题,提出了BP神经网络解码方法.利用加速度传感器来敏感地面钻柱的运动,并通过钻柱的钻进或静止交错进行编码操作;利用近钻头DSP芯片中的BP神经网络解码算法得到地面下传的指令.设计了下井仪器,多次油田试验证实了解码方法的可行性.     

导向钻井下行通讯地面监控系统设计

针对变钻井液排量进行导向钻井下行通信设计了地面监控系统:给出了下行通讯指令传输系统的组成及原理,并利用MATLAB的图形用户界面(GUI)设计了地面监控系统的主界面、信息回放和指令下传等界面,实现了井下采集的数据回放、曲线绘制.根据变钻井液排量指令特点及编码方式,实现了对下传指令的选择,并直观显示出选中的指令编码形式,完成对串行口通信参数的设置,实现下传指令的发送.     

现代井下钻井工具及旋转导向闭环钻井系统

大位移井和复杂井眼轨迹的控制须实现连续旋转井下闭环导向钻井,这一需求推动了井眼轨迹控制手段的提高,为此,探讨了适用于旋转导向闭环钻井的井下工具的发展概况,提出了比较可行的井下钻井工具发展和研究方向。结果结果表明,应重视旋转导向闭环钻井技术的发展,静态式可调偏量机构是井下闭环控制的主要方式,应采用直接侧向力法控制钻头轨迹。     

连续管钻井系统新概念新装置及其特点

系统论述了当前和未来连续管钻井技术中后些新概念，新装置及特点，主要包括连管钻井系统的地面装置，多ＣＴ钻柱，井下工具，钻头及连续管钻井节约的潜力。指出了连续管钻井技术的优缺点，提出了研究和开发ＲＴＤ系统的几点建议。     

现代井下钻井工具及旋转导向闭环钻井系统

大位移井和复杂井眼轨迹的控制须实现连续旋转井下闭环导向钻井 ,这一需求推动了井眼轨迹控制手段的提高 ,为此 ,探讨了适用于旋转导向闭环钻井的井下工具的发展概况 ,提出了比较可行的井下钻井工具发展和研究方向。研究结果表明 ,应重视旋转导向闭环钻井技术的发展 ,静态式可调偏量机构是井下闭环控制的主要方式 ,应采用直接侧向力法控制钻头轨迹。     

旋转导向钻井工具造斜率主要影响因素浅析

旋转导向钻井技术是20世纪90年代发展起来的以旋转导向钻井工具为核心的钻井新技术,其中旋转导向钻井系统主要由井下旋转导向钻井工具系统、双向通讯系统和地面监控系统三大部分组成。在简述旋转导向钻井系统国内外发展概况后,详细分析了在旋转导向钻井工具使用中对影响工具造斜率的主要因素,重点从钻头选取、钻具组合两方面进行了论述,并通过在现场的成功应用进行了解释说明,为旋转导向钻井工具在国内的实际应用提供有效参考,希望对国内旋转导向钻井技术的提高有所帮助。     

连续管钻井系统新概念新装置及其特点

系统论述了当前和未来连续管钻井技术（ Ｒ Ｔ Ｄ 或 Ｃ Ｔ Ｄ） 中的一些新概念、新装置及特点．主要包括连续管钻井系统的地面装置、多 Ｃ Ｔ 钻柱、井下工具、钻头及连续管钻井节约成本的潜力．认为 Ｒ Ｔ Ｄ 技术具有广泛的应用前景．指出了连续管钻井技术的优缺点,提出了研究和开发 Ｒ Ｔ Ｄ 系统的几点建议．     

井下测量接头自动测量系统的研制

对钻柱在井下受力状况已进行过许多理论研究,但对钻井在井下的实际工作状态和研究还不多。为此,研制了一种实用的井下测量接头计算机自动测量系统,可用于实时监测和记录钻柱在井下钻井时的实际受力和运动情况。它由下传感器,单片计算机,存储器和高能电池等组成,能接收地面指挥信号,在井下自动工作。当钻进结后提至地面,将井下采集的数据回放至地面微机中即可进行各种力学和运动分析。该系统研制成功后在地面和井下做了实时试验,测试结果较为理想。     

沈阳周边矿区开发煤层气的研究

沈阳周边的铁法、抚顺和沈南矿区，煤层气含量高、煤层气储量大、储量可靠，具有形成规模开发的资源条件；各矿区煤层气井下抽放及利用工作开展得较早，发展速度快，地面钻井开发通过在各矿区的试验，取得了一定的开发经验，采用进下抽放与地面钻井相结合的开发方式，煤层气资源的开发具有较好的经济效益。沈阳市有巨大的需求。     

井下流量测量装置在MPD系统中的应用研究

在常规钻井和欠平衡钻井的基础上发展起来的控压钻井（MPD）技术已经在国内外一些地区的实际应用中取得了良好效果。介绍的井下流量测量装置采用节流压差法,接在近钻头处,能够随钻监测井下环空流量,并通过随钻测量技术（MWD）把数据及时传至地面进行分析处理,可以及早发现溢流或井漏等井下复杂情况。该技术与现有控压钻井系统结合,能够显著提高系统的控制精度和可靠性,从而提高钻井的安全性及降低钻井成本,为安全可靠地进行控压钻井提供保障。     

钻井综合信息无线数据传输系统

针对石油钻井野外作业的特殊性和信息资源管理建设的需要 ,提出了一种数据无线传输方法 .以钻井队现有短波电台通讯系统为基础 ,经过技术改造 ,构筑无线数据传输通道 .经处理过的技术数据、报表和文档等混合数据 ,经过井队和基站的无线传输 ,进入钻井公司企业网 .对无线传输方案、传输通道、网络结构、调制信号的处理及软件编程等方面作了详细介绍 .无线数据传输技术的推广应用 ,提高了钻井技术水平和现场管理水平 ,提高了钻井综合经济效益     

涡轮钻井技术发展现状

本文概括了涡轮钻具和涡轮钻井技术的当代成就和发展前景。石油与天然气钻井正由陆地浅层向深层位及近海区发展,定向井、丛式井钻井日益普遍。在开发应用新技术方面,耐高转速、长寿命的PDC钻头和传递高质量信息的随钻随测技术日益普及。所有这些都为发展高速大功率井下动力涡轮钻井和连续控制井眼轨迹定向钻井技术提供了必要性和可能性。目前,涡轮/PDC钻井经济效益显著。“可控直井涡轮钻具井下控制造斜”为连续控制井眼轨迹定向钻井提供了理想的方法,不仅大大增加了定向钻井速度,降低了每米钻井成本,而且为优化钻井和实现钻井作业自动化创造了良好的条件。     

关于提高深井钻井技术工艺分析

石油作为重要的战略资源，由于对其需求不断增加，这也在一定程度上推动了钻井技术的发展。钻井工艺在进行过程中，会受到地层的影响，特别是一些深井，由于无法对井下的地质状况有个清楚的了解，所以在钻井过程中会有许多状况发生，使钻井的速度和效率受到较大的影响。该文对深井钻井所存在的问题进行了分析，并进一步对提升深井钻井技术工艺的提出了具体的措施。     

新型地面遥控角度可调弯接头控制系统稳定性研究

为了提高井下底部钻具组合的适应性和调控能力，研制出了一种新型的地面遥控角度可调弯接头。运用稳定性理论和传递函数法，重点分析了新型可调弯接头控制系统的稳定性采用定点长四阶龙格－库塔方法对其动态响应数字仿真，讨论了各主要参数对控制系统瞬态响应的影响以及系统正常工作的范围。结果表明，为保证本文所分析的可调接头在井下正常工作，钻井时钻井液排量波 一应为２．２Ｌ｜